क्या मैग्लेव ट्रेन भविष्य का परिवहन है? मैग्लेव ट्रेन कैसे काम करती है?

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

उस क्षण से पहले ही दो सौ से अधिक वर्ष बीत चुके हैं जब मानव जाति ने पहले भाप इंजनों का आविष्कार किया था। हालांकि, बिजली और डीजल ईंधन की शक्ति का उपयोग करके यात्रियों और भारी भार को परिवहन करने वाला ग्राउंड रेल परिवहन अभी भी बहुत आम है।

यह कहने योग्य है कि इन सभी वर्षों में, इंजीनियर और आविष्कारक सक्रिय रूप से चलने के वैकल्पिक तरीके बनाने के लिए काम कर रहे हैं। उनके काम का नतीजा था चुंबकीय कुशन पर रेलगाड़ियाँ।

उपस्थिति का इतिहास

चुंबकीय कुशन पर ट्रेन बनाने का विचार सक्रिय रूप से बीसवीं शताब्दी की शुरुआत में विकसित हुआ था। हालांकि, कई कारणों से उस समय इस परियोजना को पूरा करना संभव नहीं था। ऐसी ट्रेन का निर्माण 1969 में ही शुरू हुआ था। यह तब था जब जर्मनी के संघीय गणराज्य के क्षेत्र में एक चुंबकीय ट्रैक बिछाया गया था, जिसके साथ एक नया वाहन गुजरना था, जिसे बाद में मैग्लेव ट्रेन कहा गया। इसे 1971 में लॉन्च किया गया था। पहली मैग्लेव ट्रेन, जिसे ट्रांसरैपिड -02 कहा जाता था, चुंबकीय ट्रैक के साथ गुजरी।

एक दिलचस्प तथ्य यह है कि जर्मन इंजीनियरों ने वैज्ञानिक हरमन केम्पर द्वारा छोड़े गए रिकॉर्ड के आधार पर एक वैकल्पिक वाहन बनाया, जिसे 1934 में चुंबकीय विमान के आविष्कार की पुष्टि करने वाला पेटेंट मिला था।

"Transrapid-02" को शायद ही बहुत तेज कहा जा सकता है। वह 90 किलोमीटर प्रति घंटे की अधिकतम गति से आगे बढ़ सकता था। इसकी क्षमता भी कम थी - केवल चार लोग।

1979 में, एक अधिक उन्नत मैग्लेव मॉडल बनाया गया था। "ट्रांसरैपिड-05" नाम की यह ट्रेन पहले से ही अड़सठ यात्रियों को ले जा सकती है। वह हैम्बर्ग शहर में स्थित लाइन के साथ चला गया, जिसकी लंबाई 908 मीटर थी। इस ट्रेन ने जो अधिकतम गति विकसित की वह पचहत्तर किलोमीटर प्रति घंटा थी।

उसी 1979 में जापान में एक और मैग्लेव मॉडल जारी किया गया था। उसे "एमएल -500" कहा जाता था। एक चुंबकीय कुशन पर जापानी ट्रेन ने प्रति घंटे पांच सौ सत्रह किलोमीटर तक की गति विकसित की।

प्रतिस्पर्धा

चुंबकीय कुशन ट्रेन जिस गति से विकसित हो सकती है उसकी तुलना हवाई जहाज की गति से की जा सकती है। इस संबंध में, इस प्रकार का परिवहन उन हवाई मार्गों के लिए एक गंभीर प्रतियोगी बन सकता है जो एक हजार किलोमीटर तक की दूरी पर संचालित होते हैं। मैग्लेव का व्यापक उपयोग इस तथ्य से बाधित है कि वे पारंपरिक रेलवे सतहों पर नहीं चल सकते हैं। चुंबकीय कुशन पर ट्रेनों को विशेष राजमार्ग बनाने की जरूरत है। और इसके लिए पूंजी के बड़े निवेश की आवश्यकता होती है। यह भी माना जाता है कि मैग्लेव के लिए बनाया गया चुंबकीय क्षेत्र नकारात्मक रूप से प्रभावित कर सकता हैमानव शरीर, जो ऐसे मार्ग के पास स्थित क्षेत्रों के चालक और निवासियों के स्वास्थ्य पर प्रतिकूल प्रभाव डालेगा।

कार्य सिद्धांत

चुंबकीय कुशन ट्रेन एक विशेष प्रकार का परिवहन है। आंदोलन के दौरान, मैग्लेव बिना छुए रेल की पटरियों पर मंडराता हुआ प्रतीत होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि वाहन को कृत्रिम रूप से बनाए गए चुंबकीय क्षेत्र के बल द्वारा नियंत्रित किया जाता है। मैग्लेव की गति के दौरान कोई घर्षण नहीं होता है। ब्रेकिंग बल वायुगतिकीय ड्रैग है।

यह कैसे काम करता है? हम में से प्रत्येक छठी कक्षा के भौतिकी पाठों से चुम्बक के मूल गुणों के बारे में जानता है। यदि दो चुम्बकों को उनके उत्तरी ध्रुवों के साथ एक साथ लाया जाए, तो वे एक दूसरे को प्रतिकर्षित करेंगे। एक तथाकथित चुंबकीय कुशन बनाया जाता है। विभिन्न ध्रुवों को जोड़ने पर चुम्बक एक दूसरे की ओर आकर्षित होंगे। यह अपेक्षाकृत सरल सिद्धांत मैग्लेव ट्रेन की गति को रेखांकित करता है, जो सचमुच हवा में रेल से बहुत कम दूरी पर ग्लाइड करती है।

वर्तमान में दो तकनीक पहले ही विकसित हो चुकी हैं, जिनकी मदद से मैग्नेटिक कुशन या सस्पेंशन को एक्टिवेट किया जाता है। तीसरा प्रायोगिक है और केवल कागज पर मौजूद है।

विद्युत चुम्बकीय निलंबन

इस तकनीक को ईएमएस कहा जाता है। यह विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र की ताकत पर आधारित है, जो समय के साथ बदलता है। यह मैग्लेव के उत्तोलन (हवा में वृद्धि) का कारण बनता है। इस मामले में ट्रेन की आवाजाही के लिए, टी-आकार की रेल की आवश्यकता होती है, जो कि से बनी होती हैंकंडक्टर (आमतौर पर धातु से बना)। इस तरह, सिस्टम का संचालन एक पारंपरिक रेलवे के समान है। हालांकि ट्रेन में व्हील पेयर की जगह सपोर्ट और गाइड मैग्नेट लगे होते हैं। उन्हें टी-आकार के वेब के किनारे पर स्थित फेरोमैग्नेटिक स्टेटर के समानांतर रखा गया है।

ईएमएस तकनीक का मुख्य नुकसान स्टेटर और मैग्नेट के बीच की दूरी को नियंत्रित करने की आवश्यकता है। और यह इस तथ्य के बावजूद कि यह विद्युत चुम्बकीय संपर्क की अस्थिर प्रकृति सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। ट्रेन के अचानक रुकने से बचने के लिए इसमें विशेष बैटरियां लगाई जाती हैं। वे समर्थन मैग्नेट में निर्मित रैखिक जनरेटर को रिचार्ज करने में सक्षम हैं, और इस प्रकार लंबे समय तक उत्तोलन प्रक्रिया को बनाए रखते हैं।

ईएमएस-आधारित ट्रेनों को कम त्वरण वाली सिंक्रोनस लीनियर मोटर द्वारा ब्रेक किया जाता है। यह मैग्नेट के साथ-साथ सड़क मार्ग का समर्थन करता है, जिस पर मैग्लेव मंडराता है। उत्पन्न प्रत्यावर्ती धारा की आवृत्ति और शक्ति को बदलकर रचना की गति और जोर को नियंत्रित किया जा सकता है। धीमा करने के लिए, बस चुंबकीय तरंगों की दिशा बदलें।

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन

एक ऐसी तकनीक है जिसमें मैग्लेव की गति तब होती है जब दो क्षेत्र परस्पर क्रिया करते हैं। उनमें से एक हाईवे कैनवस में बनाया गया है, और दूसरा ट्रेन में बोर्ड पर बनाया गया है। इस तकनीक को ईडीएस कहा जाता है। इसके आधार पर, एक जापानी मैग्लेव ट्रेन जेआर-मैग्लेव का निर्माण किया गया था।

इस प्रणाली में ईएमएस से कुछ अंतर हैं, जहांसाधारण चुम्बक, जिनमें विद्युत धारा केवल तभी आपूर्ति की जाती है जब बिजली लगाई जाती है।

ईडीएस तकनीक का तात्पर्य बिजली की निरंतर आपूर्ति से है। यह तब भी होता है जब बिजली की आपूर्ति बंद हो जाती है। ऐसे सिस्टम के कॉइल में क्रायोजेनिक कूलिंग लगाई जाती है, जिससे काफी मात्रा में बिजली की बचत होती है।

ईडीएस तकनीक के फायदे और नुकसान

इलेक्ट्रोडायनामिक सस्पेंशन पर चलने वाले सिस्टम का सकारात्मक पक्ष इसकी स्थिरता है। चुंबक और कैनवास के बीच की दूरी में मामूली कमी या वृद्धि भी प्रतिकर्षण और आकर्षण की शक्तियों द्वारा नियंत्रित होती है। यह सिस्टम को एक अपरिवर्तित स्थिति में रहने की अनुमति देता है। इस तकनीक के साथ, नियंत्रण इलेक्ट्रॉनिक्स स्थापित करने की कोई आवश्यकता नहीं है। वेब और चुम्बक के बीच की दूरी को समायोजित करने के लिए उपकरणों की कोई आवश्यकता नहीं है।

ईडीएस तकनीक में कुछ कमियां हैं। इस प्रकार, रचना को उभारने के लिए पर्याप्त बल केवल उच्च गति पर ही उत्पन्न हो सकता है। इसीलिए मैग्लेव पहियों से लैस होते हैं। वे एक सौ किलोमीटर प्रति घंटे तक की गति से अपना आंदोलन प्रदान करते हैं। इस तकनीक का एक और नुकसान कम गति पर प्रतिकारक चुम्बकों के पीछे और सामने उत्पन्न घर्षण बल है।

यात्रियों के लिए निर्धारित खंड में मजबूत चुंबकीय क्षेत्र के कारण, विशेष सुरक्षा स्थापित करना आवश्यक है। अन्यथा, पेसमेकर वाले व्यक्ति को यात्रा करने की अनुमति नहीं है। चुंबकीय भंडारण मीडिया (क्रेडिट कार्ड और एचडीडी) के लिए भी सुरक्षा की आवश्यकता है।

विकसितप्रौद्योगिकी

तीसरी प्रणाली, जो वर्तमान में केवल कागज पर मौजूद है, ईडीएस संस्करण में स्थायी चुंबक का उपयोग है, जिसे सक्रिय करने के लिए ऊर्जा की आवश्यकता नहीं होती है। कुछ समय पहले तक यह माना जाता था कि यह असंभव है। शोधकर्ताओं का मानना था कि स्थायी चुम्बकों में ऐसा बल नहीं होता जिससे ट्रेन चल सके। हालाँकि, इस समस्या से बचा गया था। इसे हल करने के लिए, मैग्नेट को हलबैक सरणी में रखा गया था। इस तरह की व्यवस्था से एक चुंबकीय क्षेत्र का निर्माण होता है जो सरणी के नीचे नहीं, बल्कि उसके ऊपर होता है। यह लगभग पांच किलोमीटर प्रति घंटे की गति से भी ट्रेन के उत्तोलन को बनाए रखने में मदद करता है।

इस परियोजना को अभी तक व्यावहारिक कार्यान्वयन नहीं मिला है। यह स्थायी चुम्बकों से बने सरणियों की उच्च लागत के कारण है।

मैग्लेव्स की गरिमा

मैग्लेव ट्रेनों का सबसे आकर्षक पक्ष उच्च गति प्राप्त करने की संभावना है जो मैग्लेव को भविष्य में जेट विमानों के साथ भी प्रतिस्पर्धा करने की अनुमति देगा। बिजली की खपत के मामले में इस प्रकार का परिवहन काफी किफायती है। इसके संचालन की लागत भी कम है। यह घर्षण की अनुपस्थिति के कारण संभव हो जाता है। मैग्लेव का कम शोर भी मनभावन है, जिसका पर्यावरण की स्थिति पर सकारात्मक प्रभाव पड़ेगा।

खामियां

मैग्लेव का नकारात्मक पक्ष यह है कि उन्हें बनाने में बहुत अधिक समय लगता है। ट्रैक के मेंटेनेंस पर भी काफी खर्चा आता है। इसके अलावा, परिवहन के सुविचारित मोड के लिए पटरियों की एक जटिल प्रणाली और अति-सटीक की आवश्यकता होती हैवे उपकरण जो कैनवास और चुम्बक के बीच की दूरी को नियंत्रित करते हैं।

बर्लिन में परियोजना कार्यान्वयन

1980 के दशक में जर्मनी की राजधानी में पहली मैग्लेव प्रणाली का उद्घाटन हुआ जिसे एम-बान कहा जाता है। कैनवास की लंबाई 1.6 किमी थी। सप्ताहांत में तीन मेट्रो स्टेशनों के बीच एक मैग्लेव ट्रेन चलती थी। यात्रियों के लिए यात्रा निःशुल्क थी। बर्लिन की दीवार गिरने के बाद शहर की आबादी लगभग दोगुनी हो गई। इसे उच्च यात्री यातायात प्रदान करने की क्षमता वाले परिवहन नेटवर्क के निर्माण की आवश्यकता थी। इसीलिए 1991 में चुंबकीय कैनवास को ध्वस्त कर दिया गया और उसकी जगह मेट्रो का निर्माण शुरू हो गया।

बर्मिंघम

इस जर्मन शहर में, 1984 से 1995 तक एक कम गति वाला मैग्लेव जुड़ा। हवाई अड्डे और रेलवे स्टेशन। चुंबकीय पथ की लंबाई केवल 600 मीटर थी।

सड़क ने दस साल तक काम किया और मौजूदा असुविधा के बारे में यात्रियों की कई शिकायतों के कारण बंद कर दिया गया। इसके बाद, मोनोरेल ने इस खंड में मैग्लेव की जगह ले ली।

शंघाई

बर्लिन में पहली चुंबकीय सड़क जर्मन कंपनी ट्रांसरैपिड द्वारा बनाई गई थी। परियोजना की विफलता ने डेवलपर्स को नहीं रोका। उन्होंने अपना शोध जारी रखा और चीनी सरकार से एक आदेश प्राप्त किया, जिसने देश में मैग्लेव ट्रैक बनाने का निर्णय लिया। यह हाई-स्पीड (450 किमी/घंटा तक) मार्ग शंघाई और पुडोंग हवाई अड्डे से जुड़ा है।30 किमी लंबी सड़क 2002 में खोली गई थी। भविष्य की योजनाओं में 175 किमी तक इसका विस्तार शामिल है।

जापान

इस देश ने 2005 में एक प्रदर्शनी की मेजबानी कीएक्सपो-2005। इसके उद्घाटन से, 9 किमी लंबे चुंबकीय ट्रैक को संचालन में लाया गया। लाइन पर नौ स्टेशन हैं। मैग्लेव प्रदर्शनी स्थल से सटे क्षेत्र में कार्य करता है।

मैग्लेव को भविष्य का परिवहन माना जाता है। पहले से ही 2025 में, जापान जैसे देश में एक नया सुपर हाइवे खोलने की योजना है। मैग्लेव ट्रेन टोक्यो से यात्रियों को द्वीप के मध्य भाग के जिलों में से एक में ले जाएगी। इसकी स्पीड 500 किमी/घंटा होगी। परियोजना को लागू करने के लिए लगभग पैंतालीस अरब डॉलर की आवश्यकता होगी।

रूस

रूसी रेलवे द्वारा हाई-स्पीड ट्रेन बनाने की भी योजना है। 2030 तक रूस में मैग्लेव मास्को और व्लादिवोस्तोक को जोड़ेगा। 9300 किमी का रास्ता 20 घंटे में पार कर जाएंगे यात्री मैग्लेव ट्रेन की रफ्तार पांच सौ किलोमीटर प्रति घंटे तक पहुंच जाएगी।