Levitacion

Levitación
 
Se constituye en la diferencia fundamental con respecto a los sistemas de transporte terrestre convencionales y en la razón de ser del proyecto en cuestión. La energía que se suministra a este subsistema se encarga de sustentar el vehículo a una distancia deseada conocida como entrehierro.
La dificultad que presenta este sistema se ve resumida en el teorema de Earnshaw. Estemuestra como el sistema es por naturaleza inestable, razón por la cual se requieren configuraciones especiales de campos que se repelen, o de controladores actuando sobre la magnitud de la fuerza magnética cuando se utilizan campos que se atraen.
Para que el sistema fuera estable debería existir una región alrededor del punto de equilibrio en la cual todas las fuerzas que se generaran apunten haciaél. Cuando se trata de sustentar un objeto con campos magnéticos en contra del campo gravitacional se encuentra que esta región no existe, debido a que los dos campos son no divergentes. Este resultado se demuestra con el teorema de la divergencia, en la ecuación 2 - 1 , teniendo en cuenta que divF=0.
ecuación 2 - 1 [pic]
 
F es la fuerza que actúa en un punto en el espacio. Sin embargo, existenexcepciones a esta ley que vale la pena mencionar:
Efecto cuántico: a escala atómica no hay contacto real entre dos objetos
▪ Realimentación: consiste en tomar una referencia de la posición del objeto para controlar la fuerza magnética, como se mencionó antes
▪ Diamagnetismo: gracias a que los materiales superconductores no permiten ser atravesados por campos magnéticos se pueden generarfuerzas que permitan la levitación
▪ Campos oscilatorios: utilizando una señal de corriente alterna; un ejemplo de ello es el anillo de Thompson
▪ Rotación: un ejemplo puede estar en el caso denominado como diamagnetismo. En el medio académico se conoce por el prototipo comercial llamado Levitron

Un Sistema de Levitación Convencional

 
En este aparte se presentarán lossubsistemas que constituyen cualquier sistema de levitación magnética. Luego de ello se hará una generalización de los dos sistemas más avanzados en el mundo en cuanto a levitación magnética aplicada al transporte, como son el caso alemán y japonés, respectivamente.
La idea básica de un dispositivo de transporte que utilice la levitación magnética es aumentar la eficiencia del sistema. Para ello se eliminala fricción, por lo que no es necesaria energía adicional para hacer que el vehículo se siga moviendo luego del impulso inicial. Únicamente se necesita alimentar las pérdidas por la fricción entre el vehículo y el aire. A la vez que se mejora la eficiencia se incrementa la velocidad límite del vehículo, la cual se encuentra determinada por su aerodinámica y por la capacidad de las piezasmecánicas, en el caso convencional, así mismo se reduce el gasto por mantenimiento debido a que no existen piezas móviles.
Los componentes fundamentales de un sistema de transporte que utilice levitación magnética son: la propulsión, encargada de que el vehículo se mueva; la levitación, diferencia fundamental con el sistema tradicional; finalmente la estabilización, la cual impide que el vehículo se salgade la vía.

Estabilización

 
Esta componente evita que el vehículo se desvíe de la pista o guía. Las razones por las que el vehículo se puede salir de línea son variadas; entre ellas está la fuerza centrifuga que se produce cuando hay curvas; aunque estas tengan radios muy grandes tienen una influencia amplia debido a las velocidades de trabajo, que son altas. Otra razón puede ser eldesequilibrio que ocasiona la interacción entre el subsistema de propulsión y de levitación generando fuerzas que desequilibran el sistema en su conjunto, o el mismo viento.
El trabajo del subsistema de estabilización es muy parecido al que realiza el subsistema de levitación, pero actuando en un grado de libertad diferente. En este caso se evita el desplazamiento en el sentido de las “Y”, como...