Рухомий електромагніт із трифазним змінним електричним збудженням (як статор) встановлений з обох боків алюмінієвої пластини (але не в контакті) у два ряди. Лінія магнітної сили перпендикулярна до алюмінієвої пластини, і алюмінієва пластина генерує струм за допомогою індукції, таким чином створюючи рушійну силу. В результаті статора лінійного індукційного двигуна в поїзді напрямна рейка має короткий замикання, томулінійний двигунтакож називається «Лінійні двигуни з коротким статором» (короткостаторний двигун);
Принцип лінійного двигуна полягає в тому, що до поїзда прикріплений надпровідний магніт (як ротор), а на колії встановлена трифазна котушка якоря (як статор) для руху транспортного засобу, коли котушка на колії подає трифазний змінний струм зі змінною кількістю циклів.
Через швидкість руху транспортного засобу відповідно до синхронної системи з трифазним змінним струмом, частота пропорційна кількості рухомих елементів, так званих лінійних синхронних двигунів, і в результаті статор лінійного синхронного двигуна обертається на орбіті, при цьому орбіта є довгою, тому лінійний синхронний двигун також відомий як «лінійний двигун з довгим статором» (довгостаторний двигун).
Лінійний вібраційний двигун напрямку Z
Традиційно, завдяки використанню спеціальної залізниці, залізничної транспортної системи та сталевого колеса як опори та направляючого елемента, зі збільшенням швидкості зростає опір руху, а також тягове зусилля. Коли опір перевищує зчеплення, поїзд не може розганятися, тому не може розвинути теоретичну максимальну швидкість 375 кілометрів на годину через наземну транспортну систему.
Хоча французький TGV встановив світовий рекорд у 515,3 км/год для традиційної залізничної транспортної системи, матеріали колеса та рейки можуть спричиняти перегрів та втому, тому нинішні високошвидкісні поїзди в Німеччині, Франції, Іспанії, Японії та інших країнах не перевищують 300 км/год у комерційній експлуатації.
Таким чином, щоб ще більше збільшити швидкість транспортних засобів, необхідно відмовитися від традиційного способу руху на колесах та застосувати «магнітну левітацію», яка дозволяє поїзду відриватися від колії, зменшуючи тертя та значно збільшуючи швидкість транспортного засобу. Окрім того, що практика відривання від під'їзної дороги не спричиняє шуму чи забруднення повітря, вона також може підвищити енергоефективність.
Використання лінійного двигуна також може пришвидшити роботу транспортної системи на магнітній подушці, тому й виникло використання транспортної системи на магнітній подушці з лінійним двигуном.
Ця система магнітної левітації ВИКОРИСТОВУЄ магнітну силу, яка притягує або відштовхує поїзд від смуги руху. Магніти виготовлені з постійного магніту або надпровідного магніту (СКМ).
Так званий магніт постійної провідності – це загальний електромагніт, тобто магніт зникає лише тоді, коли струм увімкнено, а при його вимкненні його прояв зникає. Через труднощі зі збором електроенергії, коли поїзд рухається з дуже високою швидкістю, магніт постійної провідності може бути застосований лише до принципу магнітного відштовхування, а швидкість руху поїзда на магнітній подушці відносно низька (близько 300 км/год). Для поїздів на магнітній подушці зі швидкістю до 500 км/год (що використовують принцип магнітного тяжіння), надпровідні магніти повинні бути постійно магнітними (щоб поїзд не потребував збирати електроенергію).
Систему магнітної левітації можна розділити на електродинамічну підвіску (EDS) та електромагнітну підвіску (EMS) завдяки принципу, що магнітні сили притягують або відштовхують одна одну.
Електричне підвішування (ЕДП) використовує той самий принцип, що й рух поїзда за допомогою зовнішньої сили. Пристрій у поїзді часто рухається за допомогою магнітного поля провідного магніту та індукованого струму в котушці на коліях, що створює відновлюване магнітне поле. Оскільки обидва магнітні поля спрямовані в одному напрямку, між поїздом і колією виникає мутекс, підіймальна сила мутексів поїзда та левітація. Оскільки підвішування поїзда досягається шляхом балансування двох магнітних сил, висоту його підвішування можна фіксувати (приблизно 10 ~ 15 мм), завдяки чому поїзд має значну стійкість.
Крім того, поїзд необхідно запустити іншими способами, перш ніж його магнітне поле зможе генерувати індукований струм та магнітне поле, і транспортний засіб буде підвішений. Тому поїзд повинен бути оснащений колесами для «зльоту» та «посадки». Коли швидкість досягає понад 40 км/год, поїзд починає левітувати (тобто «злітати»), і колеса автоматично складаються. Цілком логічно, що коли швидкість зменшується і транспортний засіб більше не перебуває у підвішеному стані, колеса автоматично опускаються, щоб ковзати (тобто «приземлятися»).
Лінійний синхронний двигун (LSM) може використовуватися як рушійна система лише з відносно низькою швидкістю (близько 300 км/год). На рисунку 1 показано комбінацію електричної підвіски (EDS) та лінійного синхронного двигуна (LSM).
Час публікації: 21 жовтня 2019 р.
