คงเป็นการดี ถ้าจะกล่าวถึงพื้นฐาน ในการที่รถไฟแม่เหล็ก สามารถยกลอยขึ้นจากทาง และเคลื่อนที่ไปตามทาง ได้อย่างไรเสียก่อน ในกรณีรถไฟมีล้อ ก็คงเข้าใจได้ไม่ยาก กล่าวคือ ตัวรถจะวางอยู่บนล้อ ถูกประคอง ให้วิ่งไปตามราง ด้วยบังใบล้อ และถูกขับให้เคลื่อนที่ ได้โดยมอเตอร์ที่หมุนเป็นวงกล รถไฟแม่เหล็ก ก็ยังต้องอยู่ภายใต้กฎเกณฑ์เดียวกัน เพียงแต่ตัวรถ จะถูกยกลอย ด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก ถูกประคองให้วิ่งไปตามทาง ด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก และถูกขับให้เคลื่อนที่ ด้วยลิเนียร์มอเตอร์
ในรถไฟที่ใช้ แม่เหล็กไฟฟ้าธรรมดา (Normal Conducting Magnet) ตัวรถจะถูกยกลอยอยู่ตลอดเวลา ด้วยแม่เหล็กไฟฟ้า ความสูงระหว่างขั้วแม่เหล็ก ที่ยกลอยขึ้นกับพื้นทาง ประมาณ 8-10 มม. แต่ตัวรถ อาจจะลอยสูงจากทางมากกว่านั้น โดยการออกแบบเผื่อระยะ ใต้ท้องรถให้สูงขึ้นอีก ดังนั้นจึงไม่ต้องวิตกกังวลว่า เศษหินที่ตกลงบนทางสักก้อน หรือน้อตสักตัว ที่เผอิญตกลงบนด้านบน ของทางรถไฟจะก่อปัญหา
ระยะห่างระหว่างขั้วแม่เหล็ก กับทางจะควบคุมด้วย อุปกรณ์ปรับระยะห่าง ซึ่งประกอบด้วยเครื่องวัดระยะห่าง (Gap Sensor) เป็นตัวส่งสัญญาณเข้าเครื่องคอมพิวเตอร์ ในหนังสือที่บรรยาย เกี่ยวกับรถไฟแม่เหล็ก HSST บอกว่า ระบบการปรับระยะห่าง สามารถทำการคำนวณ ในอัตรา 4,000 ครั้ง/วินาที และทำงานตลอดเวลา โดยปรับกระแสไฟฟ้า ที่ไหลไปยังขดลวดแม่เหล็กไฟฟ้า ถ้าระยะห่างจะมากเกิน 10 มม. ก็เพิ่มกระแสไฟฟ้าให้มากขึ้น แม่เหล็กก็จะดูดแรงขึ้น ตรงกันข้ามถ้าระยะห่างน้อยกว่า 8 มม. ก็จะลดกระแสไฟฟ้าให้น้อยลงลง แม่เหล็กก็จะมีแรงดูดลดลง โดยวิธีนี้ ระยะห่างระหว่างขั้วแม่เหล็กก็จะอยู่ที่ระยะ 8-10 มม. ตลอดเวลา
สิ่งที่ต่างกันระหว่าง TRANSRAPID กับ HSST ก็คือ การประคองให้รถวิ่งไปตามทาง
ระบบ TRANSRAPID ของเยอรมัน ใช้วิธีตรงไปตรงมา โดยเอาแม่เหล็ก ที่ติดตั้งขนาบอยู่บนผนังทั้งสองด้าน ของทางดันด้านซ้าย และด้านขวาของตัวรถ เพื่อให้ตัวรถลอยอยู่ตรงกลางทาง ส่วน HSST ใช้วิธีออกแบบขั้วแม่เหล็ก เป็นรูปตัวยูสองตัว อยู่ด้านขวาของตัวรถตัวหนึ่ง และด้านซ้ายอีกตัวหนึ่ง ขาด้านหนึ่งของแม่เหล็ก เป็นขั้วเหนือ และขาอีกด้านหนึ่งเป็นขั้วใต้ ขั้วเหนือและขั้วใต้นี้ จะอยู่บนตัวรถ โดยติดเป็นตัวยูหงาย เหนือแม่เหล็ก เป็นรางเหล็ก สำหรับให้แม่เหล็กดูด ทำเป็นรูปตัวยูคว่ำ เมื่อตัวรถทำท่าจะเซออกไปด้านข้าง ขั้วแม่เหล็ก ที่ดูดกันอยู่ ก็จะดึงตัวรถ ให้กลับมาอยู่ตรงกลาง โดยวิธีการเช่นนี้ ตัวรถจะถูกประคอง ให้วิ่งไปตามทาง ซึ่งก็ดูง่ายดี แต่ทางฝั่งเยอรมัน เห็นว่าแบบโยโย่ ดึงไปดึงมา คงใช้กับความเร็วสูงไม่ได้ คงคิดว่าโอกาส ที่จะเซหลุดออกนอกรางก็มี ซึ่งก็คงจะจริงเพราะ HSST ออกแบบให้วิ่งใช้งานจริง ด้วยความเร็วสูงสุดเพียง 100-150 กม./ชม. แม้จะเคยทดลองวิ่งด้วยความเร็วสูงเกิน 300 กม./ชม. ก็ตาม ในขณะที่ TRANSRAPID อย่างที่เอามาสร้างในจีน กำหนดจะวิ่งด้วยความเร็ว 500 กม./ชม.
คงจำกันได้ว่า ความแตกต่าง อีกประการหนึ่ง ก็คือ การออกแบบลิเนียร์มอเตอร์ ซึ่ง HSST ใช้ ลิเนียร์อินดั๊คชั่นมอเตอร์ แต่ TRANSRAPID ใช้ ลิเนียร์ซิงโครนัสมอเตอร์ ซึ่งได้กล่าวถึงไว้แล้วในตอนที่ 14 และเนื่องจากใช้มอเตอร์แบบนี้ จึงมีการใช้ไฟฟ้า ทางด้านตัวรถมากกว่า ต้องติดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบลิเนียร์ (Linear Generator) ไว้บนรางด้วย
ก็ชื่อรถมีคำว่าลิเนียร์ อะไรที่อยู่บนรถก็เลยต้องลิเนียร์
ระวังนั่งไปนั่งมาจะกลายเป็น Linear Passenger คือ "แข็งตาย" ไง!
|
รถไฟที่ใช้ล้อเหล็ก ล้อจะเป็นตัวยกรถ ให้ลอยอยู่เหนือพื้น บังใบล้อ จะช่วยประคอง ให้รถวิ่งไปตามราง ส่วนมอเตอร์ จะเป็นตัวขับให้เคลื่อนที่ |
|
|
|
รถไฟฟ้าแม่เหล็ก HSST จะรับน้ำหนัก ด้วยเส้นแรงแม่เหล็ก วิ่งไปตามทาง ด้วยแรงดูดของแม่เหล็ก และขับเคลื่อน ด้วยลิเนียร์อินดั๊คชั่น |
ชุดแม่เหล็กรับน้ำหนัก ตัวแม่เหล็กบังคับทิศทาง ของรถไฟแม่เหล็ก TRANSRAPID
|