Inductrack

Inductrack es un sistema de levitación magnética electrodinámica pasivo y a prueba de fallos , que utiliza únicamente bucles de alambre sin alimentación en la vía e imanes permanentes (dispuestos en matrices de Halbach ) en el vehículo para lograr la levitación magnética . La vía puede tener dos configuraciones: una vía tipo escalera y una vía laminada. La vía tipo escalera está hecha de cables Litz sin alimentación , y la vía laminada está hecha de láminas apiladas de cobre o aluminio.

Existen tres diseños: Inductrack I, optimizado para el funcionamiento a alta velocidad; Inductrack II, más eficiente a velocidades más bajas; e Inductrack III, diseñado para cargas pesadas a baja velocidad.

Inductrack (o Inductrak) fue inventado por un equipo de científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore en California , dirigido por el físico Richard F. Post , para su uso en trenes de levitación magnética , basado en la tecnología utilizada para levitar volantes de inercia. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} A velocidad constante, la potencia solo se requiere para empujar el tren hacia adelante contra el aire y la resistencia electromagnética . Por encima de una velocidad mínima, a medida que aumenta la velocidad del tren, la distancia de levitación, la fuerza de sustentación y la potencia utilizada son prácticamente constantes. El sistema puede levantar 50 veces el peso del imán.

El nombre Inductrack proviene de la palabra inductancia o inductor ; un dispositivo eléctrico formado por espiras de alambre. Cuando un conjunto de imanes Halbach pasa sobre las espiras de alambre, las variaciones sinusoidales del campo inducen un voltaje en las bobinas de la vía. A bajas velocidades, las espiras presentan una impedancia mayormente resistiva, por lo que las corrientes inducidas son máximas donde el campo cambia más rápidamente, es decir, en las zonas de menor intensidad del campo; por lo tanto, se produce poca sustentación.

Sin embargo, a velocidad, la impedancia de las bobinas aumenta, proporcionalmente a la velocidad, y domina la impedancia compuesta de los conjuntos de bobinas. Esto retrasa la fase del pico de corriente de modo que la corriente inducida en la pista tiende a coincidir más estrechamente con los picos de campo del conjunto de imanes. La pista crea así su propio campo magnético que se alinea con los imanes permanentes y los repele, creando el efecto de levitación. ^{[ 1 ]} La pista se modela bien como un conjunto de circuitos RL en serie .

Cuando se utilizan imanes permanentes de neodimio-hierro-boro , la levitación se logra a bajas velocidades. El modelo de prueba levitó a velocidades superiores a 22 mph (35 km/h) , pero Richard Post cree que, en vías reales, la levitación podría lograrse a " tan solo 1 a 2 mph (1,6 a 3,2 km/h) ". Por debajo de la velocidad de transición, la resistencia magnética aumenta con la velocidad del vehículo; por encima de la velocidad de transición, la resistencia magnética disminuye con la velocidad. ^{[ 4 ]} Por ejemplo, a 500 km/h (310 mph) la relación sustentación/resistencia es de 200:1, ^{[ 5 ]} mucho mayor que cualquier aeronave pero mucho menor que el acero clásico sobre riel de acero que alcanza 1000:1 ( resistencia a la rodadura ). Esto ocurre porque la impedancia inductiva aumenta proporcionalmente con la velocidad, lo que compensa la tasa de cambio más rápida del campo visto por las bobinas, dando así un flujo de corriente y un consumo de energía constantes para la levitación.      

La variante Inductrack II utiliza dos conjuntos de Halbach, uno encima y otro debajo de la vía, para duplicar el campo magnético sin aumentar sustancialmente el peso o el área de los conjuntos, al tiempo que reduce la resistencia a bajas velocidades. ^{[ 6 ]}

Varias propuestas de ferrocarriles de levitación magnética se basan en la tecnología Inductrack. La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio de Estados Unidos (NASA) también está considerando la tecnología Inductrack para el lanzamiento de aviones espaciales. ^{[ 7 ]}

General Atomics está desarrollando la tecnología Inductrack en colaboración con múltiples socios de investigación.

• General Atomics, Trenes de levitación magnética urbanos (Consultado el 28 de mayo de 2013)
• Laboratorios Nacionales Lawrence Livermore: Contribuciones de Richard Post
• Artículo de S&TR sobre Inductrack
• Artículos de prensa e informes técnicos sobre Inductrack, de 1998 a 2005. Archivados el 7 de julio de 2011 en Wayback Machine .
• Sistema de transporte eléctrico de carga con Inductrack, General Atomics, Informe final, octubre de 2006
• El tablero de levitación magnética internacional
• El sistema de levitación magnética Inductrack, presentación del 10 de octubre de 2005. Archivado el 4 de abril de 2023 en Wayback Machine .