リニアモーターカー MAGLEV 15 [無断転載禁止]©2ch.net
レス数が950を超えています。1000を超えると書き込みができなくなります。
>>842
REBCO超電導磁石が実用化して40K〜50Kで動作可能になれば
・熱シールドなし、効率が良く小型な冷凍機で冷却可能
・熱シールド施せば一度20Kまで冷やして24時間稼働温度維持できる
ってことらしい。
でもまだやっとリニア搭載と同等の起磁力もった電磁石ができた状態らしい。
車載テストはまだみたいね。
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0001/2017/0001004144.pdf
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2016/0004006492.pdf
冷凍機なし版はこちら、テスト用小型コイルは9時間維持。リニア用大型化で24時間持つ見込みありだが、まだそちらのテストの話はない?
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0001/2011/0001003424.pdf
REBCO採用できた場合の利益はかなり大きいみたいね。
・断熱構造簡素化でコイルが側壁に近くなる→起磁力1割減で同等性能→磁気シールド簡素化
・冷却機構簡素化
両者の効果で台車重量「1トン減」を見込む
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0001/2015/0001003998.pdf >>845
なんかその文章、すごく論理飛躍があるような。
永久電流を文字通り永久不変と見なすのが根拠?
>>849 >>850
今の案では推進コイルと8の字コイルは一体化したものを使用予定。
なのでユニットサイズは推進コイルに合わせた0.9mで個数は1/3。
少なくとも軌道建設費7243億は越えない(予定通りなら)。
この中に変電所を除く電力変換所とそこからの配線の資材・施工費、誘導集電コイル関連、通信関連も含まれる。
http://company.jr-central.co.jp/chuoshinkansen/procedure/construction/_pdf/00.pdf
距離が長けりゃコスト上がるのは当たり前。
新幹線だって南アルプスルートの方が安い見積もりあり。
ただ、リニアの方が距離短縮効果倍くらい大きいので、距離あたり軌道+路盤費用は新幹線の倍程度なのだろう。
http://company.jr-central.co.jp/chuoshinkansen/procedure/_pdf/08.pdf
ここにはっきりJR東海自ら書いてあるわ・・・
維持運営費(たぶん電気代含む)1.6倍、50年の設備更新費1.76倍くらい。
地上コイル更新費かどうかは知らないが、運用コストはリニアの方が高そうだね。
速度が大きく異なるものなので、比べるのもどうよ?とは思うがとにかく高いと見積もられている。リニアの長期運用は未知のものなので、ワーストケースで計算しているかもしれないが。 >>852
訂正
電力変換所=変電所は含まれない、たぶん発電所変電所費の方に入ってる。 >>844
なぜ弱くなるのか、その理屈を解説してください。
>>845
マイスナー効果は表面には一部効かない。
超伝導体内部磁気遮蔽は表面のキャンセル電流によってなされるので、厚さのある電流が流れる部分には磁気が侵入している。
https://kem3.com/ESRP/Lecture/pdf/cmp/superconductor2.pdf によると、50nmくらい。
外部磁界に晒される超伝導体領域はあるということ。
そもそもマイスナー効果が外部磁界が変動しても内部の磁界をゼロにするよう表面電流を変えていること自体が誘導電流が起こっているのと同等。
電磁誘導とマイスナー効果は、超伝導転移ですでに入り込んでいた磁界が押し出される現象以外では違いはない。
参考
http://www.phys.aoyama.ac.jp/~w3-jun/achievements/study_sc_chara.html
http://www.px.tsukuba.ac.jp/~onoda/cmp/node70.html
https://pub.nikkan.co.jp/uploads/book/pdf_file5122da68130bd.pdf https://ocw.kyoto-u.ac.jp/ja/graduate-school-of-science-jp/electron-theory-of-chemical-solids/pdf/electron_theory_of_chemical_solids3.pdf
こっちにループ状完全導体・超伝導体(超伝導電磁石と同等)の挙動解説がある。
外部磁界が変動しても、ループ超伝導体の電流が変化して(電磁誘導)それを完全に打ち消してしまう状態。
超伝導体は相転移で磁界を超伝導体から押し出すマイスナー効果があることが違うが、コイルの性質である貫く磁束不変の点は同じ模様。 >>855
電磁誘導とはコイルの一方から磁石が、近づいてきたとき、
それを打ち消すように電流が流れる現象。
つまり、S極磁石が近づいてくればコイルもS極になって磁石を遠ざけようとする。
S極磁石が近づいてきたとき、コイルがすでにN極であればN極を弱めてS極になろうとする。
だから、もし電磁誘導が起こるのであれば、電流が弱まることになってしまう。
車両側のある部分がN極電磁石だったとき、
車両を推進させるためにこのN極を軌道側のS極の推進コイルによって引き寄せようとする。
そうすると、車両のコイルから見るとS極磁石が近づいてくることになるので、
これを妨げる方向に電流が流れて自分がS極になろうとする。
最初はN極なので、S極になろうとして電流が弱まる。 >>857
LSMであることを忘れてない?
加速中や空気抵抗に対抗して巡航中は、常にS極が表のSCMに対し前方にN、後方にSになるように地上コイルを制御している。車体の動きに同期して地上コイルの磁気パターンも同速で移動する。
推進力を切り替えるとき以外は「近づいてくる」「遠ざかっていく」ことは無い。
加速開始時・推進力off時などはちょっと違うが、これはまたあとで。
犬の散歩行ってくる。 >>857
加速開始時:外部にSが出ているSCMコイルの後方がS、前方がNになるよう推進コイルに電流が流される。
その結果・・・前方のNの効果はSCM内磁束を増やす方向、後方のSは減らす方向。
外部磁界は完全になめらかなものではないので、多少高調波もあるだろうが、基本SCM内磁束は不変。
たとえ外からの磁界を変動させたとしても、超伝導コイルによる電磁誘導はコイル内磁束を変化させないように動き続ける。他の磁石が近づこうが遠ざかろうがON OFFしたり反転したりしようが関係なく電磁誘導に従い内部磁束を維持する。
地上コイルからの磁界が同じゼロになる営業開始時と営業終了時は、同じ電流と磁力を維持することになる。
超電導線の欠陥による永久電流減衰の分だけ弱くなるだけ。
>>857の説明でおかしい点としては、S極出しているコイルにS極磁石が近づくときは電流が増えることを無視していることかと。減る動きがあれば増える動きもあり、片方だけってことはない。一瞬減っても次の瞬間には増加する。
>>194あたりも参照を。同じ人じゃないよね? >>859
磁束を増やすとか減らすとか言うけど、磁束の大小だけでなく磁束の向きが問題。
リニアが浮上走行してるとき、車両側電磁石がS極の部分に関して、
前方の推進コイルがN極になっていて近づいてくる。
後方の推進コイルはS極になって遠ざかっていく。
もしも電磁誘導が車両側コイルに生じる場合は、
N極の推進コイルが近づいてくるということは、
それを近づけさせまいと車両側のコイルもN極になろうとする。
また、後方のS極の推進コイルが遠ざかろうとするので、それを遠ざけさせまいと
車両側コイルはやっぱりN極になろうとする。
そしてN極の前方推進コイルが近づいてきて、ついに車両コイルと並んだとき、
推進コイルはS極に変化して今度は車両コイルの後方を遠ざかり、
車両を後ろから前に押し出そうとする。
つまり、車両側のS極コイルから見ると、
前方から近づいてくる推進コイルはいつもN極だし、後方を遠ざかるコイルはいつもS極。
車両側のS極コイルには前からも後ろからも常時車両側コイルをN極にしようとする
誘導電流が起こり続ける。
なので、誘導電流が超伝導コイルに流れるとすると、リニアは進まなくなってしまう。 でも、それではおかしいので、超伝導コイルには誘導電流は流れないというのが正解なのでは? 誘導電流とは、コイルに
N極が近づいてくるとそれを妨げる(遠ざける)ようにコイルがN極になる。
N極が遠ざかるとそれを妨げる(引きつける)ようにコイルがS極になる。
S極が近づいてくるとそれを妨げる(遠ざける)ようにコイルがS極になる。
S極が遠ざかるとそれを妨げる(引きつける)ようにコイルがN極になる。
単に磁束が減る増えるではなく、どちら向きの磁束が増えるのか、あるいは減るのか、
に留意する必要があるのでは。 >>860
磁束の向きって・・・SCMの磁束を地上コイルが反転出来るとでも?
それ抜きでも(初期状態で電流ゼロのSCMでも)同じだけど。
あと、繰り返すけど地上コイルのN極S極は近づいたり遠ざかったりしないぞ。列車に同期した三相交流駆動コイルがどんな磁場をつくるか考えてみて。
近づいたり遠ざかったりしても同じだけど。(>>859)
>>862
動きを妨げるのはあくまで結果。
コイル形状なら、コイル面を貫く磁束の変化で考えていいです。向きは正負だけ。(>>856参照)
寝る。 >>859
>S極出しているコイルにS極磁石が近づくときは電流が増えることを無視している
車両側のS極を出しているコイルにS極磁石が近づくことは無いのでは?
車両側のS極コイルに近づく磁石はいつもN極だし
遠ざかる磁石はいつもS極なので。 リニモ乗ってきた、静かだった
中はまあ音が響くのは仕方ないけど
駅の外から見るリニモは特に静かだった でも、少しイメージできた気がする。
S極の車両コイルに推進コイルのN極が近づいてくるとき、
近づいてくるとは言っても、車両コイルと推進コイルが最も近接したときには推進コイルの電流はゼロにして
それまでと逆向きの電流を流し始めて推進コイルをS極にしなければいけないから
推進コイルのN極は弱まりながら近づいてくることになる。
同様に、S極が遠ざかると言っても、磁力をだんだん強めながら遠ざかる。
従って、前後の推進コイルの合成磁束が車両コイルの位置で常にゼロになるように
推進コイルを駆動すれば、
車両コイルを貫く磁束は変化しないようにすることができるような気がしてきました。 >>866
外部磁界、変化しても同じだけどな。
永久電流変化して磁束不変。
これは超伝導コイルの性質。 >>865
いいね。あの辺にはなかなか用事なく乗ったことない。 >>857 >>866
3相交流の地上コイルが次々と通過する状態ではSCMに及ぼす磁界はあまり変化ない状態。
結局車両からみて相対的には動かない推進コイル磁極(車両と同速度で動く)に引っ張られ続けている状態になるのがリニア同期モーター。
同じことが>>194にも書かれている。
仮に変化あっても同じことです。
S極が外側に向いた車両コイルの前方から近づき後方に去る1つの交流駆動コイルだけの影響を考えると、
1.推進コイルN極として接近中:吸引力、異極なのでSCM磁界増加の動き、SCMの誘導電流でそれを打ち消すようにSCM永久電流減少
2.推進コイル通過直前:推進コイルN→ゼロに変化:接近によるSCM磁界増加と地上コイル電流減少によるSCM磁界減少が打ち消し合い、通過直前に減少に転じる。SCMの誘導電流でそれを打ち消すようにSCM永久電流増加
3.推進コイル通過直後:推進コイルゼロ→Sに変化:反発力になり推進継続。同極なのでSCM磁界減少の動き
4.推進コイル通過後:その後推進コイル離脱に伴いSCM磁界減少の動きは減弱(磁界増加)、SCMの誘導電流でそれを打ち消すようにSCM永久電流減少
こういう経過で増加現象を繰り返します。
実際には1の前4の後にも推進コイルは極性を変えながら動いていますので、SCM磁界への影響を繰り返していますが、距離が遠いのに加え、周期的なので打ち消しあいます。 ちなみに、推進コイルN極のままでSCMを通過させることを考えると、
1.接近中:異極なのでSCMへの磁界増加の動き、SCMの誘導電流でそれを打ち消すようにSCM永久電流減少。
2.推進コイル通過前後:接近で1.の影響強くなるが、通過をピークに減少に転じる。そのため増加率はしだいに減少し通過の瞬間ゼロ、その後減少に転じる。そのためSCMの誘導電流でそれを打ち消すようにSCM永久電流は減少から増加へ転じる
きれいに打ち消し合うかどうかはきちんとした計算が必要でしょうけど、それをするまでもなく、>>856紹介の文書の(3)で解説されているように、貫通磁束+リアクタンス×コイル電流=一定になるため、貫通磁束が同じならコイル電流も同じ。
つまり地上コイルを駆動していない走行前と走行後で電流の変化はないことになります。これは電磁誘導が起こること前提でそうなるわけです。 >>871
補足訂正
>貫通磁束+リアクタンス×コイル電流=一定
貫通磁束というのは外部磁界がコイルを貫通する磁束。
SCMコイルが発生させる磁束はリアクタンス×コイル電流で、
貫通磁束+リアクタンス×コイル電流がSCMコイルの総磁束。 超伝導コイルでも誘導電流が起こることはわかったし、
超伝導コイルから見て物理的に近づいたり遠ざかったりする推進コイルが発生する磁束は一定ではなく
磁束の大きさが変化していることもわかった。
そして、推進コイルの磁束の向きと大きさが車両との位置関係に従って適切に変化することにより、
超伝導コイルを貫く外部磁束は、ほとんど変化しないようになっているのでしょう。
もしも外部磁束が大きく変化してしまうと、
その外部磁束を打ち消して超伝導コイルを貫く磁束が一定になるように
超伝導コイルを流れる電流の増減が一時的にせよ大きくなってしまい、
一時的に浮上力が強まったり弱まってしまうので。
浮上力が一時的にでも大きく弱まることは問題だし、
浮上力が一時的に大きく増えることも、乗り心地面で悪いことなので。
こういう理解でいいですかね? でも、リニアがけっこう揺れるということを聞いているけど、
それはこういう車両コイルの電流の細かい増減が原因なのかな?
推進コイル駆動が理想のものからごく僅かにズレていて、
それが車両コイルの外部磁束を僅かに変化させ、
それが車両コイルの僅かな磁力増減につながり、
それが車両浮上力や案内力を僅かに増減させ、
それが車両の上下左右への揺れにつながると。 >>873
むしろ外部からどういう磁界がかかっても一定なので、安定するのでは。
>>874
試乗した経験からすると、揺れるのは浮上直後のゆらゆら感(浮上案内力が弱い?)と、
500km/hに達した頃の小刻みな揺れ。
コイル由来なら周波数は推進コイル周波数の51Hzかその倍数になりそうだけど、そんな高い周波数の揺れではない感じからして,あの揺れは空気抵抗とか軌道精度からくる揺れ+車両共振由来じゃないかな。
https://www.rtri.or.jp/publish/rtrirep/2007/r_digest/09/0709_1.pdf
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0011/2009/0011001811.pdf
いつの日か、SCMに追加常伝導コイルつけてアクティブ制御するかも。 おまけ
http://www.ekouhou.net/誘導集電装置を用いたセンサレス磁気ダンピング発生方法/disp-A,2006-287997.html >>875
外部からどういう磁界がかかっても一定なのは超電導コイルを貫く総磁束であって、
推進コイルの駆動に狂いがあるときは
超電導コイルの電流と磁力が増減してしまうのでは?
あくまでも、超電導コイルの磁力はリアクタンス×超電導コイル電流に比例するのであって
磁力が総磁束に比例、つまり磁力はいつも必ず一定、ということではありませんよね?
それと、推進コイルは1.35m間隔ということだけど、
超電導コイルも同じ間隔ですか?
推進コイルと超電導コイルが同じ間隔だと、三相交流駆動になりようがない気がするけど・・・ >>877
1次2次ともコイルなモーターならこの問題はあるし、超伝導リニアモーターだけの問題ではないのでは。
磁極同士の位置関係や形状でトルク変動はあるので、この問題はそれほど重要ではない?実際コイルピッチと同程度の振動はあまりないし。
SCMが推進コイルに対して圧倒的起磁力を持つというのもあるし。
>>878
車体SCMが1.35mピッチ、推進コイルが0.9mピッチだったはず。推進コイル三相一周期分で2.7m、SCMもNS2個で一周期2.7m。 鉄輪式リニア…分かる
リニモ…分かる
JRマグレブ…分からない
空気浮上リニア…分からない
鉄輪式は普通の電車がリニア化したもの
リニモは車輪が磁石に置き換わったもの
JRマグレブは全てが複雑で話を聞いても理解できない
分かるのはただ「スゴイ!」ことだけ
空気浮上リニアは話に聞いただけでイメージできない >>880
JRマグレブって技術は高いけど基本的に単純な力業だと思うんだが。
何が複雑? 鉄輪式リニア=リニア誘導モーター+鉄輪支持
リニモ=リニア誘導モーター+吸引磁気浮上
上海Transrapid=リニア同期モーター+吸引磁気浮上
JRリニア=リニア同期モーター+パッシブ電磁誘導浮上(側壁浮上方式)
ハイパーループ(One/HTT)=たぶんパッシブ電磁誘導浮上(詳細不明)
JRリニアは側壁浮上方式の分だけ難しいかねえ。 >>865
リニモの静かさは 異常だな
自転車レベルだし
車内がうるさいのはエアコンのせい 車上一次式の場合、パンタグラフで給電するのは電気的・機械的になにか高速化の限界があるのでしょうか?
空気抵抗が大きいというだけ? >>886
架線波動伝播速度に対し列車速度が大きいとパンタが架線から離れる率(離線率)が上がる
架線波動伝播速度は今のところ頑張って500km/hくらいらしく、この7割が車両速度限界らしい
TGV速度チャレンジのように1回でぼろぼろになってもいいならもっとあげられるんだろうけど。
それと架線摩耗問題。
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0009/2004/20000904010105.pdf
https://www.jreast.co.jp/development/tech/pdf_22/Tech-22-63-68.pdf >>885
インバータなどの音も響いてると思う
ダブルスキンだったらもう少し静かになったな多分 リニモ方式で450/h〜500/hのタイプを作ったら良いのにな。 >>889 馬鹿じゃないの? それでは危険だから超電導リニアしか選択肢がなくなったのに。 >>889
空力音などで100km/hリニモのようには静かではないと思うよ。
数mmギャップを維持できる軌道の精密さが保てるか?
多少ゆがんでても低速なら軌道に追随できていいが、高速になるにつれ軌道に沿って走るのが厳しくなる。
2cmくらいは上下左右に動いても問題ないSCMaglevと違って大変だと思う。
上海マグレブはどうしてるんだろう? >>891
高速が苦手なLIMで高速鉄道可能なのかな?
Transrapidも推進機構はLSM使ってる。
コストダウンするなら軌道が安価な車両一次LIMしかないが、
高速で架線などから給電するのは困難。
中速リニアでいいならLIMでもよいが、それなら新幹線でもよいし。
リニモはやっぱりアップダウン激しくて騒音が問題になりそれほどの速度は要しない都市部向き。 >>893
超伝導リニアを採用した理由が、建設費を少なくするため すぐ上で給電の話してるのにリニモだと気にしなくて良くなるんだな >>894
少なくても500km/hなら一番安いだろうな。SCMだからあんなコイルで動くし。永久磁石等なら小さいコイルが多数いるだろうな。Transrapidがそう。 >>897
常伝導では長距離での精密な軌道建設や保守はコスト高になるが、
それらの要求が高くない超伝導はコスト面で有利に働くだろうとの判断
地震に強いかとかは特に考えられてなかったが
国鉄時代、「金食い虫の超伝導」と言われて一時期研究中止になりそうだった
「超伝導は地震に強い」論はその頃から急に言われだした
理屈としては正しいから受け入れられたが、それが初めから言われてたのは誤り >>892 ガンガンぶつかってやかましいそうだよ。 揺れもひどいとか。 >>898
そうですね。
常伝導吸引浮上だと数mmの変位しか許されないので、おそらくその前にかなり強力な案内力がかかり、それでもだめならシュー接地なのだろう。
リニモならゆっくりなのでレールに沿って車体追随できるかもしれんが、500km/hだとだめかもね。
10mの軌道の真ん中が5mmへこんでいれば、カントなしR=2500m(0.78G)と同等。
http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/download?doi=10.1.1.294.3436&rep=rep1&type=pdf
Transrapidのガイドウェイ精度要求は±1mm。
一方SCMaglevの方は横方向なら最大40mmくらいまで許容される。
数mmの一時的な軌道のゆがみは、そのまま数oずれてやり過ごせる。
JRリニアもカントなしR=2500mは走れないけど、同じ曲率でも一時的ならギャップ40mmが効いてやり過ごせる。
それを反映してガイドウェイの許容誤差も4-6mm。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jscej1984/1998/609/1998_609_29/_pdf/-char/ja
低速のリニモも5mmくらいOKらしい。
https://www.jstage.jst.go.jp/article/coj1975/31/4/31_57/_pdf たまたま見つけたけどこれの36:52からインダクトラックが出てくる
https://www.youtube.com/watch?v=obCmToyhSFA&t=36m45s
まあ試験車両の動きはヒドイけど HSSTは初期の東扇島実験線が埋立地にあって
閉鎖末期には目で見て分かるほど軌道不整がひどかった
それでも300km/h試験で軌道に接触することはなかったから
少なくとも300km/h位までは大丈夫なんだろう
そもそもHSSTは500km/hなんて目指してないしね >>902
https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjsass1969/26/297/26_297_500/_pdf
こっちにいろいろあるな。
ギャップコントロール追随速度次第で、台車車体間のサスペンション追加で軌道精度10mm/10mいけるとしてる。制御機器発達した今ならもう少しましかも。
面白いのは、低速HSSTは浮上電力が無視できなくなるから鉄輪リニアに任せよう、と書いてあることw
低速タイプが唯一の実用化例になったとは・・・ >>903
>低速HSSTは浮上電力が無視できなくなるから鉄輪リニアに任せよう、と書いてあること
いやいや、、、
「中低速向けにマグネットを設計するなら、
”時速50km程度”の速度で車輪方式に十分太刀打できるものを
作ることが可能と思われる」と書いてある
つまり低速型であるリニモは理に適ってるよ
ここでいう車輪方式とは在来の回転モーターを用いた鉄道方式であって
鉄車輪式リニアモーターカーを指してるわけじゃない CNN.co.jp : 時速1000キロで荷物を輸送、運輸の革新目指す「ハイパーループ」
https://www.cnn.co.jp/business/35118766.html >>904
なるほど、そこは読み違えた
満員のリニモが84人で20.27トン(1人55kgとして)、
浮上電力0.8kW/tで16.22kW、1人あたり0.19kW。
そこに書かれた仮想108席車両の0.46kW/人から半分以下になってるな。
この電力を走行抵抗に換算すると、一両で100km/h走行なら60kgf相当
一方図8の鉄輪との転がり抵抗の差をみると、100km/hで140kgfくらいある。
リニモは100km/hに最適化して成果をだした磁気浮上式鉄道といえそうだ。
もちろん消費電力以外のメリット(静粛性、登坂力)もあるし。 http://nobineko.net/banpaku/banpakudaigaku/banpakudaigaku09.html
>消費電力は残念ながら多分従来の電車の方が少ないです。リニアモーターの唯一の欠点は効率が悪いことなのです。
電車との比較はありませんがモノレールと比較した場合、2〜3割り増しとなっています。ただし、現在は毎日超満員であること、
急勾配区間があること、最高速を出していることを考えれば、万博が終わって本来的な走り方に戻ったとき大差はないのではと考えています。 消費電力以外の所で、それを埋める位の利点があるシステムという理解 鉄輪の軸受け抵抗はわかるけど、転がり抵抗ってなんなの?
普通の電車でラッシュ時で前に電車が詰まってるときとか、
電車がゆっくり惰性でノロノロ走ったりすることがあるけど、
とても滑らかでそんなに抵抗があるようには思えないんだけど。 >>909
速度依存だからのろのろ時はあまりないよ >>911
列車の転がり抵抗も速度の一乗に比例。
速度に依らないのは軸受け抵抗。
Wikipedia 列車抵抗 参照。
抵抗式の速度一次項が主に車輪とレールの摩擦に依存するらしい。 軸受けは常に動いている=動摩擦力なので一定
車輪とレールの間は粘着が保たれている限り常に(場としては)静止している=静止摩擦力なので外力に比例
ということかな? 動摩擦係数は一定で速度関係ない
転がり抵抗も摩擦同様荷重に比例
つまり速度関係ない >>912
車輪はレールの上を滑ってるのではなく転がってるので
「車輪とレールの摩擦に依存」というのは変な気がする。
レールと車輪の摩擦は登坂や加速時の空転を防ぐためにむしろ大きい方がいいわけだし。 だとすると、やっぱり浮上してエネルギー失うより
できるだけ車輪転がして進む方が遥かに省エネなんだよなー 粘着(摩擦)力は荷重に比例
空気抵抗が速度の二乗に比例
速度が上がると増大する空気抵抗に摩擦が負けて
空転してそれ以上加速できなくなるから
浮けばいいじゃんという発想だからそもそも
粘着の限界だけ注目すれば鉄輪式リニアでも良かった筈だが
浮いた方が合理的と考えたんだろう 40パーミルを許容できるということは、ルート取り、
建設費の面で大きな優位性があるということなの
だろう。
東京ー大阪1時間のインパクトは大きい。
500km/h運転の実現可能性が見えている段階で、
400Km/hもおぼつかない新幹線を選択する理由は
ないのでしょうね。 JRのリニアは浮上にはエネルギー使ってない
直接には推進だけ
原理的には全く正しくない喩えだが
揚力で浮いてるようなもん >>920
浮上力は超電導磁石の磁気力によるものだから、
超電導磁石の維持に必要な電力消費は発生
してるけどね。
浮上コイルが列車を空中にホールドしていると
言ったほうがイメージに近いのでは。 8の字コイルが超伝導コイルだったら
車両コイルが近づくときに発生した誘導電流を、
車両コイルが遠ざかるときに発生する逆向きの誘導電流により車両にコイルにエネルギーが戻されて
浮上案内にかかる損失はゼロになるけど、
8の字コイルは常電導なので、車両から受け取ったエネルギーを
一部熱にしてしまい、全てを返せない。
この熱が浮上のために消費する損失エネルギーになる。
車両コイルは8の字コイルの下ループから上方向と進行方向後ろ向きの反発を受けつつ近づき、
通り越した8の字コイルの下ループから上方向と進行方向前向きの反発を受けつつ遠ざかる。
8の字コイルは熱により電流を減衰させてしまうので、
電流があまり減衰してない前のコイルによって進行方向後ろ向きに受ける反発力よりも、
電流が減衰した後ろのコイルによって進行方向前向きに受ける反発力の方が小さくなる。
つまり車両は、8の字コイルによって常にブレーキをかけられた状態で走らなければいけない。
このブレーキに逆らって推進コイルを駆動させなければいけないので、その分が損失エネルギーになっている。 もう少し細かく考えてみると、
車両コイルは8の字コイルの上ループから引力を受けている。
8の字コイルの電流がコイル線の抵抗によって減衰する理由から
進行方向後ろの8の字上ループからの引力より、進行方向前の8の字上ループからの引力の方が強いので
その部分だけ考えると、車両は8の字コイルの上ループからは加速する方向に力を受け続けている。
しかし、車両コイルは8の字ループの中心よりも下に下がった水準で動くので、
上ループから受ける力よりも下ループから受ける力の方が支配的になる。
従って車両は8の字コイルから常にブレーキをかけられることになる。 機械抵抗が速度依存であるとしているページ探してみた
https://www.rtri.or.jp/sales/gijutu/pdf/20131030-03.pdf
http://www.nagare.or.jp/download/noauth.html?d=21-4-t04.pdf&dir=95
↑列車の走行抵抗式 D = Dm + Da = (a+bV)W + cV^2
車重Wに依存する項=空気抵抗以外で速度が関与している
https://books.google.co.jp/books?id=wYjrOhsNrwkC&printsec=frontcover&hl=ja&sourchttp://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2016/0004006600.pdf
e=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
↑こちらのp.94 走行抵抗と省エネルギー(1)
トンネル区間で定数項一次項が変わらない
https://www.nippo-c.co.jp/tech_info/images/paper/douken/2013_1.pdf
鉄道ではないが、タイヤの転がり抵抗が温度補正しても速度で変化する話。
転がり抵抗は、空気抵抗ほどではないが現実にはある程度速度で変わるのでは。
転がり抵抗発生メカニズムはいろいろ複雑のようですし。 >>918
車輪では、抵抗云々以前に耐えられない、メンテコスト高すぎることが問題なのでは。
もちろん300km/h台以下に抑えれば問題ないのだろうが。
>>919
リニアが新幹線より高いとは言え、建設費倍とかではないですからね。
あの程度の差でこの速度差ならリニアを考えていいよな。
電力は喰うけど。
>>920
言いたいことは分かるが、あれは使ってると言うべきでしょう。 >>924
一部行がくっついてた、訂正再アップ
機械抵抗が速度依存であるとしているページ探してみた
https://www.rtri.or.jp/sales/gijutu/pdf/20131030-03.pdf
http://www.nagare.or.jp/download/noauth.html?d=21-4-t04.pdf&dir=95
↑列車の走行抵抗式 D = Dm + Da = (a+bV)W + cV^2
車重Wに依存する項=空気抵抗以外で速度が関与している
http://bunken.rtri.or.jp/PDF/cdroms1/0004/2016/0004006600.pdf
https://books.google.co.jp/books?id=wYjrOhsNrwkC&printsec=frontcover&hl=ja&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false
↑こちらのp.94 走行抵抗と省エネルギー(1)
トンネル区間で定数項一次項が変わらない
https://www.nippo-c.co.jp/tech_info/images/paper/douken/2013_1.pdf
鉄道ではないが、タイヤの転がり抵抗が温度補正しても速度で変化する話。
転がり抵抗は、空気抵抗ほどではないが現実にはある程度速度で変わるのでは。
転がり抵抗発生メカニズムはいろいろ複雑のようですし。 JRの方式は走らないと浮かない
直接的には推進力に電力を使い
その運動エネルギーの一部を電磁気的に浮力に変える
電力の浮力への寄与はあくまで間接的なもの
同様に固定翼の飛行機は前に進むことで
翼に風を当てその空気抵抗を揚力に変えて浮上する
STOL等の特殊な機構を持った機種でなければ
推力は間接的に揚力に寄与する
原理の違いを断った上で揚力に喩えたのはそういうこと >>920>>927
JRのリニアは、推進にはエネルギー使ってない
直接にはコイル励磁だけ リニモを通学で利用してる身からすると、低速でも価値はあると思う
地下鉄と比較すると静かだし揺れないし、地下鉄もこれだったらなと思う
ただ、縦の揺れがないから稀に「気持ち悪い」と言う子もいる
揺れ方が他の乗り物と違うから感覚が慣れてないんだろうな >>928
推進に一番大きなエネルギー(電力)を使っているはずだが。 >>926
も一つおまけ
http://www.hitachihyoron.com/jp/pdf/1966/02/1966_02_05.pdf
列車走行抵抗ゼロ次、一次項は固定された定置式走行試験器で測定されている。空気抵抗抜きでの走行抵抗=機械抵抗はある程度速度依存なのは確かめられている。 >>921
超電導磁石が蓄えてる磁気エネルギーは浮上に使われないし、超伝導磁石の冷却は磁気エネルギーを補給してるわけでもない。
磁石の反発で浮いてるならともかく
JRマグレブの場合は>>922。
浮上力は列車の運動が源で磁力は源ではなく単なる変換装置 >>928
車体に超電導磁石があります
軌道にコイルがあります
はいどうやって進む?w >>934
いや、推進には直接的にエネルギー受かってるよ。リニアモーターだし。 エネルギーと呼ぶからごっちゃになるんかね
まず超電導磁石は外部から供給の電力エネルギーを保存していて
本線上では供給されない
ここでは見かけ上永久磁石と思っていい
これに軌道の推進コイルへ電力エネルギーを与えることで
車両が推進する
まさにリニアモーターそのものだ
軌道にはこれと別に浮上用コイルがあるが
外部からの電力供給はない
車体の磁石との作用により磁力を発生し
これにより車体が浮力を得る
なんならプロペラ推進でだって浮ける >>936
> 車体の磁石との作用により磁力を発生し
> これにより車体が浮力を得る
ここ補足
↓
車体が前進することにより
車体の磁石との作用により磁力を発生し
これにより車体が浮力を得る >>935
どこまでを一つのシステムと見なすかだろうな。
コイルだけか、リニアモーターまでか、マグレブとしてリニアモーター+推進による移動に伴う浮上までか
どのみち、浮上にはエネルギー使っていないという表現は無理があるかと。 HSSTみたいな常電導タイプで浮上電力を減らすにはどんな方法がある?
制御を細かくするとかかな >>939
磁気回路の改良(もう余地ない?)
磁気ギャップ極力低減、たまにはぶつかりながら走るの許容した構造(LIMの効率も上がる)
永久磁石の併用
電源・制御回路の効率改善
停止時・低速走行時は浮上切ってタイヤ走行
こんなとこ?
でもLIM効率アップがより効いてくる予感。 >>938
あのねそもそも「リニアモーターカー」と「浮上式鉄道」は別の概念だからw
リニアモーター自体が軌道と車両で構成されるものだから
軌道込みで「リニアモーターカー」に決まってるでしょ
車輪式の存在が示すように浮くかどうかなど関係ない
では「浮上式鉄道」とは何か?
浮けば良いんだよ原理など限定されない
電磁気力で浮くだけでなく空気を使ったって良い
電磁気力も直接的通電により磁力を得る方法は勿論
磁気を伴う車両の運動エネルギーから電磁誘導の形で貰ってもいい
運動エネルギーは軌道側の推進コイルへの通電からもたらされるなら
結果的には推進用の電力が浮上に寄与していることになるが
それは「たまたま電気を使って推進している」からに過ぎない
推進が電力だから「浮上に電力を使っている」とみなすなら
ジェットエンジン推進なら「浮上にジェット燃料を使っている」と言わねばならないw >>941
>>920について
"JRのリニア(モーター)は"浮上に電力を使わない・・以前に浮上にほぼ関与しないので意味不明
"JRのリニア(中央新幹線)は"浮上に電力を使ってない?
注釈なしでそう言われても困る。
浮上機構に電力を直接使っているわけではない(間接的には推進電力増加で使っている)、くらい言えばOKでしょう。
>ジェットエンジン推進なら「浮上にジェット燃料を使っている」と言わねばならないw
ジェット燃料で(直接)浮上機構を動かすというのと
ジェット燃料を使って(消費して)浮上することの違い。
ジェット機で「ジェット燃料ではなく揚力で上昇する」と言われても (゚Д゚)ハァ?となる。
リニアが浮上のために電力使ってないと言わんばかりの言い方すると反対派につつかれるだけなので、やめてほしいんだ。JR東海も浮上に関わるエネルギーもきちんと公開していないし。 ちょっと思いついたので追加
JR方式は車上コイルが超電導だから混乱するのかもしれないな
もし他の条件が同じで車上コイルを常電導式にしたなら
「浮上にも電力を用いる」ことにはなる
ここも分からないならもう知らん 逆に車体超伝導磁石を冷却不要にして、浮上案内コイルを超伝導化したら(あり得ないけど)、推進力を食うという意味でさえ浮上維持にエネルギーを使わなくなるな。
空想だけど。 >>942
勝手に>>941=>>920という前提?
まあその通りだけどw
ざっくりと端折っててしかも「正しくない喩え」と断ってる話の
言葉尻に噛み付くしか能がないなら黙ってなよ
推進に用いるエネルギーと浮上に用いるエネルギーを
切り分けて考えろって話だから
> リニアが浮上のために電力使ってないと言わんばかりの言い方
事実そうだよw
浮上用の地上コイルに直接的な通電は行っていないし
あくまで車上コイルの通過によって磁力を発生するだけ
無論その際車両の運動エネルギーの一部が変換されるものだが
しかし推進用の動力を他に代えても変わらない原理によるものであって
つまり「電力で浮上させている」とはいえない お次は「車上コイルに電力使ってるから浮上にも電力使ってることになる」と来るのかなw
これ原理的には永久磁石で済むものだから
永久磁石が使えるなら前にさえ進めば浮上する
前に進む動力はなんでもいい
浮上に電力が必須でないことがより鮮明になるだけだな >>921 朝電流を一度流せば24時間経ってもロスは2%とかだったと思う。
つまり電流は食わない。理論的には永久に流れ続ける。 >>922 減速時は回生エネルギーで回収してるはずだよ。 >>948
基本、環境維持に多少電力が要る永久磁石だからね。発熱機器の冷却ファンのようなもんか。
>>949
推進コイルの減速時回生はあるけど、浮上案内コイルの損失は熱になって帰ってこないのは>>922のいう通りかな。 >>940
>電源・制御回路の効率改善
やっぱり、これが一番かな
他のはあんまり適した方法ではないと思う レス数が950を超えています。1000を超えると書き込みができなくなります。