teknologi kereta maglev

Download Teknologi Kereta Maglev

Post on 14-Oct-2015

99 views

Category:

Documents

4 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

TEKNOLOGI KERETA MAGLEV

MUHAMMAD FACHRI BACHTIAR

2212039017

TEKNIK ELEKTRO INDUSTRI

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh NopemberSurabaya

2014BAB IPENDAHULUAN

A. Latar BelakangTerbang tanpa sayap adalah istilah populer bagi kereta dengan teknologi maglev. Sebuah impian manusia untuk dapat bergerak dengan kecepatan sangat tinggi tanpa menggunakan pesawat terbang, melainkan menggunakan kereta. Kereta yang tidak hanya cepat tetapi juga bekerja tanpa bahan bakar sehingga tidak akan menimbulkan polusi udara.Maglev adalah singkatan dari Magnetically Levitated Trains yang dalam terjemahan bebasnya adalah kereta api yang mengambang secara magnetis. Sering juga disebut kerta api magnet. Disebut mengambang karena kereta maglev ini benar-benar mengambang kurang lebih 10 mm dalam keadaan bergerak maupun berhenti.

B. Perumusan MasalahBerdasarkan latar belakang diatas diperlukan suatu penjelasan bagaimana jelasnya prinsip kerja dan hal-hal yang berkaitan dengan Kereta ini.

C. Maksud dan Tujuan1. Dapat mengetahui sejarah dan perkembangan kereta maglev.2. Dapat mengetahui teknologi apa saja yang ada di kereta maglev.3. Dapat mengetahui prinsip kerja dari kereta maglev.4. Dapat mengetahui kekurangan dan kelebihan kereta maglev.

BAB IIPEMBAHASAN

A. Kereta Maglev dan PerkembangannyaJalur rel adalah jenis pertama transportasi masal, dan sampai penemuan mobil di awal abad 20, memiliki monopoli transportasi di darat. Masa setelah Perang dunia II, peningkatan dalam bidang mobil, jalan layang, dan pesawat membuat transportasi menjadi lebih praktis. Di Eropa dan Jepang menekankan pengembangan rel setelah masa perang. Di A.S., pengembangan ditekankan ke jalan jalur cepat dan bandar udara.MagLev adalah singkatan dari MAGnetically LEVitated trains yang terjemahan bebasnya adalah kereta api yang mengambang secara magnetis. Sering juga disebut kereta api magnet. Seperti namanya, prinsip dari kereta api ini adalah memanfaatkan gaya angkat magnetik pada relnya sehingga terangkat sedikit ke atas, kemudian gaya dorong dihasilkan oleh motor induksi. Kereta ini mampu melaju dengan kecepatan sampai 650 km/jam (404 mpj) jauh lebih cepat dari kereta biasa. Pada awalnya kereta maglev tidak dirancang sebagai kereta supercepat, namun hanya dipakai di dalam kota saja. Dan kecepatannya pun hanya 60 km/jam. Namun dalam perkembangnya, kereta ini justru mampu menembus dengan kecepatan 400 km/jamDi Jepang dengan nama Shinkansen, pengembangannya dimulai pada tahun 1956 dan jalur pertama dibuka pada 1 Oktober 1964 yang menghubungkan Tokyo-Osaka bertepatan dengan Olimpiade Tokyo. Jalur ini juga menerima sukses secara langsung, dalam waktu 3 tahun dia telah melayani 100 juta penumpang.Di Eropa ada 2 negara yaitu Perancis dan Jerman. Di Perancis dengan nama TGV, rencana awal telah dimulai sejak 1960an, namun menghadapi tantangan sampai jalur pertama dibuka pada 27 September 1981 yang menghubungkan Paris-Lyon. Sedangkan di Jerman dengan nama ICE, pengembangan dimulai pada tahun 1982 dan jalur pertama dibuka tahun 1991 yang menghubungkan Hamburg-Frankfurt-Mnchen.

B. Teknologi Kereta MaglevAda tiga cara kerja kereta maglev ini, yang biasa membuat mengambang1. Penggunaan ems (electromagnetic supension). Menggunakan tenaga magnet listrik biasa dari rel, agar kereta dapat terangkat 10 milimeter. Namun, cara ini tidak stabil. Akibatnya, jarak mengambang harus selalu dikontrol. Ketika daya megnet berkurang, kereta bisa turun dan menabrak rel. Cara ini pertama kali dikembangkan di jerman.2. Penggunaan eds (electrondynamic supension). Menggunakan tenaga magnet superkonduktor. Tenaga ini mampu mengangkat kereta sejauh 100 hingga 150 milimeter. Cara ini jauh lebij stabil ketimbang cara yang pertama. Daya angkat yang dihasilkan tidak hanya melalui guideway saja, tetapi juga dari kereta itu sendiri. Magnet superkonduktor ini harus selalu didinginkan dengan alat pendingin pada kereta maglev agar tidak mudah rusak.3. Yang terbaru, mungkin lebih ekonomis, menggunakan magnet permanen (Inductrack)

Dari ketiga sistem tersebut, sistem inductrack dianggap sebagai sistem yang paling baik karena tidak terlalu mahal. Teknik ini memiliki kemampuan membawa beban yang berhubungan dengan kecepatan kendaraan, karena ia tergantung kepada arus yang di induksi pada sekumpulan elektromagnetik pasif oleh magnet permanen. Dalam contoh,magnet permanen berada di gerbong secara horizontal untuk menciptakan daya angkat, dan secara vertikal untuk memberikan kestabilan. Sekumpulan kabel putar berada di rel. Magnet dan gerbong tidak membutuhkan tenaga, kecuali untuk pergerakan gerbong. Inductrack pada awalnya dikembangkan sebagai motor magnetik dan penopang untuk "flywheel" untuk menyimpan tenaga. Dengan sedikit perubahan, penopang ini diluruskan menjadi jalur lurus. Inductrack dikembangkan oleh fisikawan Wiliiam Postdi Lawrence Livermore NationalLaboratory.Sistem inductrack menggunakan array Halbach untuk penstabilan. Array Halbach adalah pengaturan dari magnet permanen yang menstabilisasikan putaran kabel yang bergerak tanpa penstabilan elektronik. Array Halback mulanya dikembangkan untuk pembimbing sinar dari percepatan partikel. Mereka juga memiliki medan magnet dipinggir rel, dan mengurangi efek potensial bagi penumpang. Jepang and Jerman merupakan dua negara yang aktif dalam pengembangan teknologi maglev menghasilkan banyak pendekatan dan desain. Dalam suatu desain, kereta dapat diangkat oleh gaya tolak magnet dan dapat melaju dengan motor linear. Selain desain, berat dari electromagnet besar juga merupakan isu utama dalam desain. Medan magnet yang sangat kuat dibutuhkan untuk mengangkat kereta yang berat. Sekarang ini, NASA melakukan riset penggunaan sistem Maglev untuk meluncurkan pesawat ulang alik. Untuk dapat melakukan ini, NASA harus mendapatkan peluncuran pesawat ulang alik maglev mencapai kecepatan pembebasan, suatu tugas yang membutuhkan pewaktuan pulse magnet yang rumit atau arus listrik yang sangat cepat, sangat bertenaga.Secara umum, pengembangan teknologi maglev bisa dikategorikan dalam dua prinsip itu, yakni gaya tarik dan gaya tolak magnet. Eksplorasi teknik tersebut dipelopori dua negara maju, yaitu Jerman dan Jepang. Jerman menggunakan EMS (sistem suspensi elektromagnetik) dan Jepangmenggunakan EDS (sistem suspensi elektrodinamis). EMS menggunakan prinsip gaya tarik magnet, sedangkan EDS menggunakan gaya tolak magnet. Secara logika tentunya sangat tidak efisien kereta membawa batang magnet yang berkekuatan besar yang nanti digunakan untukmengangkat kereta tersebut. Namun berkat jasa seorang fisikawan berkebangsaan Estonia, Lenz masalah itu dapat terpecahkan. Lenz berhasil menjelaskan fenomena magnetisme dan merumuskannya dalam sebuah hukum yang terkenal dengan nama hukum Lenz.Hukum tersebut menyatakan, perubahan fluks magnet dalam ruang yang dikelilingi sistem kawat yang membentuk kumparan tertutup akan mengakibatkan terciptanya medan magnet yang melawan perubahan fluks magnet dalam sistem itu. Hal tersebut terjadi karena alam, dalam hal ini kumparan tertutup itu, ingin mempertahankan kondisi awal fluks magnet yang dimiliki ruang dalam lingkaran kawat tertutup tersebut.Hukum itu juga sering disebut kelembaman magnetik.Hukum tersebut kemudian digunakan menciptakan medan magnetyang cukup besar. Medan magnet itu diperhadapkan dengan medan magnet lain yang akan menciptakan gaya tarik, jika kedua kutub magnetyang berhadapan berlawanan arah atau gaya tolak jika kedua kutub magnet tersebut berlawanan.Kereta maglev bisa bergerak dikarenakan di bagian bawah masing-masing kaki kereta maglev ada 2 bagian magnet yaitu magnet penyokong (support magnet) yaitu magnet yang menarik kereta agar mengambang dan menggerakkanya sedangkan di bagian sisi-sisinya terdapat magnet penuntun (guidance magnet) yang menjaga kereta agar tetap di jalur rel. Magnet penyokong dan penuntun ini di pasang pada kedua sisi sepanjangkaki kereta dan sistem kontrol elektronik memastikan kereta melayang diketinggian 10 mm dengan stabil. Ketika melayang kereta memiliki jarak 15 cm dari permukaan rel.Kereta maglev ketika bergerak dan mengerem di kendalikan oleh sistem *SLLMotor. Motor ini tidak terdapat dalam kereta maglev melainkan di relnya sendiri. fungsinya sama seperti seperti motor rotasi elektronik yang umum hanya saja lilitan dari motor di rubah menjadi bagian dari rel sementara magnet dari motor menjadi kereta magnet. Medan magnetik yg menggerakkan kereta magnet dihasilkan oleh lilitandi rel.Rel kereta maglev bisa di buat di atas atau sejajar dengan tanah sesuai kebutuhan. Dalam banyak kasus, rel kereta magnet memerlukan sedikit tanah dan ruang jika dibandingkan dengan sistem tranfortasi yang lain. Kereta maglev saat berpindah jalur rel menggunakan system perpindahan jalur rel baja yang bisa melengkung (bendable steel switches system). Pada saat menikung kereta maglev bisa mencapai kecepatan200km/jam dan 300-400km/jam ketika bergerak lurus.Fungsi sistem kontrol (kontrol room) adalah menjaga keselamatan kereta-kereta maglev, mengatur perpindahan jalur rel dan lain-lain. Kereta maglev berkomunikasi dengan sistem kontrol melalui system komunikasi radio. Sistem komunikasi ini dilakukan secara otomatis yang terpasang pada sistem rel dan kereta maglev. Sistem radio memberikan informasi lokasi kereta magnet dan mengaktifkan rel yg akan dan sedang dilalui kereta maglev. Teknologi maglev ini menyebabkan kereta maglev bisa beroperasi dalam kecepatan 300-400km/jam. Dalam uji coba di Jepang, JR-Maglev, Kereta maglev tercepat dunia dengan kecepatan resmi, 581 km/jam (2003, Guiness World Record). Penggunaan energi kereta maglev lebih rendah dari kereta api/listrik, 3x lebih hemat dari mobil dan 5x lebihhemat dari pesawat terbang. Lebih dari itu kereta maglev tidak berisik dan berguncang karena tidak ada suspensi apalagi roda. Perawatan yang murah dan konsumsi energi yang hemat dibanding kereta api/listrikm