Proyecto de un sistema de levitación magnética para un prototipo Hyperloop

Abstract

[ES] El presente TFG consiste en el proyecto de un sistema de levitación magnética para el prototipo Kénos, creado por el equipo Hyperloop UPV en la Universitat Politècnica de València. Este prototipo será presentado en la competición European Hyperloop Week (EHW), que tendrá lugar en Edimburgo. En primer lugar, se explicará la tecnología Hyperloop dentro del sector del transporte, y se presentará el equipo, la competición y los diferentes subsistemas que componen el prototipo Kénos. A continuación, se definirán las especificaciones de trabajo que guiarán el desarrollo del proyecto, y se explicarán las leyes electromagnéticas que rigen el comportamiento del sistema de levitación. A partir de este punto, se llevará a cabo el diseño de las unidades que componen el sistema de levitación. Se presentarán varias alternativas, lo que llevará a un diseño propuesto. Se realizarán las simulaciones necesarias para obtener la solución óptima. A través de este programa, se caracterizarán las unidades, obteniendo los datos necesarios para el sistema de levitación de Kénos. Finalmente, se presentarán las conclusiones y posibles avances en diseños futuros.

[CAT] El present treball consisteix en el disseny d’un sistema de levitació magnètica per al prototip Kénos, creat per l’equip Hyperloop UPV en la Universitat Politècnica de València. Aquest prototip serà presentat en la competició European Hyperloop Week (EHW), que tindrà lloc a Edimburg. En primer lloc, s’explica la tecnologia Hyperloop dins del sector del transport, i es presenta l’equip, la competició i els diferents subsistemes que componen el prototip Kénos. A continuació, es defineixen les especificacions de treball que guiaran el desenvolupament del disseny, i s’expliquen les lleis electromagnètiques que regeixen el comportament del sistema de levitació a dissenyar. A partir d’aquest punt, es duu a terme el disseny de les unitats que componen el sistema de levitació. Es presenten diverses alternatives, el que porta a un disseny proposat. Es realitzen simulacions necessàries utilitzant un programa d’elements finits per a obtindre la solució òptima. A través d’aquest programa, es caracteritzaran les unitats, obtenint les dades necessàries per al sistema de levitació de Kénos. Després del procés de disseny, es durà a terme el procés de fabricació, en el qual es definirà el mètode de muntatge de les unitats dissenyades, i es realitzarà la caracterització de les unitats en una bancada de prova per a realitzar la comparació entre les dades obtingudes en les simulacions i les dades reals. Finalment, es presenten les conclusions i possibles avanços en dissenys futurs.

[EN] This TFG consists of the project of a magnetic levitation system for the Kénos prototype, created by the Hyperloop UPV team at the Universitat Politècnica de València. This prototype will be presented at the European Hyperloop Week (EHW) competition, which will take place in Edinburgh. Firstly, Hyperloop technology within the transport sector will be explained, and the team, the competition and the different subsystems that make up the Kénos prototype will be presented. Next, the work specifications that will guide the development of the project will be defined, and the electromagnetic laws that govern the behavior of the levitation system will be explained. From this point, the design of the units that make up the levitation system will be carried out. Several alternatives will be presented, leading to a proposed design. The necessary simulations will be carried out to obtain the optimal solution. Through this program, the units will be characterized, obtaining the necessary data for the Kénos levitation system. Finally, the conclusions and possible advances in future designs will be presented.