< Terug naar het overzicht

Magneetzweeftrein

De magneettrein is een vrij nieuwe toepassing van supergeleiding. Ik zal hier ingaan op de werking van de magneettrein.
Een magneettrein zweeft boven de rails, waardoor de wrijvingskracht in zijn geheel wegvalt. Hierdoor kan de trein snelheden tot 500 km/h behalen. Om de zweeftrein goed te laten functioneren zijn een aantal belangrijke eigenschappen van belang. In deze paragraaf zal ik de volgende onderdelen aan bod laten komen:
voortstuwing
zweven
sturing

Allereerst zal ik uitleggen hoe de trein wordt voortbewogen. Doordat de magneten in de baan voordurend van pool veranderen wordt de trein aangetrokken in de juiste richting. De gelijke polen stoten elkaar af in de richting van de voorstuwing. En ongelijke polen trekken elkaar in de tegenovergestelde richting aan, zoals in bovenstaande figuur is verduidelijkt. Door detectoren worden de polen automatisch veranderd. Echter kan de trein met wrijvingskrachten natuurlijk nooit een enorm hoge snelheid behalen, daarvoor moet hij ook zweven. Daarvoor zijn in de baan 8-vormige spoelen aangebracht, zoals in de figuur hieronder afgebeeld. Zodra de trein in beweging is, wordt er een geďnduceerde stroom opgewekt in de spoel, doordat het aantal magnetische flux verandert. De bovenste helft van de spoel trekt de trein nu aan, terwijl de onderste helft de trein afstoot. Dit is na te gaan met de rechterhandregel. Hierdoor gaat de trein uiteindelijk zweven. Dit principe werkt pas als de trein in beweging is, in het begin wordt de trein daarom op gang gebracht door wielen, welke ingeklapt zullen worden zodra de trein genoeg voortstuwing heeft.

Als laatste zal ik verder ingaan op de sturing van de magneettrein. Het is natuurlijk logisch dat bij een “gewone” trein deze netje over de rails naar de bestemming toe rijdt. Echter is het zo dat een magneetzweeftrein niet zomaar een bocht zou kunnen maken. De trein zou dan eventueel tegen de baan aan kunnen komen, waardoor er wrijving zou ontstaan. Dit wordt echter tegengewerkt door de 8-vormige spoelen in de baan. Als de trein namelijk naar links zou bewegen dan wordt de geďnduceerde kracht in de acht-vormige spoel groter. Bovendien treedt er aan de andere kant van de magneettrein meeflux op, waardoor de aantrekkende kracht aan de andere kant groter wordt. Zo wordt de trein dus automatisch in de goede richting van de baan gestuurd.

Nu het duidelijk is hoe deze trein kan rijden, is het belangrijk te weten dat de magnetische velden die hierbij gebruikt worden erg groot zijn. Om deze magneetvelden op te wekken zijn enorme (zware) spoelen nodig. Aangezien er steeds meer hoge-Tc supergeleiders ontdekt worden wordt het voordeliger om supergeleiders te gebruiken als magneten. Hierbij vindt tevens minder warmte ontwikkeling plaats. In Japan wordt er al een aantal jaren getest met de MLX01, een magneetzweeftrein met supergeleidende magneten.


< Terug naar het overzicht
© 2019 Roeland van Straten