Inframag höghastighetståg

InfraMag: ett nytt koncept för höghastighetståg

 

Vi presenterar här vår patentsökta innovativa teknik att med hjälp av magneter lyfta höghastighetstågen och driva fram tågen med minimal energiåtgång. Systemet består av följande komponenter:

- Magnetförsedd tågbana
- IM modulen (InfraMag modulen är en del av tåget)
- Boggi för styrning och framdrift

Skissen visar hela systemet.

 

Tåget består av tre moduler: en höj- och sänkbar boggi, en magnetförsedd plattform för laster (IM modulen), samt valfri påbyggnad för person- eller godstransport. Det finns inget lok utan varje IM modul har egen framdrift.

Magneter i tågbanan och på IM modulerna håller tåget ständigt svävande. Boggins vridbara hjulpar vilar på spåret och driver fram tåget och håller det på plats i sidled. Hjulparen är höj- och sänkbara vilket gör att man kan reglera belastningen från hjulen mot rälsen efter behov. Rullmotståndet är litet och energin som åtgår att förflytta tåget är avsevärt mindre än för konventionella tåg.

Ett elektroniskt system övervakar automatiskt att alla komponenter fungerar optimalt tillsammans. Det räcker med el med batteri backup. Vid inbromsning tas energin tillvara och förs tillbaka till batterierna. Det går också att tillföra elektrisk energi genom exempelvis induktiv överföring under drift eller uppehåll vid olika stationer. Tågets nos är också aerodynamiskt utformat för att minska luftmotståndet.

 

Magnetförsedd tågbana

Permanenta 5 mm tjocka magneter med lika riktad magnetkraft är utplacerade utmed hela tågbanan som bilden visar. Tågets IM moduler är utformade så att deras övre elektriskt reglerbara magnet befinner sig mellan banans permanenta magneter. IM modulen kan därmed hållas svävande hela tiden genom att automatiskt reglera tågets magnet.
 
Styrning i sidled och kraft att förflytta sig i tågets färdriktning beskrivs i avsnittet om boggi.
Permanenta magneter har mycket lång livsländ och de har förlorat endast 10% av sin effekt efter 100 års andvändning. Magneten påverkas inte av regn, fukt, snö, smuts eller liknande och underhållet av magnetytorna är mycket litet. De är endast känsliga för mekanisk skada och naturligtvis för höga magnetfält utifrån. Magnetsikt material kan också oavsiktligt fastna.

 

Magneter har stor bärkraft

En magnet med måtten 4x4x0,5 cm kan ha så vitt skilda bärkrafter som 2 - 50 kg/magnet (även högre värden). En sammansatt 8 - 24 cm bred och 12 m lång enhet, placerad på var sida av vagnen/tåget ger en bärkraft på mellan 12 - 480 ton. Vad som är lämpligt måste verifieras av aktuella verkliga prover.

Den precision som krävs för magnettågbanan medger inte att den byggs i annat material än i stål. Magneter är mycket känsliga för avstånd och ytterligare forskning behövs.
 

Hjärnan i systemet - IM modulen

IM modulen kan förses med olika påbyggnader för person- och godstransport. Ett tåg består av ett fixt antal moduler. Varje modul är utrustad med framdrivning så det finns inget lok som drar tåget. IM modulen är hjärnan som styr hela systemet automatiskt så att magneterna håller tåget svävande. På varje modul är fästade två hjulpar som sköter framdrivningen.

Genom IM modulens utformning, i kombination med magnetbanan, kan tåget inte spåra ur. Det behövs ingen fjädring eftersom IM modulerna vilar friktionsfritt med hjälp av magnetfältet som skapas. I modulen finns elektronik som övervakar att hjulen har rätt kontakt med rälsen vid varje tidpunkt.

 

 

Boggin har dubbla funktioner:

- att styra IM modulen med hjälp av sina hjul som har kontakt med spåret, och
- att driva fram IM modulen

 

Varje IM modul är utrustad med två hjulpar - där hjulens styrfläns kontrollerar modulens styrning. Boggin är förankrad i modulen (den röda färgen) och kan svänga x antal grader åt vardera hållet för att kunna följa med i kurvor och vid byte av spår. Boggin är höj- och sänkbar för att kunna anpassa trycket mot rälsen.

 

Framdrivningen av IM modulerna

Eftersom alla IM modulerna bärs upp av magnetkrafter, så krävs endast lite kraft för att förflytta modulerna, främst att övervinna luftmotstånd och att ta sig uppför sluttningar. Kraften tillförs från elmotorerna till hjulen. Ett intelligent elektroniskt system övervakar och styr boggins rörelse.

Systemet övervakar inte bara acceleration och framdrivning utan medverkar även vid inbromsningen, varvid den retarderande energin förs tillbaka till batterierna.

Eftersom belastningen på hjulen är liten kan man överväga annat material i hjulen som ger en tystare gång.

 

Service av boggin

Det är enkelt att byta ut hela boggin och det tar inte mer än 15 minuter.

 

Ett problem som uppstår med höghastighetståg på betongbana, är den luftkudde som bildas framför och under tågen. I vår konstruktion är det öppet under rälsen så att luften kan fly ned i det fria utrymmet.
 
Tillbaka