磁気浮上を採用する上での注意点

質問

現在，リニアモータカーや，半導体搬送装置として磁気浮上が用いられていますが，磁気浮上技術を利用する上で機械的・制御的な問題点・難しい点などアドバイスお願いします．
たとえば，磁気の吸引力を用いるのか反発力を用いるのかという点で，吸引力を採用するケースが多いようですがこれはいかなる理由によるものでしょうか？電磁石に発生する熱はどうするのでしょうか？また，リニモのレールは磁化して磁石になってしまわないのでしょうか？

いろいろ疑問があります．取り留めのない文章で申し訳ございませんが，磁気浮上を利用する装置を製作することになり困っております．なにとぞよろしくお願いします．

回答No.1

noname#230359 · ベストアンサー

磁気浮上での難しい点は、バランスです。
これは、吸引でも反発でも同じですが、磁気の分布を均一にすることが極めて困難なために発生する問題です。

凹むことのない大きな風船に鉄球を乗せた場合、僅かなアンバランスで滑り落ちることをイメージして頂ければ理解し易いと思います。

磁力線も風船の形状と同じように、湾曲して分布しています。

不安定なのは、静止浮上の場合で、相対運動がある場合は大きな問題にはなりません。

「磁気浮上独楽」と言う玩具がありますが、独楽が一定以上の回転をしている場合は、安定して浮上した状態を保つことが出来ます。

電磁磁石は重量物を浮上させる場合は、大きな電流を流す必要がある為に発熱は問題になります。これを解決するには、超伝導の材料を使用する必要があります。

レールの磁化は、浮上させる磁力と比較したら、無視出来る位弱いので、問題にはならないと思います。
（リニモにレールがしようされているのでしょうか？）

お礼

ご返答ありがとうございます．
リニモに関しては，ウィキペディアで調べた限り，電磁石と対向するレールの間で発生する吸引力で浮上力と推進力の両方を得るシステムとなっています（HSST）．

私としましては，磁気浮上の方式として，1.電磁石と永久磁石で浮上物を吊り下げる方式と　2.浮上体を，上下に配置した永久磁石と電磁石の反発力で挟み込んで制御する方式　の2種類の制御法がありえるのではないかと考えているのです．しかし，2の反発力では制御が難しいと言われました．いまいち納得できません．

何か違いがわかりましたらアドバイス頂けませんでしょうか？

回答No.2

noname#230359

吸引力は、物質の重心に影響を受けることなく、力を伝達出来ますが、反発力は、その力の加え方が重心に影響をされます。

車輪のついた重量物を移動させる場合、押すより引く方が、移動方向に対するその操作性には、確実性があります。

磁力による浮上も同じ要因で、吸引の方が制御し易いと、推測されます。

お礼

回答ありがとうございます．

確かに，車輪の付いた物体を棒で押すより，紐で引っ張ったほうが安定するように思われます．
これが吸引力と反発力の違いのキーではないかと僕も思います．
もしこの問題について解析しているサイトなどございましたらお教えいただけないでしょうか？
もしくは，理論がわかりましたらお教えください．よろしくお願いします．