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   未来の乗り物 ~リニア新幹線~
  2013年9月18日に、JR東海はリニア中央新幹線の東京-名古屋間の詳細ルートを発表しました。
音叉
  東京-名古屋間を
    最高時速500㎞
    最短40分で結ぶそうです。
この発表で、
今まで夢の中のようだったリニア新幹線が一気に現実味を帯びてきたように思えます。

そこで、リニア新幹線ってどういう仕組みで動いているのか”おさらい”をしてみました。
キーワードは磁力
  小学校の頃かな・・・磁石には”引き合う力”と”反発する力”があると習ったのは。
  永久磁石は極はずっと固定だけど、電気を流す間だけ磁石にしたり、電気の流れる向きを変えることでS極N極を切り替えることができることも習ったなあ・・・。
 

[実験]  両サイドの磁石を固定して真ん中にもう一つ磁石を置きます

 
 
「引き合う力」 によって
固定された磁石の真ん中に収まります
「反発する力」 によって
固定された磁石の中央に押されます
が、すぐさま180°回転して
左図の状態で安定します

リニア新幹線     ~推進力~
 

<車両>には固定極の磁石
<軌道>には電磁石を配置します

この状態では車両は動きません

 
  4番5番の磁極を入れ替え、
3番電磁石をS極にすると

3番電磁石と車両のN極との間で引き合う力が生まれて車両は左に動き始めます
 
  車両が動き始めると
3番電磁石と車両N極が引き合う力に加え
5番電磁石と車両S極の反発する力も働きさらに強い力で車両は左に動きます
 
  車両の動きに合わせて軌道の電磁石を操作することで、車両の移動はもちろん加速や減速も制御できます。
車両の動きと無関係な電磁石には磁力は不要なので電気を流す必要はありません。
 
  軌道と車体それぞれに電磁石があり、N極とN極またはS極とS極では反発し合い、N極とS極では引っ張り合って車体は移動します。
車体の移動に合わせて軌道側の電磁石の極を入替え、次々と新しい”引っ張る力”と”反発する力”を作り出すことで推進力が生まれます。
 
 
リニア新幹線     ~浮揚力~
  リニアモーターカーは浮いて走る!というのも特長の一つです。
浮くことで摩擦抵抗が大幅に減り高速移動が可能になります。
  [実験] でつかった磁石の配置を少し変えます。
両サイドの磁石を縦向きにすると・・・
 
  真ん中の磁石は、
下側から反発する力に押され、上側からは引き合うう力に引き寄せられ浮き上がります
 
  軌道側面に”コイル”が取り付けられていて、その”コイル”を車体側の磁石が高速に横切ることにより”コイル”に電気が流れ電磁石となります。 通常振動
  こうしてできた軌道側の電磁石と、車体側の磁石との間で”引っ張る力”と”反発する力”が生まれ浮き上がります。
車体スピードが速いほど”コイル”に発生する磁力は強くなり、より浮上します。
  !!ずっと浮いているの??  
  そこで少し疑問がでます。
高速であれば、電磁石の磁力は大きく十分に浮上するでしょうが、
停車時や出発・到着の低速時はどのように進んでいるのでしょうか?
 
  実は、リニア新幹線は時速150㎞くらいまではタイヤで走ります。  
  通常振動 高速になると車体に収納するそうです。飛行機みたいに。  
 
リニア新幹線     気になる電気代
  電気鉄道は常に電力を供給しなければ前に進めませんが、リニア新幹線では車両側の磁石は超電導磁石を使っています。
超伝導環境下では電力の供給なしでも電気が流れ続けることができるので、消費電力を抑えることができます。
 
この話ホント??それとも・・・
  上海リニアの紹介番組でエンジニアの方がこう言っていました。
  「このリニアの消費電力は家庭用エアコン程度だよ」
  ん?  上海リニアは超電導ではなく常電導じゃなかったっけ。
 
 
リニア新幹線     気になる磁気の影響
  リニア新幹線には、車体を浮かし動かすほどの強力な電磁石が多量に使われているので強い磁場の塊に乗り込むことになります。     まるで巨大MRIの中。
  時計  携帯電話  パソコン  ペースメーカー  エトセトラ  エトセトラ
そもそも人体への影響は無いのでしょうか?
  商用運転するぐらいなので対策済みです。
  リニア新幹線の客室は磁気シールドと呼ばれる鉄板で覆われていて
  ほとんど磁気の影響は無いそうです。
 
リニア新幹線     リニアの車窓から
  時速500Kmのスピードと言われてもピンときません。
日常生活では経験できない速度です。
  新幹線で250Km前後、飛行機の離着陸速度もほぼ同じ。
  大型ジェット旅客機でも320Km程度。
リニア中央新幹線のルートは、効率よくスピードを保てるようかなりの部分が直線で検討されています。
ということは地上すれすれを飛ぶ飛行機のイメージ?でしょうか。
  もっとも、都市圏では地上走行や高架走行は無理に近いでしょうから、
もっぱらトンネルの中を走ることになるのかも。
  列車の旅の楽しみに、移りゆく窓からの景色がありますが、どうやらリニア新幹線ではムズカシイかもしれません。
  東京~名古屋間の開業が2027年。
  未来の話が、やっと現実に近づいてきました。
  大阪までは2045年開業予定とのこと。
リニア新幹線はまだまだ未来の乗り物ですかねえ・・・

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