Tren de levitación Maglev
Prodrive Team Member
15-feb-2004 05:47
#1
|
Maglev significa levitación magnética. Desde 1970 se habla de que la próxima revolución en los trenes serían los de levitación magnética. Pero hasta hoy no era nada más que eso: el tren del futuro. Pero desde las campanadas de medianoche del 31 de diciembre de 2002 -el nuevo año-, hora de Shanghai, ha dejado de ser el tren del futuro para ser el tren del presente. Coincidiendo con la entrada del nuevo año se realizó el primer viaje del nuevo tren de levitación magnética que une la ciudad de Shangai con su aeropuerto. Entre los afortunados primeros pasajeros estaban el primer ministro chino, Zhu Rongji y el canciller alemán, Gerhard Schroeder, además el alcalde de la ciudad y trabajadores chinos e ingenieros alemanes. La distancia es de treinta kilómetros y el viaje duró 8 minutos. En taxi (si las cosas se dan bien) se tardan 45 m. El tren Maglev, levita sobre un motor magnético. A ver si logro explicarme. Podemos decir que el tren es un gran imán. Debajo de él, en los "raíles", va un motor linear que hace que un flujo magnético vaya hacia delante. Ese flujo magnético empuja al tren. Mejor dicho, primero lo levanta unos milímetros y luego lo hace avanzar. A diferencia de los trenes convencionales, el motor no va en el tren, el motor va en los "raíles". Nada más leer esto, seguro que os habréis dado cuenta de alguna de las ventajas: menos peso (el motor no va en el tren), menos ruido (el motor no va en el tren y no hay ruedas que rocen con el suelo, sólo hay un silencioso campo magnético). Sigamos dándole vueltas, aunque lo que voy a decir ahora ya no es tan inmediato. Al no haber rozamiento el consumo de energía es menor. Por ejemplo, a 300 km/h, el tren de alta velocidad ICE consume 51 Wh por asiento. El Transrapid (Maglev de Shangai) consume 34 Wh/asiento. Como los motores están en las vías pueden hacerse más o menos potentes de acuerdo con la pendiente. El tren convencional no puede hacerlo pues el motor lo lleva él y siempre es el mismo. Por eso el tren de alta velocidad (TAV) no puede subir pendientes de más del 4% y el Transrapid puede subir hasta el 10%. Y esto no es trivial. Uno de los costos mayores de un TAV es la vía, pues tiene que ser muy recta y tener muy poca pendiente, lo que en muchos casos implica hacer enormes túneles o grandes viaductos. (Ese es el caso del AVE Madrid-Sevilla, que es un tren magnífico, pero cuya infraestructura es enormemente cara). El que el motor esté en el suelo tiene la enorme ventaja de que el tren disminuye su peso con lo que su inercia es menor. De hecho arranca y para en mucho menos tiempo que un tren convencional TAV. Veamos algunos datos: El TAV, para acelerar hasta 300 Km/h necesita 30 km. El Maglev sólo necesita 5 Km. Esto tiene enormes implicaciones. Veamos una, para trayectos cortos es mucho más eficaz el Maglev que el TAV. Un ejemplo, para el trayecto de la ciudad al aeropuerto que acaba de hacer su viaje inaugural en Shangai, acelera en 5 Km, va a 300 km/h en 20 km, y decelera en 5 Km. Con el TAV normal, nunca llegaría a los 300 km/h. Descarrilamiento. Cuando uno monta en un tren que va a esas enormes velocidades siempre piensa en qué pasará si descarrila. En el Maglev el descarrilamiento es casi imposible, obligado por la forma en la que van los electroimanes y los motores lineales. Fijaros en esta imagen: El tren abraza completamente al raíl. Para descarrilar debe romperse el tren o el raíl. Ambos son sucesos muy difíciles. El ruido ya hemos dicho que es poco puesto que no hay rozamiento con el raíl. Pero a alta velocidad lo que importa es el ruido aerodinámico. El menor peso y las menores servidumbres al no tener que llevar el motor encima, permiten una mejor aerodinámica. Los datos concretos son: TAV a 25 metros de distancia circulando a 300 km hora: 92 dB Transrapid a 25 metros de distancia circulando a 300 km hora: 80 dB Transrapid a 25 metros de distancia circulando a 400 km hora: 90 dB ¿Y cómo frena este tren? Pues de un modo muy sencillo, los frenos son electroimanes que se acercan a los raíles, se producen corrientes de Foucault (Eddy para los estadounidenses; ley de Lenz…) y se para. |
FC Premium™
15-feb-2004 05:54
#2
|
Ya existen montañas rusas que usan este sistema. Por ejemplo, también se estudia su uso en los portaaviones para sustituir a las carísimas catapultas de vapor. Bienvenida sea la innovación tecnológica. Saludos. |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 05:58
#3
La verdad que me ha llamado mucho la atención este nuevo sistema. Y más su motor, como se impulsa. Se van alternando los imanes norte sur, con lo que el tren va avanzando. Os pongo un dibujo que seguramente lo explica mejor que yo 
|
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 06:04
#4
|
No estoy muy segura, (a lo mejor es un disparate MAYUSCULO) pero en Munich el gobierno de Baviera, que es lo mas 'guay de europa' quiere poner un tren de esos entre El aeropuerto y el centro (unos 40 KM) que haga el trayecto en 10 minutos. (seria de los primeros de Europa) La cabeza tractora esta expuesta en un monorail hace ya mas de un año en el aeropuerto, pero aqui no se mueve nada. hay mucha controversia porque debe de costar lo que no esta escrito y el proyecto empezo antes del pinchazo de las 'nuevas tecnologias' cuando la pasta florecia por los campos. Ahora..... |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:15
#5
| Parece que el gobierno alemán ha aprobado la construcción de una línea entre Hamburgo y Berlín, de un total de 283 km. Ahora pondré unos cuántos textos más que he encontrado y están bastante bien... |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:16
#6
|
El prototipo 07 del Transrapid, un tren formado por dos coches, comenzó a probarse en 1989, y ha realizado 190.000 km. En pruebas. La característica principal del tren es que se conducirá de forma totalmente automática, ya que los 400 km/h. Que alcanza dificulta la conducción manual. De todos modos, en cada tren irá un maquinista, que tendrá como misión controlar la explotación y actuar en caso de emergencia. El tren tardará entre 53 y 64 minutos en recorrer los 283 km. Que separan Hamburgo de Berlín (el trayecto se hace ahora en tres horas ), y tendrá capacidad para 332 viajeros. El Transrapid está concebido para alcanzar velocidades entre 400 y 500 km/h. Y utiliza las fuerzas de atracción magnética para suspensión y guiado, así como un motor síncrono de estator longitudinal para propulsión y frenado. El sistema de levitación magnética tiene su fundamento en las fuerzas de atracción y repulsión de los electroimanes que se hallan en el vehículo, yen la reacción ferromagnética de los carriles que se hallan en el camino de guiado. |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:16
#7
|
El sistema de propulsión maglev o de levitación magnética, está basado en un motor lineal síncrono de estator longitudinal. Este motor consiste en núcleos de estatores con devanado o arrollamiento trifásico instalados bajo el camino de guiado, así como electroimanes incorporados en el vehículo. El tren de levitación magnética acelera y frena mediante este motor síncrono lineal de estator longitudinal. A diferencia de otros sistemas tradicionales de transporte, la componente propulsión primaria del tren maglev, es decir los estatores ferromagnéticos con arrollamiento trifásico, se encuentra en el camino de guiado. La ventaja de este sistema radica en que el vehículo es mucho más ligero, y la potencia de la propulsión resulta más flexible, de manera que en las pendientes o en los tramos donde se puede acelerar, puede incorporarse una mayor potencia en el guiado. El Transrapid cuenta con sistemas de suspensión, guía y propulsión concebidos con una alta redundancia funcional. Asimismo, está equipado con un sistema automático de diagnóstico, que garantiza la continuidad del servicio cuando se produzca alguna avería. Incluso en el peor de los casos, sólo se producirá una pequeña interrupción del servicio. La corriente eléctrica de propulsión la suministra la red pública de abastecimiento conectada a la línea, mientras que los dos extremos de los cables alimentadores que suministran el estator del camino de guiado con alimentados separadamente por dos subestaciones independientes. El motor lineal de estator longitudinal que se encuentra en el camino de guiado se subdivide en secciones individuales; y sólo se activa y recibe energía eléctrica el tramo de línea por el que el vehículo maglev circula en ese momento. De esta forma se evita la pérdida innecesaria de energía. Por razones de seguridad y eficacia, la vigilancia y control del sistema se realiza de forma totalmente automática, y solo tiene lugar la intervención manual para resolver averías muy concretas. |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:17
#8
|
Cuando funciona un tren maglev, el centro de control supervisa todos los aspectos de la explotación, incluyendo los sistemas periféricos. Por lo tanto, esto exige la automatización general de las operaciones que se van a realizar en el centro de control. El tren dispone, además, de un subsistema fundamental de control de operaciones, denominado control descentralizado del vehículo, que va incorporado al lado de la guía. Este sistema tiene como misión proteger la ruta y el vehículo, y se comunica directamente con la unidad de propulsión, los vehículos, el camino de guiado (cambios) y con el centro de control. Dada la importancia del factor seguridad y fiabilidad en la explotación del Transrapid, el sistema dispone de una red de comunicaciones de gran capacidad, que tiene como fin facilitar el intercambio de información, así como la información visual y oral. Cada unidad de control descentralizada intercambia información con los controles descentralizados próximos, que se encuentran aproximadamente a 30 km y con el centro de control de operaciones. Como el sistema es capaz de remontar pendientes de un 10 por ciento y salvar curvas con un radio de 2250 metros a una velocidad de 300 km/h, el camino de guiado se adapta fácilmente al entorno, y además ocupa menos terreno que otros sistemas de transporte. Por otra parte, el consumo de energía del Transrapid es excepcionalmente bajo. Por poner un ejemplo, el maglev utiliza un 30 por ciento menos de energía que un tren clásico de alta velocidad. El ejemplo, sin embargo, resulta más ilustrativo si se compara con el automóvil y el avión. Transportando el mismo número de viajeros, los automóviles consumen 3,5 veces más energía, mientras que los vuelos cortos consumen 4 veces más energía que le maglev a una velocidad de 400 km/h. Gracias a que el tren no entra en contacto con el camino de guiado, el Transrapid no genera ruidos audibles ni siquiera durante ala aceleración o el frenado, por lo que el sistema maglev no tiene competencia en lo que a contaminación acústica se refiere, y puede discurrir, incluso, cerca de grandes aglomeraciones urbanas. |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:18
#9
|
Aunque es capaz de circular a 500 km/h el vehículo Transrapid no se caracteriza tan solo por su rapidez, sino por su seguridad. Según los estudios realizados por un prestigioso instituto de investigación suizo, el maglev es 700 veces más seguro que la carretera; 250 veces más seguro que el ferrocarril clásico y 20 veces más seguro que el avión. Como el vehículo maglev va prácticamente enrollado en el camino de guiado, el descarrilamiento es imposible, al tiempo que no se puede interponer ningún obstáculo en su camino. Incluso la colisión con otros vehículos resulta técnicamente imposible. Por otra parte, la influencia del campo magnético es tan débil que quedan descartados posibles efectos negativos en los pasajeros que lleven marcapasos. Por lo que respecta a la prevención de incendios el Transrapid está construido con materiales no inflamables ultramodernos, como los que se utilizan hoy día en aviación. |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 06:18
#10
|
Después de numerosos contratiempos, el parlamento alemán ha aprobado finalmente el proyecto Transrapid que se convertirá en la primera línea del mundo que reúne las características de larga distancia, de lata velocidad y de levitación magnética. El Parlamento ha aprobado una ley para la planificación de esta línea que tiene una longitud de 283 km, y cuyo coste ascenderá a unos 475.000 millones de pesetas. La mayor parte de los 16 Länder por los que pasará la línea -dos de los cuales se han abstenido y otros dos han votado en contra- han dado su conformidad al proyecto gracias a las concesiones realizadas por el Estado, que financiará las obras en los puntos por donde el tren se cruce con otras vías de comunicación. Al proyecto Transrapid le ha costado abrirse camino, como demuestra el hecho de que haya estado más de diez años en fase de experimentación. Alemania ha dedicado ya unos 150.000 millones de pesetas a su diseño y desarrollo, si bien este tren de levitación magnética, capaz de alcanzar los 435 km/h, tiene numerosos detractores. El más famoso de todos es el presidente de la Deutsche Bahn AG (DBAG) sociedad de ferrocarriles privatizada a principios de año, pero cuyo accionista principal sigue siendo el estado. En este sentido, Heinz Dürr ha declarado que el Transrapid no es una solución adecuada para la línea Berlín-Hamburgo ya que el tiempo que ahorrarán los viajeros no es significativo. Y lo que es peor: si el Transrapid entra en competencia con los otros servicios de los ferrocarriles alemanes, la compañía ferroviaria perderá del orden de los 25.000 millones de pesetas anuales. Por si hubiera alguna duda al respecto, el presidente de los DBAG ha asegurado que no entra dentro de los planes de la compañía adquirir el tren. Sin embargo, aunque los DBAG no invertirán en la infraestructura del Transrapid, si formarán parte, junto con la compañía área Lufthansa, de la futura sociedad de explotación del tren, medida que se inscribe dentro de la política industrial alemana. Pero el Transrapid también ha despertado polémica en otros ámbitos oficiales. El Ministerio de Transportes, por ejemplo, ha expresado, a través de su comisión de investigación, sus dudas sobre la rentabilidad del proyecto y la supuesta demanda anual de 15 millones de viajeros, teniendo en cuenta que en la actualidad solo utilizan esa línea 1,5 millones de personas. Esta misma comisión estima que no se han tenido en cuenta los costes suplementarios del tren, y calcula que en lugar de los 475.000 millones previstos resulta más fiable la suma de 875.000 millones de pesetas. El Ministerio de Investigación opina igualmente que para que el Transrapid obtenga la homologación necesaria para su producción en serie, habría que incluir en ese presupuesto varios cientos de millones más. |
Aguililla
15-feb-2004 12:05
#12
|
Muy interesante tema, gracias Vito. Esperemos irlo viendo poco a poco. Aunque habla del precio de la infraestructura del TAV, la del tren magnético no debe quedarse atrás..... Aunque te pregunto lo mismo que a algún otro: ¿es tema propio, propio, propio???  un saludo. |
Del clan del conturbenio
15-feb-2004 12:09
#13
|
Hola, muy interesante el tema pero buscando por internet no he encontrada nada sobre su implantacion en España ni a corto, ni a medio ni a larguismo plazo. Alguien sabe algo del tema? Por cierto buscando he encontrado un pequeño resumen de la Historia y Origen del Ferrocarril donde se cuenta que existe una razon tecnica para el distinto ancho iberico, yo solo conocia la version que se basaba en la prevención frente a una invasion francesa. Os dejo un extracto del texto completo: Pero España optó deliberadamente por el ancho de 1.668 mm (el equivalente a seis pies castellanos de la época). Se ha especulado que esta adopción de ancho obedecía a una forma de protección contra la invasión francesa pese a estar ya en la segunda mitad del siglo XIX. Argumentos más técnicos apuntan a que, siendo España un país de orografía accidentada, las fuertes pendientes de los trazados exigirían que las locomotoras, para aumentar su potencia, tuviesen un cajón de fuego más amplio que el resto de las europeas, lo que obligaría a ensanchar el conjunto mecánico y por ende la vía Una  para ti y unas  para el post. Un saludo, Cunaxa |
Miembro Único
15-feb-2004 12:42
#14
|
una pregunta.. esos trenes de levitacion.. como uno en japon.. que creo que llega a pillar los 500km/h va poco por encima del "rail"....... pero en caso de fallo de energia.. por poca que sea la altura, a esas velocidades.. el golpe no se acusa demasiado?? supongo que todo estara pensado.. pero como actua? |
Wildmanblues-tonystark
15-feb-2004 13:46
#15
|
Curioso. Pero si como dices, éste tren lleva al menos sobre las mesas de los ingenieros desde 1970 y se ha tardado en llevarlo a la realidad 33 años (uf!) ¿Cuáles son los impedimentos para no haberlo llevado antes a cabo en lugar de una línea convencional de alta velocidad? ¿financieros o tecnológicos? ¿Porqué no se lo han planteado, no digo ya en España, sino en otros países como Japon o Usa o como dices lo de las cuestas y lo de la aceleración/deceleración rápida, países pequeños y poderosos como Suiza o Austria? ¿Porqué han tardado tanto los alemanes en tomarlo, y ya aprobado pongamos que se tirarían algunos años en construirloi? ¿No compensaría la amortización de ese menor coste en energía por pasajero que dices? |
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 16:17
#16
|
¡Coño! Mi trabajo de fin de carrera fue traducir un tocho enorme de este tema! Si hubiera tenido toda esta documntación, m hubiera sido más fácil! Interesante, la verdad Salu2 |
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 17:20
#17
| FARRUCU, pasa a recogerme que tengo que ir al aeropuerto a comprar un par de cosas (me he quedado sin leche ni pan). |
Prodrive Team Member
15-feb-2004 17:28
#18
| El tema propio no es, lo he sacado de varias páginas de por ahí. Pero me pareció interesante y lo he puesto, asi que yo no se mucho más que vosotros... |
Miembro Único
15-feb-2004 21:50
#20
|
si.. pero es la pregunta que puse mas arriba.. si va a 500km/h y va "levitando" por poca que sea la altura.. tendrá que tener algun sistema para evitar que caiga, pq ya digo que aunque sean 10cm.. a esa velocidad se nota un webo |
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 21:55
#21
|
Saludos, Hombre, no creo que "levite" a 10cm ¿no? A mi me parece mucha altura. ¿Quizás 1 cm a lo sumo? 156 |
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 22:36
#22
| Cyborg, supongo que aunque haya un corte de energía el electromagnetismo y la velocidad no se pierden de golpe, irán poco a poco, ¿no? |
Eterno Aprendiz
15-feb-2004 22:47
#23
|
Cyborg, el tren levita a un par de centimetros como mucho, asi que en caso de fallo repentino de averia.... eso no va a suceder nunca porque hay muchos sistemas de seguridad para evitarlo jejeje.. pero vamos, que las chispas se verian a un par de kilometros . En cuanto a trenes magneticos hay dos vertientes. El que se esta discutiendo aqui y cuyas fotos ha puesto farrucu es el sistema aleman, diseñado por siemens, en el que el tren tiene forma de c bocaabajo y "abraza" al monorail elevado que hace de via. Luego esta el sistema japones, en el que la via es una u y el tren viaja por dentro. Os pongo unas fotillos:   El modelo japones es mas caro, pero tiene una ventaja muy importante... se pueden poner varias vias juntas reduciendo el coste, mientras que en modelo de siemens hay que hacer un monorail de nuevo entero por cada via nueva que se quiera poner en paralelo, con todo lo que ello conlleva (sistemas de alimentacion y control, etc...). ¿Porque no se adopta inmediatamente el modelo para todos los trenes de alta velocidad? Pues el principal problema es que porque por ahora son carisimos. Tened en cuenta que el motor va en la via, asi que hay que hacer un motor enoooorme (tan largo como el trayecto). Luego ademas hay problemas como los cambios de via (que hay que organizar un cacao de aupa, aparte de que no se pueden hacer muy deprisa). Fijaos por ejemplo:  Pero bueno, a medida que se abarate la tecnologia esta claro que son el futuro... yo estoy deseando montar en uno... ¿Se nota que me gusta mas el modelo japones que el europeo? El nuevo y fabuloso MLX01-901, volando a 552km/h Banzaiiii 
|
ForoCoches: Miembro
15-feb-2004 22:52
#24
|
Yo también apuesto por el modelo japonés. Viajar cómodamente en tren a más de 500 Km/h me parece motivo suficiente para que el avión quede restringido a vuelos internacionales. En cualquier caso está claro que en España vamos unas década por detrás de Japón, y nos tendremos que "conformar" con los AVE que se están construyendo. |
Txotx!
15-feb-2004 23:01
#25
| Siguiendo con la duda de la altura libre al suelo...San Fernando ha dicho que hay unos 2 cm.....¿y si cae algun objeto, piedra de pequeño tamaño...a la via? ¿hay un sistema para controlar que todo el recorrido esta limpio? |
Piloto Urbano
15-feb-2004 23:03
#26
| Technics usa un sistema muy parecido para hacer girar a el plato del giradiscos, el plato en si tiene un imán con forma circular, y luego la base del giradiscos en si tiene placas en las cuales se inducen electroimanes. El imán del plato bordea a las placas al tiempo que estas cambian la polaridad y producen el giro, no sé si me he explicado bien...jejeje es por esto que los platos technics arrancan tán rápido, paran tan rápido, y el pq de tanta fuerza. Tambien son los más duraderos del mercado, al no haber rozamiento el desgaste es mínimo, bueno parece que trabajo para technics eh?jejejeje, pues no, bueno ahí va mi pequeña aportación al mundo del electromagnetismo aunque no sea sobre trenes |
Prodrive Team Member
16-feb-2004 00:19
#27
|
La separación del tren a la vía, en el alemán, creo que es de 1 cm... Buenísimas las fotos farrucu! Gracias A pesar de que he sido yo el que ha creado el post, veo que hay mucha gente que entiende de esto. La verdad es que no hace mucho me enteré de que existían y ayer me puse a buscar información, y la verdad que me apasionó... No se mucho más de lo que está por ahí... Pero sigo leyendo y aprendiendo. |
Miembro Único
16-feb-2004 00:23
#28
|
bueno quien dice 10cm, era por decir algo, dice 2-3 o los que sean la historia dice que por muchos sistemas de seguridad.. siempre falla algo no previsto.... y bueno.. frenar un tren que va a 500 km/h, por el rozamiento, de chapas metalicas....... pero vamos es a eso a lo que me referia.. asi que, se formarian una falla 
|
ForoCoches: Miembro
16-feb-2004 00:51
#29
|
interesante tema... me temo, como dice jashugun que en España no veremos esto hasta que tengamos nietos. Sobre la cuestión de que pasaría si fallase la energía... una posible solución es que el trne llevase unas ruedas 5 o 6 mm por encima del monorail, de modo que en caso de que fallase la energía, el tren bajaría esos mm y las ruedas evitarían en rozamiento brusco y permitirían frenar el tren (es una hipótesis que se me acaba de ocurrir) Saludos!! |
*AutoBan Spam/Flood/Troll*
16-feb-2004 01:48
#30
|
Y que supondria un ostaculo en la via? xq a tanta velocidad me he puesto a pensar en problemas de seguridad y ya que no tiene ninguno... como se detendria ante un obstaculo en la via? si no se puede detener que ocurriria a esa velocidad? Es posible que a esas velocidades una simple roca de no mas de medio metro de diametro hiciese al tren añicos. ¿que opinais? |