Sistema De Levitación Magnetica
Páginas: 8 (1989 palabras)
Publicado: 5 de marzo de 2013
Un Sistema de Levitación Convencional
En este aparte se presentarán los subsistemas 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 queutilice la levitación magnética es aumentar la eficiencia del sistema. Para ello se elimina la 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, lacual se encuentra determinada por su aerodinámica y por la capacidad de las piezas mecánicas, 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 conel sistema tradicional; finalmente la estabilización, la cual impide que el vehículo se salga de la vía.
• Propulsión
La energía que se gasta en este subsistema se utiliza para dar el impulso inicial al vehículo, mantener la velocidad nominal y frenarlo una vez que se completa el recorrido, en caso de emergencia o cuando se requiera.
La idea básica es hacer que dos campos magnéticosse vean atraídos; uno de ellos está presente en la pista y el otro en el vehículo, de manera que el del vehículo sigua al de la pista. Este principio no es nuevo, pues ya existe en los motores. En ellos un campo en el rotor de la máquina sigue al campo presente en su estator, creándose así el movimiento.
Es como estar jugando con dos imanes; uno bajo la mesa y otro sobre ella. Si se mueve elinferior se verá como se desplaza el superior sin aparente intervención humana. En cuanto a la propulsión, la diferencia entre los sistemas MagLev comerciales radica en la forma en que se genera cada uno de estos dos campos, como se verá adelante.
Del ingles “Magnetic Levitation”
• Levitación
Se constituye en la diferencia fundamental con respecto a los sistemas de transporte terrestreconvencionales 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. Este muestra como el sistema es por naturaleza inestable, razón por la cual se requieren configuraciones especiales decampos 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 hacia él. Cuando se trata de sustentar un objeto con campos magnéticos en contra del campo gravitacional seencuentra 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
F es la fuerza que actúa en un punto en el espacio. Sin embargo, existen excepciones a esta ley que vale la pena mencionar:
Efecto cuántico: a escala atómica no hay contactoreal 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 generar fuerzas que permitan la levitación
Campos oscilatorios: utilizando una señal de corriente alterna; un ejemplo...
En este aparte se presentarán los subsistemas 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 queutilice la levitación magnética es aumentar la eficiencia del sistema. Para ello se elimina la 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, lacual se encuentra determinada por su aerodinámica y por la capacidad de las piezas mecánicas, 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 conel sistema tradicional; finalmente la estabilización, la cual impide que el vehículo se salga de la vía.
• Propulsión
La energía que se gasta en este subsistema se utiliza para dar el impulso inicial al vehículo, mantener la velocidad nominal y frenarlo una vez que se completa el recorrido, en caso de emergencia o cuando se requiera.
La idea básica es hacer que dos campos magnéticosse vean atraídos; uno de ellos está presente en la pista y el otro en el vehículo, de manera que el del vehículo sigua al de la pista. Este principio no es nuevo, pues ya existe en los motores. En ellos un campo en el rotor de la máquina sigue al campo presente en su estator, creándose así el movimiento.
Es como estar jugando con dos imanes; uno bajo la mesa y otro sobre ella. Si se mueve elinferior se verá como se desplaza el superior sin aparente intervención humana. En cuanto a la propulsión, la diferencia entre los sistemas MagLev comerciales radica en la forma en que se genera cada uno de estos dos campos, como se verá adelante.
Del ingles “Magnetic Levitation”
• Levitación
Se constituye en la diferencia fundamental con respecto a los sistemas de transporte terrestreconvencionales 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. Este muestra como el sistema es por naturaleza inestable, razón por la cual se requieren configuraciones especiales decampos 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 hacia él. Cuando se trata de sustentar un objeto con campos magnéticos en contra del campo gravitacional seencuentra 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
F es la fuerza que actúa en un punto en el espacio. Sin embargo, existen excepciones a esta ley que vale la pena mencionar:
Efecto cuántico: a escala atómica no hay contactoreal 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 generar fuerzas que permitan la levitación
Campos oscilatorios: utilizando una señal de corriente alterna; un ejemplo...
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