Kereta Maglev dapat melaju dengan cepat dan mengambang di udara, karena memiliki teknologi ajaib. Teknologi ini menjadi sistem penting untuk menunjang operasional sehingga dapat beroperasi secara optimal.

Teknologi dalam kereta cepat Maglev, dirancang untuk efisiensi waktu yang lebih tinggi dibandingkan kereta konvensional. Dan tentu, hal ini dapat terjadi karena kemajuan peradaban manusia sehingga ilmu dan teknologi dapat berkembang pesat.

Selain efisiensi waktu, kereta cepat berbasis sistem Maglev (Magnet Levitation) dirancang untuk memiliki mobilitas dan kenyamanan yang optimal. Ini dia tiga teknologi ajaib dalam kereta cepat Maglev.

1. Teknologi pada Jalur Kereta Maglev

Jalur pemandu kereta Maglev, memiliki kumparan magnet yang terpasang di setiap dinding rel. Hal ini akan menyebabkan gaya tolak-menolak dengan magnet yang terpasang di bagian bawah kereta Maglev.

Inilah yang menyebabkan kereta Maglev dapat melayang antara 0,39 dan 3,93 inci (1 hingga 10 sentimeter) di atas jalur pemandu.

Setelah kereta melayang, daya mulai disuplai ke kumparan dalam dinding jalur pemandu untuk menciptakan sistem medan magnet dan mendorong kereta di sepanjang jalur pemandu.

Arus listrik yang disuplai ke kumparan di dinding jalur pemandu terus menerus bergantian untuk mengubah polaritas kumparan magnet.

Perubahan polaritas ini menyebabkan medan magnet di depan kereta menarik kendaraan ke depan, sedangkan medan magnet di belakang kereta menambah daya dorong ke depan. Kereta Maglev mengapung di udara, menghilangkan gesekan secara fisik.

Tanpa adanya gesekan fisik dan desain yang aerodinamis, kereta Maglev dapat mencapai kecepatan transportasi darat yang cukup mencengangkan, yakni lebih dari 310 mph (500 kpj), atau dua kali lebih cepat dari kereta komuter tercepat di Amtrak.

2. Teknologi Levitation Kereta Maglev

Dari tiga jenis teknologi levitation, terdapat dua jenis yang populer dan paling sering digunakan, yakni EDS (Electrodynamic Suspension) dan EMS (Electromagnetic Suspension). EDS menggunakan Repulsive Magnetic Forces, sedangkan EMS menggunakan Attractive Magnetic Forces.

Selain perbedaan dari sisi konstruksi mekanikal, perbedaan utama antara EDS dengan EMS adalah dari bahan elektromagnet yang digunakan. EDS menggunakan elektromagnet superkonduktor yang sangat dingin sedangkan EMS masih menggunakan elektromagnet standar.

Magnet Superkonduktor dapat menghasilkan gaya elektromagnet yang 10 kali lebih kuat dibandingkan dengan magnet biasa. Dan ini cukup untuk menggerakkan dan menahan kereta cepat Maglev yang beroperasi.

Magnet superkonduktor ini dipasang di atas jalur pemandu kereta dan di bagian bawah kereta Maglev. Prinsip gaya magnet membuat kereta Maglev melayang.

Interaksi medan magnet disebabkan oleh loop logam sederhana. Dipasang di dinding beton jalur pemandu kereta Maglev.

Desain magnet melayang, membuat kereta Maglev dapat melewati perjalanan yang lembut dan mulus. Meskipun kereta dapat melaju hingga 375 mil per jam, pengendara mengalami lebih sedikit turbulensi dibandingkan kereta roda baja tradisional karena satu-satunya sumber gesekan adalah udara.

3. Teknologi Pengereman Regeneratif

Kereta Maglev dilengkapi dengan teknologi sistem pengereman yang dapat menghentikan kereta saat sedang melaju dengan kecepatan yang sangat tinggi, aman dan selamat.

Pengereman regeneratif biasanya digunakan untuk perlambatan, tetapi jika tidak tersedia, kereta Maglev juga memiliki rem cakram roda dan rem aerodinamis. Pada Jalur Yamanashi Maglev, sistem pengereman telah berulang kali diperiksa pada skenario sulit.

Misalnya, pada skenario yang tidak mungkin terjadi karena harus beralih dari pengoperasian dengan kecepatan 311mph ke pengoperasian beroda, untuk memastikan keselamatan operasional.

Terdapat tiga sistem operasional dalam teknologi pengereman regenartif kereta Maglev, berdasarkan kondisi, antara lain:

• Sistem ini menggunakan motor linier sebagai generator untuk memperlambat kecepatan kereta. Energi kinetik kendaraan diubah menjadi energi listrik, dan listrik yang dihasilkan dikembalikan ke peralatan konversi daya untuk digunakan kembali (operasi normal).
• Sistem ini menggunakan peralatan pengereman cakram yang dipasang roda untuk memperlambat kereta secara mekanis (operasi darurat).
• Sistem ini memperluas panel hambatan udara dari kendaraan untuk menggunakan hambatan udara untuk perlambatan. Ini memberikan efek perlambatan yang sangat signifikan saat melaju dengan kecepatan tinggi (operasi darurat)

Tiga teknologi ajaib kereta Maglev, saling  berkaitan satu sama lain. Jika salah satu teknologi mengalami kendala, maka mempengaruhi kinerja yang lain.

Pengereman regeneratif adalah salah satu metode energi harvesting yang memanfaatkan energi terbuang dari pengereman. Konsepnya sama dengan pengereman regeneratif seperti di mobil listrik.

Teknologi pengereman regeneratif juga ditujukan sebagai energi alternatif saat sumber listrik pusat mati secara tiba-tiba. Keren kan! Tanpa tiga teknologi ajaib ini, bukannya merasa nyaman, penumpang malah merasa tak aman.

Tenang untuk masalah keamanan dan kesehatan, kereta cepat Maglev telah memenuhi standar. Jadi, apakah kalian tertarik untuk mencoba teknologi ajaib kereta Maglev secara langsung? Menaiki kereta yang mengambang di udara. Yuk, baca artikel menarik lain seputar sains dan teknologi hanya di arbasono.com!

Referensi

1. Boslaugh, S. E. (2023, September 1). “Maglev”. Encyclopedia Britannica. https://www.britannica.com/technology/maglev-train
2. Kevin Bonsor & Nathan Chandler (1970, January 1). “How Maglev Trains Work”. HowStuffWorks.com. https://science.howstuffworks.com/transport/engines-equipment/maglev-train.htm
3. Lee, W., Kim, K., & Lee, J. (2006). Review of Maglev Train Technologies. IEEE Transactions on Magnetics, 42(7), 1917-1925. DOI: 10.1109/TMAG.2006.875842
4. Silvi Nurul Utami & Serafica Gischa (2021, Agustus 21). “Tahukah Kamu, Kereta Maglev Berjalan Menggunakan Gaya Magnet?”. Kompas/Skola , https://www.kompas.com/skola/read/2021/08/07/140000069/tahukah-kamu-kereta-maglev-berjalan-menggunakan-gaya-magnet-?page=all
5. Powell, J., & Danby, G. (2003). The New Mode of Transport For the 21st Century. 21St Century Science & Technology Magazine (Summer 2003), 43-57. Retrieved from http://www.21stcenturysciencetech.com/articles/Summer03/maglev2.html
6. Thornton, R. (2007). The Future of Maglev. Paper presented at the International Conference on Electrical Machines and Systems, Seoul, South Korea. Piscataway, NJ: IEEE. Retrieved from http://ieeexplore.ieee.org/xpls/icp.jsp?arnumber=4412045    
7. Wang, C., & Zong, G. (2010). A Contrastive Study on Sustainable Development of Maglev and High-Speed Wheel-Rail. Paper presented at ICCTP 2010: Integrated Transportation Systems, Beijing, China. DOI: 10.1061/41127(382)20    
8. Yadav, M., Mehta, N., Gupta, A., Chaudhary, A., & Mahindru, D. V. (2013). Review of Magnetic Levitation (MAGLEV): A Technology to Propel Vehicles with Magnets. Global Journal of Researches in Engineering: Mechanical & Mechanics Engineering, 13 (7), 29-42. Retrieved from http://engineeringresearch.org/index.php/GJRE/article/view/858