DE102005017500A1

DE102005017500A1 - Personenfördersystem mit Synchronlinearmotor

Info

Publication number: DE102005017500A1
Application number: DE102005017500A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Matscheko; Thorsten Rabenschlag; Hubert Schedler; Johannes Wollenberg
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2005-04-15
Filing date: 2005-04-15
Publication date: 2006-10-19
Also published as: CN101156303A; US20080190732A1; WO2006108843A1; JP2009505613A

Abstract

Personenfördersysteme sollen einfacher und kostengünstiger gestaltet werden. Hierzu ist vorgesehen, ein Personenfördersystem zum Antrieb mit einem Synchronlinearmotor mit zahnstangenförmigem, permanentmagnetlosem Sekundärteil (S) auszustatten, wobei das Primärteil des Synchronlinearmotors an der Transporteinrichtung (K), in oder auf der Personen beförderbar sind, befestigt wird. Wird das Personenbefördersystem als Magnetschwebebahn ausgestaltet, so kann mit diesem Synchronlinearmotor gegenüber einem Asynchron-Linearmotor deutlich Energie eingspart werden, da die Permanentmagnete bereits einen gewissen Grundmagnetfluss bereitstellen, der für das Tragen der Fahrzeugkabine und den Antrieb in Fahrtrichtung verwendet werden kann.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Personenfördersystem mit einer Transporteinrichtung, in oder auf der Personen beförderbar sind, und einem Elektromotor zum Antrieb der Transporteinrichtung.
Anlagen zur Personenbeförderung wie Bahnen, Aufzüge und Rolltreppen werden meist mit Rotations-Elektromotoren betrieben. In gewissen Fällen werden für den Antrieb auch Asynchron-Linearmotoren eingesetzt. Diese haben jedoch bei einem gegebenen Luftspalt häufig einen verhältnismäßig hohen Energieverbrauch.
Grundsätzlich sind auch Synchronlinearmotoren als Alternative zu den Asynchron-Linearmotoren bekannt. Dabei ist in dem Verfahrweg ein zahnstangenförmiges Sekundärteil mit Permanentmagneten verlegt, über das sich das Primärteil des Synchronlinearmotors bewegt. Problematisch ist jedoch die Verschmutzung des Sekundärteils, da an den Permanentmagneten ferroelektrische Partikel haften bleiben.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 045 992.4 ist ferner ein Synchronlinearmotor mit permanentmagnetlosem Sekundärteil bekannt. Die Permanentmagnete sind dort an dem Primärteil des Synchronlinearmotors angebracht, so dass das Sekundärteil nicht selbst zur Erzeugung eines Magnetfelds beisteuert.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Personenfördersystem mit einfachem Antrieb und günstigem Energieverbrauch bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Personenfördersystem mit einer Transporteinrichtung, in oder auf der Personen beförderbar sind, und einem Elektromotor zum Antrieb der Transporteinrichtung, wobei der Elektromotor ein Synchronlinearmotor mit zahnstangenförmigem, permanentmagnetlosem Sekundärteil ist und das Primärteil des Synchronlinearmotors an der Transporteinrichtung befestigt ist.

Der Einsatz eines Synchronlinearmotors mit permanentmagnetlosem Sekundärteil hat den Vorteil, dass zum einen gegenüber einem Asynchronmotor für den Antrieb weniger Energie benötigt wird. Zum anderen kann dieser Synchronlinearmotor auch dort eingesetzt werden, wo ansonsten eine untragbare Verschmutzung des Sekundärteils zu erwarten ist. Ein weiterer Vorteil eines permanentmagnetlosen Sekundärteils liegt darin, dass es keine Magnetfelder hervorruft, die Personen beeinträchtigen können.

Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausgestaltung weist die Transporteinrichtung eine Bahnkabine auf. Dies bedeutet, dass mit dem Personenfördersystem eine große Anzahl an Personen gleichzeitig befördert werden kann. Insbesondere kann es günstig sein, diese Bahnen mit Synchronlinearmotor dort einzusetzen, wo höhere Steigungen zu bewältigen sind und der übliche Radantrieb ungeeignet ist. Beispiele hierfür wären U-Bahnen in bestimmten Streckenabschnitten und Schrägaufzüge bzw. Zahnradbahnen (dann ohne den typischen Zahnradantrieb).

Entsprechend einer bevorzugten Weiterentwicklung ist das Personenfördersystem als Magnetschwebebahn ausgestaltet. Durch den Synchronlinearantrieb können hier hohe Energiemengen eingespart werden.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Personenfördersystems besteht darin, dass die Transporteinrichtung eine Kabine oder Plattform für einen Aufzug umfasst. Dadurch können auch beispielsweise Schachtfördersysteme im Bergbau mit Synchronlineartechnik betrieben werden.

Die Transporteinrichtung kann aber auch ein Endlosband aufweisen. Derartige Personenfördersysteme können dann als Laufbänder beispielsweise in Flughäfen eingesetzt werden. Güns tigerweise sind dabei Elemente des Sekundärteils an den Segmenten des Endlosbands montiert und das gesamte Sekundärteil wird durch ein oder mehrere Primärteile angetrieben.

In ähnlicher Weise kann die Transporteinrichtung auch eine Rolltreppe beinhalten. Auch hier würde günstigerweise das Sekundärteil in einzelnen Abschnitten an den Segmenten der Rolltreppe befestigt sein. Vorteilhaft dabei wäre insbesondere, dass am Ende der Rolltreppe nicht der ansonsten übliche, große Raum für den Motor und das Getriebe bereit zu halten ist.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert, die eine Querschnittsskizze durch eine Magnetschwebebahn mit Synchronlinearmotor zeigt.

Die nachfolgend näher geschilderten Ausführungsbeispiele stellen bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar.

Das in der FIG dargestellte Ausführungsbeispiel betrifft eine Magnetschwebebahn als Personenfördersystem. Die Magnetschwebebahn ist mit einem Synchronlinearmotor ausgestattet, dessen Sekundärteil permanentmagnetlos ist. Ein derartiger Synchronlinearmotor ist in der Deutschen Patentanmeldung DE 10 2004 045 992.4 im Detail beschrieben.
Eine Kabine K der Magnetschwebebahn kann mehrere Personen aufnehmen. An ihrer Unterseite ist links und rechts jeweils ein Primärteil P eines Synchronlinearmotors angebracht. Die jeweiligen Sekundärteile S sind an einer Magnetschwebebahnschiene MS befestigt. Sie werden jeweils in einer eigenen Aussparung A der Kabine K oberhalb des Primärteils P geführt.
Die Primärteile P sind mit nicht dargestellten Permanentmagneten ausgestattet. Auf diese Weise ist durch die Sekundärteile S ein magnetischer Grundfluss gewährleistet, um die Kabine K zu tragen und anzutreiben. Da dieser Grundfluss nicht durch Elektromagnete aufgebracht werden muss, wird eine deutliche Energieersparnis erzielt.
Bei bisherigen Modellen von Magnetschwebebahnen sind Asynchron-Linearmotoren eingesetzt. Durch den Synchronlinearmotor mit permanentmagnetlosem Sekundärteil wird bei gleichem Luftspalt zwischen Primär- und Sekundärteil und gleichem Strom eine höhere Kraftdichte erreicht, als beim Asynchron-Linearmotor.
Da ferner die Sekundärteile der Synchronlinearmotoren permanentmagnetfrei sind, sind die Schienen der Magnetschwebebahn ebenso günstig herzustellen wie bei einem Asynchron-Linearmotor. Darüber hinaus bleibt der Vorteil eines Asynchronen-Linearmotors erhalten, dass das bzw. die Sekundärteile nicht durch ferromagnetische Partikel verschmutzt werden, da sich die Permanentmagnete am Primärteil befinden.
Die Primärteile der Synchronlinearmotoren der Magnetschwebebahn sind mit Energie zu versorgen. Daher ist die Magnetschwebebahn bzw. die Kabine K mit einem Stromabnehmer, der in der FIG nicht dargestellt ist, versehen.
Weitere Anwendungsgebiete des Synchronlinearmotors mit permanentmagnetlosem Sekundärteil bestehen neben den eingangs bereits erwähnten auch bei schienengebundenen und nicht schienengebundenen Transport- und Fördersystemen bzw. Anlagen sowie Hilfsantrieben hierfür, bei Laufkatzenantrieben für Kräne, bei vertikalen Transportsystemen und bei schienengebundenen Verkehrssystemen.

Claims

Personenfördersystem mit – einer Transporteinrichtung (K), in oder auf der Personen beförderbar sind, und – einem Elektromotor zum Antrieb der Transporteinrichtung (K), dadurch gekennzeichnet, dass – der Elektromotor ein Synchronlinearmotor mit zahnstangenförmigem, permanentmagnetlosem Sekundärteil (S) ist und – das Primärteil (P) des Synchronlinearmotors an der Transporteinrichtung befestigt ist.
Personenfördersystem nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung (K) eine Bahnkabine aufweist.
Personenfördervorrichtung nach Anspruch 2, das als Magnetschwebebahn ausgestaltet ist.
Personenfördersystem nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung eine Kabine oder Plattform für einen Aufzug umfasst.
Personenfördersystem nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung ein Endlosband aufweist.
Personenfördersystem nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung eine Rolltreppe umfasst.
Personenfördersystem nach Anspruch 1, wobei die Transporteinrichtung schienenlos bewegbar ist und dabei die Querführung durch Magnetkräfte zwischen dem Primärteil und dem Sekundärteil gewährleistet werden.