Магнитный подвес

Магнитный подвес, магнитное подвешивание,— бесконтактное подвешивание транспортного средства над путепроводом, осуществляемое в результате взаимодействия между магнитными полями, создаваемыми на ходовой части транспортного средства и в путевой структуре. Системы М. п. классифицируются: по источнику магнитного поля — с пост, магнитами, электромагнитами и электромагнитами со сверхпроводящими обмотками (или их комбинация); по направлению действия сил — основанные на силах отталкивания или притяжения; по принципам создания магнитных сил и реализации М. п.— статические, у которых магнитной силы возникают в результате статического взаимодействия (отталкивание одноимённых полюсов магнитов, притяжение магнитов к ферромагнитным направляющим), и динамические, у которых магнитной силы возникают только при относит, перемещении источников маги, поля и электропроводящих контуров или полос (направляющих).
Магнитный подвес на постоянных магнитах основные на эффекте отталкивания одноимённых полюсов магнитов, расположенных на транспортных средстве и путепроводе, как правило, в виде рядов магнитных систем, размещённых вдоль оси движения. Для компенсации боковой неустойчивости движения обязательна механическая или регулируемая э л -маги, стабилизация в горизонтальной плоскости в направлении, перпендикулярном направлению движения (боковая стабилизация). Пост, магниты применяют также в системах М. п. для частичной компенсации гравитационных сил. В таких М. п. используют магниты с высокой коэрцитивной силой (пост, магниты на основе редкоземельных металлов, кобальта, феррит-бариевые и др.). Магнитные подвесы на постоянных магнитах обладают следующими достоинствами: не требуют подвода энергии извне, имеют несложную конструкцию и просты в эксплуатации. Недостатками их являются возможность получения малого воздушного зазора (до 10 мм) между магнитной опорой и путепроводом, малый градиент силы взаимодействия, а следовательно, неудовлетворительная динамика системы, ограниченная скорость, высокая стоимость путевого полотна, необходимость боковой стабилизации.
Магнитные подвесы на регулируемых электромагнитах основные на использовании силы притяжения электромагнита к ферромагнитным материалам. В транспортных системах электромагниты закреплены на экипаже и притягиваются к расположенным над ними ферромагнитным направляющим (рельсам), компенсируя силу тяжести и вертик. динамические нагрузки. Для нейтрализации боковых возмущений («сил сдвига») используются дополнит, электромагниты или оси. магниты. Сила притяжения электромагнитов регулируется в обмотке специальной системой управления, состоящей из регулятора силы тока и следящей системы. В контуре управления следящей системы используются вариации сигналов о зазоре, скорости его изменения, ускорении, магнитной индукции в зазоре, силе тока в катушке электромагнита. Магнитные подвесы на регулируемых электромагнитах применяется в высокоскоростном наземном транспорте, т. к. отличается высокой стабилизацией зазора в широком диапазоне (10—20 мм). К недостаткам систем М. п. этого типа относятся: необходимость постороннего источника энергии, относит, сложность стабилизации зазора и эксплуатации системы.
Принцип М. п. на регулируемых электромагнитах с 1969 реализуется в различных системах высокоскоростного транспорта при создании экипажей массой до 120 т при скоростях до 400 км/ч (например, на поездах немецкого производства Трансрапид-06). Стабилизация зазора с регулируемыми электромагнитами осуществляется также в системе с резонансной цепью, где роль чувствительного элемента, реагирующего на изменение зазора, играет сам электромагнит с индуктивностью, изменяющейся в зависимости от зазора между полюсами электромагнита и ферромагнита направляющей; в силовую цепь включена ёмкость, значение которой подбирается с учётом индуктивности катушки.
Магнитные подвесы с использованием сверхпроводящих магнитов основные на принципе взаимодействия магнитного поля с вихревыми токами, наводимыми при перемещении магнита, в токопроводящей полосе или контуре. В таких системах зазор между транспортных средством и путепроводом достигает 100—300 мм. Значение удельной силы взаимодействия (отталкивания) зависит от значений маги, индукции и силы поверхностного вихревого тока.