مصرف انرژی در سیستم شناوری قطار با سیستم ایرانی کاهش یافت - ساعت شیک

به گزارش ساعت شیک، محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر پیروز به طراحی سیستمی در راستای کاهش مصرف انرژی در سیستم شناوری قطار شدند.

به گزارش گروه دانشگاه ساعت شیک، میلاد جلالی دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر و مجری پروژه طراحی کنترلر برای قطار مگلو تعلیق هایبرید گفت: در این پروژه پیروز به طراحی یک سیستم شناوری مغناطیسی در قطار های شناور مغناطیسی شدیم که با حذف اصطکاک میان ریل و چرخ های قطار با استفاده از شناورسازی مغناطیسی، موجب افزایش بهره وری سیستم و سرعت قطار می شود.

وی با بیان اینکه در کشور های پیشرفته، این تکنولوژی تحت مطالعه بوده و طرح های آزمایشی زیادی در حال اجرا است، گفت: در ایران نیز به علت فواصل طولانی میان شهر های مهم از جمله تهران، مشهد، اصفهان، شیراز، تبریز و ... و دشت های گسترده، استقرار چنین سیستم هایی بسیار مطلوب است.

جلالی با تاکید بر اینکه این سیستم آزمایش های مختلفی را طی نموده و تاییدیه های لازم را کسب نموده است، گفت: با توجه به این که این طرح مربوط به زیرساخت های حمل و نقل و توسعه است، احتیاج به سرمایه گذاری و حمایت دولت دارد.

وی گفت: این طرح حاصل کوشش های یک تیم تحقیقاتی است که پیشتر مقاله ای به وسیله فرهاد صفایی در این مورد در مجله تبدیل انرژی IEEE نیز چاپ شده است.

صفایی سیستم شناور مغناطیسی هایبریدی طراحی نمودند که با به کارگیری از روش الگوریتم ژنتیک و استفاده از آهن ربا پیروز شدند تا مصرف انرژی سیستم تعلیق قطار های شناور مغناطیسی قبلی را تا 90% کاهش دهند. طراحی و ساخت این سیستم در ابعاد کوچک نیز به وسیله اینجانب اجرا شده و کنترل کننده غیر خطی برای آن طراحی گشت تا سیستم ذاتاً ناپایدار شناور مغناطیسی قطار به صورت پایدار در فاصله هوایی ثابت 8 میلی متری با وجود اغتشاشات و تغییرات وزن ناشی از سوار و پیاده شدن مسافران به صورت معلق نگه داشته شود.

این طرح با بهینه سازی مدار مغناطیسی به وسیله الگوریتم ژنتیک منجر به کاهش مصرف انرژی در سیستم شناوری حمل و نقل شده است. سیستم کنترل نیز با عملکردی بهینه موجب پایداری و شناوری قطار در یک فاصله هوایی ثابت 8 میلی متری با وجود اغتشاشات و تغییرات وزن ناشی از سوار و پیاده شدن مسافران می شود.

دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر گفت: این طرح نمونه داخلی ندارد، اما نمونه های خارجی در کشورهای چین، ژاپن، آلمان و آمریکا در حال کار است. کشور های دیگری همانند سوییس، کره جنوبی، هند و ... نیز در پی پیاده سازی این سیستم هستند.

به گفته این محقق، سیستم های شناوری مغناطیسی بر دو نوع هستند که نوع اول با نیروی دافعه مغناطیسی منجر به شناورسازی مغناطیسی می شود که عمدتا در ژاپن و طرح های خاصی در آمریکا پیاده سازی شده است. در نوع دوم که منطبق با این طرح است در سایر کشور ها از جمله چین، آلمان و آمریکا استفاده شده است.

جلالی با اشاره به مزیت های رقابتی طرح گفت: سیستم مشابهی به منظور مقایسه با این طرح در داخل کشور وجود ندارد. اما چنانچه بخواهیم قطار های شناور مغناطیسی را با قطار های متداول مقایسه کنیم، از جمله مزیت های اصلی رقابتی، سرعت بسیار بالاتر در حدود چندین برابر قطار های متداول، مصرف انرژی بسیار کمتر به علت حذف اصطکاک، ایمنی بالاتر به علت خاصیت قفل شوندگی قطار های مغناطیسی، عملکرد بهتر در ترمز گیری و شتاب گیری در شرایط آب و هوایی متفاوت (خیس شدن ریل و باران موجب افت عملکرد در قطار های مرسوم می شود) و ... هستند.

وی با اشاره به کاربرد های پروژه گفت: از مهمترین کاربرد های این پروژه می توان به سیستم های حمل و نقل بین شهری با سرعت بسیار بالا اشاره نمود، به گونه ای که فاصله ی بین تهران تا مشهد می تواند به کمتر از 2 ساعت کاهش یابد.

وی با تاکید بر ضرورت اجرای این پروژه در سیستم حمل و نقل گفت: با توجه به نقش پررنگ حمل و نقل در توسعه مالی کشور، دولت و نهاد های مسئول می بایست توجه ویژه ای به چنین طرح هایی کنند. عدم حمایت از چنین طرح های زیرساختی نشان از عدم اراده مسئولان کشور در پیشبرد اهداف توسعه مالی است.

لازم به ذکر است، امیرابوالفضل صورتگر و مهرداد عابدی اعضای هیئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر و از اساتید راهنمای پروژه بودند.