Die Grundlagen magnetisch schwebender Züge (Maglev)

Magnetschwebetechnik (Magnetschwebebahn) ist eine relativ neue Transporttechnologie, bei der berührungslose Fahrzeuge sicher und schnell fahren von 250 bis 300 Meilen pro Stunde oder höher, während sie mit einem Magneten über einer Führungsbahn aufgehängt, geführt und angetrieben werden Felder. Die Führungsbahn ist die physische Struktur, entlang der Magnetschwebefahrzeuge schweben. Verschiedene Führungsbahnkonfigurationen, z. B. T-förmig, U-förmig, Y-förmig und Kastenbalken aus Stahl, Beton oder Aluminium, wurden vorgeschlagen.

Die Magnetschwebetechnologie verfügt über drei Hauptfunktionen: (1) Schweben oder Aufhängen; (2) Antrieb; und (3) Anleitung. In den meisten aktuellen Konstruktionen werden Magnetkräfte verwendet, um alle drei Funktionen auszuführen, obwohl eine nichtmagnetische Antriebsquelle verwendet werden könnte. Es besteht kein Konsens über ein optimales Design zur Ausführung jeder der Hauptfunktionen.

Elektromagnetische Aufhängung (EMS) ist ein attraktives Kraftschwebesystem, bei dem Elektromagnete am Fahrzeug mit ferromagnetischen Schienen auf der Führungsbahn interagieren und von diesen angezogen werden. EMS wurde durch Fortschritte bei elektronischen Steuerungssystemen praktikabel gemacht, die den Luftspalt zwischen Fahrzeug und Führungsbahn aufrechterhalten und so den Kontakt verhindern.

Schwankungen des Nutzlastgewichts, der dynamischen Lasten und der Unregelmäßigkeiten der Führungsbahn werden durch Ändern des Magnetfelds als Reaktion auf Luftspaltmessungen zwischen Fahrzeug und Führungsbahn ausgeglichen.

Die elektrodynamische Aufhängung (EDS) verwendet Magnete am fahrenden Fahrzeug, um Ströme in der Führungsbahn zu induzieren. Die resultierende Abstoßungskraft erzeugt eine inhärent stabile Fahrzeugunterstützung und -führung, da die magnetische Abstoßung zunimmt, wenn der Spalt zwischen Fahrzeug und Führungsbahn abnimmt. Das Fahrzeug muss jedoch mit Rädern oder anderen Formen der Unterstützung für "Start" und "Landung" ausgestattet sein, da das EDS bei Geschwindigkeiten unter ungefähr 40 km / h nicht schwebt. EDS hat Fortschritte in der Kryotechnik und der supraleitenden Magnettechnologie erzielt.

Ein "Langstator" -Antrieb mit einer elektrisch angetriebenen Linearmotorwicklung in der Führungsbahn scheint die bevorzugte Option für Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnsysteme zu sein. Es ist auch das teuerste wegen der höheren Baukosten für Führungsbahnen.

Der "Short-Stator" -Antrieb verwendet eine an Bord gewickelte LIM-Wicklung (Linear Induction Motor) und eine passive Führungsbahn. Während der Kurzstatorantrieb die Kosten für die Führungsbahn senkt, ist der LIM schwer und reduziert die Nutzlast des Fahrzeugs Kapazität, was zu höheren Betriebskosten und einem geringeren Umsatzpotenzial im Vergleich zum Long-Stator führt Antrieb. Eine dritte Alternative ist eine nichtmagnetische Energiequelle (Gasturbine oder Turboprop), aber auch dies führt zu einem schweren Fahrzeug und einer verringerten Betriebseffizienz.

Führung oder Lenkung bezieht sich auf die seitlichen Kräfte, die erforderlich sind, damit das Fahrzeug der Führungsbahn folgt. Die notwendigen Kräfte werden genau analog zu den Aufhängungskräften geliefert, entweder anziehend oder abstoßend. Dieselben Magnete an Bord des Fahrzeugs, die den Auftrieb versorgen, können gleichzeitig zur Führung verwendet werden, oder es können separate Führungsmagnete verwendet werden.

Magnetschwebebahnsysteme könnten eine attraktive Transportalternative für viele zeitkritische Fahrten mit einer Länge von 100 bis 600 Meilen darstellen und dadurch die Luft- und Autobahnüberlastung verringern. Luftverschmutzungund Energieverbrauch und Freigabe von Zeitnischen für einen effizienteren Fernverkehr an überfüllten Flughäfen. Der potenzielle Wert der Magnetschwebetechnologie wurde im Intermodal Surface Transportation Efficiency Act von 1991 (ISTEA) anerkannt.

Vor der Verabschiedung der ISTEA hatte der Kongress 26,2 Millionen US-Dollar zur Identifizierung des Magnetschwebebahnsystems bereitgestellt Konzepte zur Verwendung in den Vereinigten Staaten und zur Bewertung der technischen und wirtschaftlichen Machbarkeit dieser Systeme. Studien zielten auch darauf ab, die Rolle von Magnetschwebebahn bei der Verbesserung des Intercity-Transports in den Vereinigten Staaten zu bestimmen. Anschließend wurden zusätzliche 9,8 Mio. USD für den Abschluss der NMI-Studien bereitgestellt.

Was sind die Eigenschaften von Magnetschwebebahn, die von Transportplanern berücksichtigt werden?

Schnellere Fahrten - hohe Spitzengeschwindigkeit und hohes Beschleunigen / Bremsen ermöglichen Durchschnittsgeschwindigkeiten, die drei- bis viermal so hoch sind wie die nationale Autobahngeschwindigkeit Höchstgeschwindigkeit von 30 m / s und kürzere Auslösezeit von Tür zu Tür als bei Hochgeschwindigkeitszügen oder Luftfahrzeugen (für Fahrten unter 500 km). Noch höhere Geschwindigkeiten sind möglich. Maglev setzt dort an, wo die Hochgeschwindigkeitsstrecke aufhört, und ermöglicht Geschwindigkeiten von 112 bis 134 m / s und mehr.

Maglev hat eine hohe Zuverlässigkeit und ist weniger anfällig für Staus und Wetterbedingungen als Flug- oder Autobahnfahrten. Abweichungen vom Fahrplan können aufgrund ausländischer Erfahrungen mit Hochgeschwindigkeitszügen im Durchschnitt weniger als eine Minute betragen. Dies bedeutet, dass die intra- und intermodalen Verbindungszeiten auf wenige Minuten (anstatt auf eine halbe Stunde oder mehr) reduziert werden können derzeit bei Fluggesellschaften und Amtrak erforderlich) und dass Termine ohne Berücksichtigung sicher geplant werden können Verzögerungen.

Maglev gibt Petroleum Unabhängigkeit - in Bezug auf Luft und Auto, weil Maglev elektrisch angetrieben wird. Erdöl ist für die Stromerzeugung nicht erforderlich. Im Jahr 1990 stammten weniger als 5 Prozent des Stroms der Nation aus Erdöl, während das Erdöl, das sowohl im Luft- als auch im Automobilbereich verwendet wird, hauptsächlich aus ausländischen Quellen stammt.

Maglev ist weniger umweltschädlich - in Bezug auf Luft und Auto, wiederum weil es elektrisch betrieben wird. Emissionen können an der Quelle der Stromerzeugung wirksamer kontrolliert werden als an den vielen Verbrauchspunkten, beispielsweise bei Luft- und Automobilnutzung.

Maglev hat eine höhere Kapazität als Flugreisen mit mindestens 12.000 Passagieren pro Stunde in jede Richtung. Bei einem Abstand von 3 bis 4 Minuten besteht das Potenzial für noch höhere Kapazitäten. Maglev bietet ausreichende Kapazitäten, um das Verkehrswachstum bis weit in das 21. Jahrhundert hinein zu berücksichtigen und im Falle einer Ölverfügbarkeitskrise eine Alternative zu Luft und Auto zu bieten.

Maglev hat eine hohe Sicherheit - sowohl wahrgenommen als auch tatsächlich, basierend auf ausländischen Erfahrungen.

Maglev bietet Komfort - aufgrund einer hohen Servicefrequenz und der Fähigkeit, zentrale Geschäftsviertel, Flughäfen und andere wichtige Knotenpunkte in Ballungsräumen zu bedienen.

Maglev hat den Komfort verbessert - in Bezug auf die Luft aufgrund der größeren Geräumigkeit, die separate Ess- und Konferenzbereiche mit Bewegungsfreiheit ermöglicht. Das Fehlen von Luftturbulenzen sorgt für eine gleichmäßig gleichmäßige Fahrt.

Das Konzept der magnetisch schwebenden Züge wurde erstmals um die Jahrhundertwende von zwei Amerikanern, Robert Goddard und Emile Bachelet, identifiziert. In den 1930er Jahren entwickelte der Deutsche Hermann Kemper ein Konzept und demonstrierte die Verwendung von Magnetfeldern, um die Vorteile von zu kombinieren Züge und Flugzeuge. Im Jahr 1968 Amerikaner James R. Powell und Gordon T. Danby erhielt ein Patent auf ihre Konstruktion für einen Magnetschwebebahn.

Nach dem High-Speed ​​Ground Transportation Act von 1965 finanzierte die FRA bis Anfang der 1970er Jahre eine breite Palette von Forschungsarbeiten zu allen Formen der HSGT. 1971 vergab die FRA Aufträge an die Ford Motor Company und das Stanford Research Institute für die analytische und experimentelle Entwicklung von EMS- und EDS-Systemen. Von der FRA geförderte Forschung führte zur Entwicklung des linearen Elektromotors, der Antriebskraft aller aktuellen Magnetschwebebahn-Prototypen. 1975, nachdem die Bundesfinanzierung für die Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnforschung in den Vereinigten Staaten eingestellt worden war, gab die Industrie ihr Interesse an Magnetschwebebahn praktisch auf. Die Forschung an Magnetschwebebahnen mit niedriger Geschwindigkeit wurde in den Vereinigten Staaten jedoch bis 1986 fortgesetzt.

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden Forschungs- und Entwicklungsprogramme im Bereich der Magnetschwebetechnologie von mehreren Ländern durchgeführt, darunter Großbritannien, Kanada, Deutschland und Japan. Deutschland und Japan haben jeweils über 1 Milliarde US-Dollar in die Entwicklung und Demonstration der Magnetschwebetechnologie für HSGT investiert.

Das deutsche EMS-Magnetschwebebahn-Design Transrapid (TR07) wurde im Dezember 1991 von der Bundesregierung für den Betrieb zertifiziert. Eine Magnetschwebebahn zwischen Hamburg und Berlin wird in Deutschland mit privater Finanzierung in Betracht gezogen und möglicherweise mit zusätzlicher Unterstützung von einzelnen Bundesländern in Norddeutschland entlang des vorgeschlagenen Route. Die Linie würde sowohl mit dem Hochgeschwindigkeitszug Intercity Express (ICE) als auch mit konventionellen Zügen verbunden sein. Der TR07 wurde in Emsland, Deutschland, ausgiebig getestet und ist das einzige Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebebahnsystem der Welt, das für den Revenue-Service bereit ist. Der TR07 soll in Orlando, Florida, implementiert werden.

Das in Japan entwickelte EDS-Konzept verwendet ein supraleitendes Magnetsystem. 1997 wird entschieden, ob Magnetschwebebahn für die neue Chuo-Linie zwischen Tokio und Osaka verwendet wird.

Seit der Beendigung der Bundesunterstützung im Jahr 1975 gab es in den Vereinigten Staaten bis 1990, als die National Maglev Initiative (NMI) gegründet wurde, wenig Forschung zur Hochgeschwindigkeits-Magnetschwebetechnologie. Das NMI ist eine Kooperation der FRA des DOT, der USACE und des DOE mit Unterstützung anderer Agenturen. Der Zweck des NMI bestand darin, das Potenzial von Magnetschwebebahn zur Verbesserung des Intercity-Transports und zur Entwicklung der Informationen zu bewerten notwendig, damit die Verwaltung und der Kongress die angemessene Rolle der Bundesregierung bei der Förderung dieses Ziels bestimmen Technologie.

In der Tat, von Anfang an, die US Regierung hat innovative Transportmittel aus wirtschaftlichen, politischen und sozialen Entwicklungsgründen unterstützt und gefördert. Es gibt zahlreiche Beispiele. Im neunzehnten Jahrhundert förderte die Bundesregierung die Gründung der Eisenbahnentwicklung transkontinentale Verbindungen durch Aktionen wie die massive Landbewilligung an das Illinois Central-Mobile Ohio Eisenbahnen im Jahre 1850. Ab den 1920er Jahren gab die Bundesregierung der neuen Technologie der Luftfahrt durch kommerzielle Impulse Verträge für Luftpostrouten und Mittel, die für Notlandefelder, Streckenbeleuchtung, Wetterberichte und Kommunikation. Später im 20. Jahrhundert wurden Bundesmittel verwendet, um das Interstate Highway System zu bauen und Staaten und Gemeinden beim Bau und Betrieb von Flughäfen zu unterstützen. 1971 gründete die Bundesregierung Amtrak, um den Schienenpersonenverkehr für die Vereinigten Staaten sicherzustellen.

Um die technische Machbarkeit des Einsatzes von Magnetschwebebahn in den USA zu ermitteln, führte das NMI-Büro eine umfassende Bewertung des Standes der Magnetschwebetechnologie durch.

In den letzten zwei Jahrzehnten wurden verschiedene Bodentransportsysteme in Übersee entwickelt Betriebsgeschwindigkeiten von mehr als 67 m / s (150 mph) im Vergleich zu 56 m / s (125 mph) in den USA Metroliner. Mehrere Stahlrad-auf-Schiene-Züge können eine Geschwindigkeit von 75 bis 83 m / s erreichen, insbesondere die japanische Serie 300 Shinkansen, der deutsche ICE und der französische TGV. Der deutsche Transrapid Maglev-Zug hat auf einer Teststrecke eine Geschwindigkeit von 121 m / s (270 mph) bewiesen, und die Japaner haben einen Maglev-Testwagen mit 144 m / s (321 mph) betrieben. Im Folgenden werden die französischen, deutschen und japanischen Systeme beschrieben, die zum Vergleich mit den SCD-Konzepten des US-amerikanischen Maglev (USML) verwendet werden.

Der TGV der französischen Nationalbahn steht stellvertretend für die aktuelle Generation von Hochgeschwindigkeitszügen mit Stahlrädern auf der Schiene. Der TGV ist seit 12 Jahren auf der Strecke Paris-Lyon (PSE) und seit 3 ​​Jahren auf einem ersten Teil der Strecke Paris-Bordeaux (Atlantique) im Einsatz. Der Atlantique-Zug besteht aus zehn Personenkraftwagen mit einem Triebwagen an jedem Ende. Die Triebwagen verwenden synchrone rotierende Fahrmotoren zum Antrieb. Auf dem Dach montiert Stromabnehmer sammeln Strom aus einer Oberleitung. Die Reisegeschwindigkeit beträgt 83 m / s. Der Zug ist nicht kippbar und erfordert daher eine einigermaßen gerade Streckenausrichtung, um eine hohe Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Obwohl der Bediener die Zuggeschwindigkeit steuert, gibt es Verriegelungen, einschließlich automatischem Überdrehzahlschutz und erzwungenem Bremsen. Das Bremsen erfolgt durch eine Kombination von Rheostatbremsen und an der Achse montierten Scheibenbremsen. Alle Achsen verfügen über eine Antiblockierbremse. Antriebsachsen haben eine rutschfeste Steuerung. Die TGV-Gleisstruktur ist die einer herkömmlichen Normalspurbahn mit einer ausgereiften Basis (verdichtete körnige Materialien). Das Gleis besteht aus einer durchgehend geschweißten Schiene auf Beton / Stahl-Bindungen mit elastischen Befestigungselementen. Sein Hochgeschwindigkeitsschalter ist eine herkömmliche Weiche mit Schwenknase. Der TGV fährt auf bereits vorhandenen Gleisen, jedoch mit einer erheblich reduzierten Geschwindigkeit. Aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit, hohen Leistung und Anti-Rad-Schlupf-Kontrolle kann der TGV Steigungen erklimmen, die etwa doppelt so hoch sind wie in der US-Eisenbahnpraxis üblich, und somit den sanften Gegebenheiten folgen hügeliges Gelände von Frankreich ohne umfangreiche und teure Viadukte und Tunnel.

Der deutsche TR07 ist das Hochgeschwindigkeits-Maglev-System, das der kommerziellen Bereitschaft am nächsten kommt. Wenn eine Finanzierung möglich ist, wird 1993 in Florida ein Spatenstich für einen 23 km langen Shuttle zwischen dem internationalen Flughafen Orlando und der Vergnügungszone am International Drive stattfinden. Das TR07-System wird auch für eine Hochgeschwindigkeitsverbindung zwischen Hamburg und Berlin sowie zwischen der Innenstadt von Pittsburgh und dem Flughafen in Betracht gezogen. Wie aus der Bezeichnung hervorgeht, gingen dem TR07 mindestens sechs frühere Modelle voraus. In den frühen siebziger Jahren testeten deutsche Firmen, darunter Krauss-Maffei, MBB und Siemens, in vollem Umfang Versionen eines Luftkissenfahrzeugs (TR03) und eines Magnetschwebefahrzeugs mit Supraleitung Magnete. Nachdem 1977 beschlossen wurde, sich auf das Magnetschwebebahn zu konzentrieren, wurde der Fortschritt in signifikanten Schritten fortgesetzt, wobei sich das System aus der linearen Induktion entwickelte Motorantrieb (LIM) mit streckenseitiger Leistungserfassung zum linearen Synchronmotor (LSM), der elektrisch angetriebene Spulen mit variabler Frequenz verwendet Führung. TR05 fungierte 1979 als People Mover auf der Internationalen Verkehrsmesse Hamburg, beförderte 50.000 Passagiere und lieferte wertvolle Betriebserfahrung.

Der TR07, der auf einer 31,5 km langen Führungsbahn auf der Emsland-Teststrecke im Nordwesten fährt Deutschland ist der Höhepunkt von fast 25 Jahren deutscher Maglev-Entwicklung und kostet über 1 US-Dollar Milliarde. Es handelt sich um ein ausgeklügeltes EMS-System, bei dem separate konventionelle Eisenkern-Elektromagnete verwendet werden, um Fahrzeughub und -führung zu erzeugen. Das Fahrzeug wickelt sich um eine T-förmige Führungsbahn. Die TR07-Führungsbahn verwendet Stahl- oder Betonbalken, die mit sehr engen Toleranzen konstruiert und errichtet wurden. Steuerungssysteme regulieren die Schwebe- und Führungskräfte, um einen Zollabstand (8 bis 10 mm) zwischen den Magneten und den Eisenspuren auf der Führungsbahn aufrechtzuerhalten. Die Anziehungskraft zwischen Fahrzeugmagneten und kantenmontierten Führungsschienen bietet Orientierung. Die Anziehungskraft zwischen einem zweiten Satz von Fahrzeugmagneten und den Antriebsstatorpaketen unter der Führungsbahn erzeugt Auftrieb. Die Hubmagnete dienen auch als Sekundär- oder Rotor eines LSM, dessen Primär- oder Stator eine elektrische Wicklung ist, die über die Länge der Führungsbahn verläuft. TR07 verwendet zwei oder mehr nicht kippende Fahrzeuge in einem Bestand. Der TR07-Antrieb erfolgt über ein LSM mit langem Stator. Führungsbahn-Statorwicklungen erzeugen eine Wanderwelle, die mit den Fahrzeugschwebemagneten für einen synchronen Antrieb interagiert. Zentral gesteuerte Wegeseitenstationen versorgen das LSM mit der erforderlichen Leistung mit variabler Frequenz und variabler Spannung. Die Primärbremsung wird durch das LSM regenerativ, mit Wirbelstrombremsen und reibungsarmen Kufen für Notfälle. TR07 hat auf der Emsland-Strecke einen sicheren Betrieb bei 121 m / s (270 mph) nachgewiesen. Es ist für Reisegeschwindigkeiten von 139 m / s ausgelegt.

Die Japaner haben über 1 Milliarde US-Dollar für die Entwicklung von Magnetschwebebahnsystemen für Anziehung und Abstoßung ausgegeben. Das HSST-Attraktionssystem, das von einem Konsortium entwickelt wurde, das häufig mit Japan Airlines identifiziert wird, besteht aus einer Reihe von Fahrzeugen, die für 100, 200 und 300 km / h ausgelegt sind. 100 km / h (60 Meilen pro Stunde) HSST Maglevs haben auf mehreren Ausstellungen in über zwei Millionen Passagiere befördert Japan und die Canada Transport Expo 1989 in Vancouver. Das japanische Hochgeschwindigkeits-Maglev-Abstoßungssystem wird vom Railway Technical Research Institute (RTRI), dem Forschungszweig der neu privatisierten Japan Rail Group, entwickelt. Das Forschungsfahrzeug ML500 von RTRI erreichte mit 144 m / s den weltweiten Rekord für gelenkte Bodenfahrzeuge mit hoher Geschwindigkeit. im Dezember 1979 ein Rekord, der immer noch besteht, obwohl ein speziell modifizierter französischer TGV-Zug gekommen ist schließen. Ein bemannter MLU001 mit drei Wagen begann 1982 mit dem Testen. Anschließend wurde das Einzelauto MLU002 1991 durch einen Brand zerstört. Sein Ersatz, der MLU002N, wird verwendet, um die Seitenwandschwebung zu testen, die für die spätere Verwendung des Einnahmensystems geplant ist. Die Haupttätigkeit ist derzeit der Bau einer 43 km langen Magnetschwebebahnlinie im Wert von 2 Milliarden US-Dollar durch die Berge der Präfektur Yamanashi, wo mit dem Testen eines Umsatzprototyps begonnen werden soll im Jahr 1994.

Die Central Japan Railway Company plant, ab 1997 eine zweite Hochgeschwindigkeitsstrecke von Tokio nach Osaka auf einer neuen Strecke (einschließlich des Yamanashi-Testabschnitts) zu bauen. Dies wird den hochprofitablen Tokaido Shinkansen entlasten, der sich der Sättigung nähert und rehabilitiert werden muss. Um einen immer besseren Service zu bieten und um Eingriffe der Fluggesellschaften in ihre Dienste zu verhindern Derzeit 85 Prozent Marktanteil, gelten höhere Geschwindigkeiten als die derzeit 76 m / s notwendig. Obwohl die Entwurfsgeschwindigkeit des Magnetschwebebahnsystems der ersten Generation 139 m / s beträgt, werden für zukünftige Systeme Geschwindigkeiten von bis zu 223 m / s projiziert. Das Abstoßungsmagnetventil wurde wegen seines angeblichen höheren Geschwindigkeitspotentials und des Anziehungsmagnetventils ausgewählt weil der größere Luftspalt die Bodenbewegung aufnimmt, die in Japans erdbebengefährdeten Gebieten auftritt Gebiet. Das Design des japanischen Abstoßungssystems ist nicht fest. Eine Kostenschätzung der japanischen Central Railway Company aus dem Jahr 1991, der die Strecke gehören würde, zeigt, dass die neue Hochgeschwindigkeitsstrecke durch die bergiges Gelände nördlich des Berges. Fuji wäre sehr teuer, etwa 100 Millionen Dollar pro Meile (8 Millionen Yen pro Meter) für einen konventionellen Eisenbahn. Ein Magnetschwebebahnsystem würde 25 Prozent mehr kosten. Ein wesentlicher Teil der Kosten sind die Kosten für den Erwerb von Oberflächen- und Untergrund-ROW. Das Wissen über die technischen Details des japanischen Hochgeschwindigkeits-Maglev ist gering. Es ist bekannt, dass es supraleitende Magnete in Drehgestellen mit Seitenwandschwebebahn, linearem Synchronantrieb unter Verwendung von Führungsbahnspulen und einer Reisegeschwindigkeit von 139 m / s haben wird.

Drei der vier SCD-Konzepte verwenden ein EDS-System, bei dem supraleitende Magnete am Fahrzeug induzieren abstoßende Auftriebs- und Führungskräfte durch Bewegung entlang eines Systems passiver Leiter, die an der Führung. Das vierte SCD-Konzept verwendet ein EMS-System ähnlich dem deutschen TR07. Bei diesem Konzept erzeugen Anziehungskräfte einen Auftrieb und führen das Fahrzeug entlang der Führungsbahn. Im Gegensatz zu TR07, bei dem herkömmliche Magnete verwendet werden, werden die Anziehungskräfte des SCD-EMS-Konzepts jedoch durch supraleitende Magnete erzeugt. Die folgenden Einzelbeschreibungen heben die wesentlichen Merkmale der vier US-amerikanischen SCDs hervor.

Das Bechtel-Konzept ist ein EDS-System, das eine neuartige Konfiguration von fahrzeugmontierten, flussunterdrückenden Magneten verwendet. Das Fahrzeug enthält sechs Sätze von acht supraleitenden Magneten pro Seite und überspannt eine Betonkastenbalkenführung. Eine Wechselwirkung zwischen den Fahrzeugmagneten und einer laminierten Aluminiumleiter an jeder Seitenwand der Führungsbahn erzeugt einen Auftrieb. Eine ähnliche Wechselwirkung mit an der Führungsbahn montierten Nullflussspulen bietet Führung. LSM-Antriebswicklungen, die ebenfalls an den Seitenwänden der Führungsbahn angebracht sind, interagieren mit Fahrzeugmagneten, um Schub zu erzeugen. Zentral gesteuerte Wegeseitenstationen versorgen das LSM mit der erforderlichen Leistung mit variabler Frequenz und variabler Spannung. Das Bechtel-Fahrzeug besteht aus einem Einzelwagen mit einer inneren Kippschale. Es verwendet aerodynamische Steuerflächen, um die magnetischen Führungskräfte zu erhöhen. Im Notfall schwebt es auf luftgelagerten Belägen. Die Führungsbahn besteht aus einem nachgespannten Betonkastenträger. Aufgrund der hohen Magnetfelder sieht das Konzept vorgespannte Stäbe und Steigbügel aus nichtmagnetischem, faserverstärktem Kunststoff (FRP) im oberen Teil des Kastenträgers vor. Der Schalter ist ein biegbarer Balken, der vollständig aus GFK besteht.

Das Foster-Miller-Konzept ist ein EDS, das dem japanischen Hochgeschwindigkeits-Maglev ähnelt, jedoch einige zusätzliche Funktionen zur Verbesserung der potenziellen Leistung bietet. Das Foster-Miller-Konzept verfügt über ein Fahrzeugkippdesign, das es ermöglicht, Kurven bei gleichem Fahrgastkomfort schneller als das japanische System durch Kurven zu fahren. Wie das japanische System verwendet das Foster-Miller-Konzept supraleitende Fahrzeugmagnete erzeugen einen Auftrieb durch Wechselwirkung mit Nullfluss-Levitationsspulen, die sich in den Seitenwänden einer U-förmigen befinden Führung. Die Wechselwirkung des Magneten mit an der Führungsbahn montierten elektrischen Antriebsspulen bietet eine Nullflussführung. Sein innovatives Antriebsschema wird als lokal kommutierter linearer Synchronmotor (LCLSM) bezeichnet. Einzelne "H-Brücken" Wechselrichter aktivieren nacheinander Antriebsspulen direkt unter den Drehgestellen. Die Wechselrichter synthetisieren eine Magnetwelle, die sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Fahrzeug entlang der Führungsbahn bewegt. Das Foster-Miller-Fahrzeug besteht aus gegliederten Passagiermodulen und Heck- und Bugabschnitten, die Erstellen Sie mehrere Autos "besteht." Die Module haben an jedem Ende Magnetdrehgestelle, die sie mit benachbarten teilen Autos. Jedes Drehgestell enthält vier Magnete pro Seite. Die U-förmige Führungsbahn besteht aus zwei parallelen, vorgespannten Betonbalken, die durch vorgefertigte Betonmembranen quer miteinander verbunden sind. Um nachteilige magnetische Effekte zu vermeiden, sind die oberen Vorspannstäbe aus GFK. Der Hochgeschwindigkeitsschalter verwendet geschaltete Nullflussspulen, um das Fahrzeug durch eine vertikale Weiche zu führen. Somit erfordert der Foster-Miller-Schalter keine beweglichen Strukturelemente.

Das Grumman-Konzept ist ein UMS mit Ähnlichkeiten zum deutschen TR07. Grummans Fahrzeuge wickeln sich jedoch um eine Y-förmige Führungsbahn und verwenden einen gemeinsamen Satz von Fahrzeugmagneten zum Schweben, Antreiben und Führen. Führungsschienen sind ferromagnetisch und haben LSM-Wicklungen für den Antrieb. Die Fahrzeugmagnete sind supraleitende Spulen um hufeisenförmige Eisenkerne. Die Stangenflächen werden von Eisenschienen an der Unterseite der Führungsbahn angezogen. Nicht supraleitende Steuerspulen an jeder EisenDas Kernbein moduliert die Schwebe- und Führungskräfte, um einen Luftspalt von 1,6 Zoll (40 mm) aufrechtzuerhalten. Es ist keine Sekundärfederung erforderlich, um eine angemessene Fahrqualität aufrechtzuerhalten. Der Antrieb erfolgt durch herkömmliches LSM, das in die Führungsschiene eingebettet ist. Grumman-Fahrzeuge können Einzel- oder Mehrwagenfahrzeuge mit Neigungsfähigkeit sein. Der innovative Führungsaufbau besteht aus schlanken Y-förmigen Führungsabschnitten (einer für jede Richtung), die alle 15 Fuß von Auslegern an einem 4,5 m bis 27 m langen Spline-Träger montiert werden. Der strukturelle Keilverzahnträger dient in beide Richtungen. Das Schalten erfolgt mit einem Biegeführungsbalken im TR07-Stil, der durch Verwendung eines Gleit- oder Drehabschnitts verkürzt wird.

Das Magneplane-Konzept ist ein Einzelfahrzeug-EDS, bei dem eine muldenförmige 20 mm dicke Aluminiumführung zum Schweben und Führen von Blechen verwendet wird. Magneplane-Fahrzeuge können sich in Kurven bis zu 45 Grad selbst neigen. Frühere Laborarbeiten an diesem Konzept validierten die Levitations-, Leit- und Antriebsschemata. Supraleitende Schwebe- und Antriebsmagnete sind in Drehgestellen vorne und hinten am Fahrzeug angeordnet. Die Mittellinienmagnete interagieren mit herkömmlichen LSM-Wicklungen zum Antrieb und erzeugen ein elektromagnetisches "Roll-Righting-Drehmoment", das als Kieleffekt bezeichnet wird. Die Magnete an den Seiten jedes Drehgestells reagieren gegen die Aluminiumführungsbleche und sorgen für Schweben. Das Magneplane-Fahrzeug verwendet aerodynamische Steuerflächen, um eine aktive Bewegungsdämpfung bereitzustellen. Die Aluminiumschwebebleche in der Führungsrinne bilden die Oberseite von zwei strukturellen Aluminiumkastenträgern. Diese Kastenträger werden direkt auf Pfeilern abgestützt. Der Hochgeschwindigkeitsschalter verwendet geschaltete Nullflussspulen, um das Fahrzeug durch eine Gabel in der Führungswanne zu führen. Somit benötigt der Magneplane-Schalter keine beweglichen Strukturelemente.

• _{Quellen: National Transportation Library http://ntl.bts.gov/}