DE1952757A1 - Magnetisches Aufhaengungssystem - Google Patents
Magnetisches AufhaengungssystemInfo
- Publication number
- DE1952757A1 DE1952757A1 DE19691952757 DE1952757A DE1952757A1 DE 1952757 A1 DE1952757 A1 DE 1952757A1 DE 19691952757 DE19691952757 DE 19691952757 DE 1952757 A DE1952757 A DE 1952757A DE 1952757 A1 DE1952757 A1 DE 1952757A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- magnetic
- conductor
- magnet
- magnetic device
- plane
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02N—ELECTRIC MACHINES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H02N15/00—Holding or levitation devices using magnetic attraction or repulsion, not otherwise provided for
- H02N15/02—Holding or levitation devices using magnetic attraction or repulsion, not otherwise provided for by Foucault currents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S505/00—Superconductor technology: apparatus, material, process
- Y10S505/825—Apparatus per se, device per se, or process of making or operating same
- Y10S505/902—Railway, e.g. rapid transit
- Y10S505/903—Suspension, e.g. magnetic, electrodynamic
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
.-"* Patentany.fi.te
Dr,lng. ΗλΚ? RUXHKF 135275?
DipL-inr,. ^ :; Ii AGUiAR
8 Μϋι .cha:i fa J, Pi^uz&nayerstr. 2
8 Μϋι .cha:i fa J, Pi^uz&nayerstr. 2
North American Rockwell Corporation, El Segunda/California
Magnetisches Aufhängungssystem
Die vorliegende Erfindung "betrifft ein magnetisches
Aufhängungssystem für ein sich "bewegendes Fahrzeug und insbesondere ein nqgnetisches Aufhängungssystem,
welches für Fahrzeuge geeignet ist, wobei ein betriebener Magnet frei schwebend und durch Rückstoss
von Wirbelströmen geführt ist, welche in
einem nicht ferromagnetisehen und kontinuierlichen
Leiter induziert sind.
■ - 2■ -
009818/0639
1152757
Magnetisches Aufhängen von Gewichten basiert auf der Anziehung oder Rückstoss zwischen Sätzen
von stromtragenden Drähten oder auf das Abstossen oder Rückstoss von ferromagnetischen Materialien
bezüglich Magneten.
Ferromagnetische Gegenstände können mit Hilfe
eines magnetischen Feldes unglücklicherweise nicht stabil aufgehängt werden, mit Ausnahme
von sehr spezialisierten Fällen. Zum automatischen Steuern des Magnetfeldes ist ein Servosystem erforderlich, so dass das Feld verringert
wird, wenn sich der Gegenstand einem Aufhängemagnet nähert, dagegen zunimmt, wenn er
zurückweicht.
Gegenstände können stabil durch diamagnetischen Rüekstoss ohne Verwendung eines Servosystems
aufgehängt werden.
Dieses Verfahren fusst auf gegenseitigen Rückstoss eines Magnetfeldes und induzierter Ströme
in einem leitenden Körper. Der letende Körper kann entweder supraleitend oder ein normaler
Leiter sein.
■2 tmB
009818/0639
_ 3 —
Supraleitende Aufhängung basiert normalerweise ,\ut ü«sn disffiagri.ei£isßli6ß. Eigenschaften von Supraleitern
des Types If wie Blei» Der magnetische
jj'luss kann nicht in einen solchen Supraleiter
sitt'&rö'ien-, ' da Öberflächenströme aufgebaut werden,
v^:-i*?fa.e ein magnetisches Feld erzeugen, das genau
,iedesa äusseren FwId entgegenwirkt· Polglich empfindet
der Supraleiter eine Kraft, welche dazu neigtr ihn aus eiasffi aufgebrachten Feld au bewegen.
Dieser F'luss-Rilckstcse vnjrde zum Tragen
von Lagern, Drehwellen, Gyroskopen und BeschleunigungsEesserr.
verwendet*
Kichteupraleitende Aufhängung hängt von der Anwendung
v©n zeitabhängigen iaagnetischen Feldern
ab. Solche zeitabhängigen Felder indusieren StiioiBo, welche In der Eicbtm«& entgegengesetzt
zu den Strömen Bind9 welche das Feld erzeugeno
Polglich neigt ein leitender Gegenstand dazu, sich aus eine« zeitabhängigen magnetischen Feld
zu bewegen. Bas Eeitabhätigige Feld kann zeitabhängig
kraft seiner Bewegung im Raum sein.
Dieses ist die Grundlage des Aufhängesysternea
nach Powell & Danby (J.R, Powell and G.R.Danby, "High
Speed Transport by Magnetically Suspended Trains," ASME Winter Annual Meeting, New York, Railroad Div.
6b-WA/RR-5 (November 1966).
009818/0639
:BAD ORIGINAL
Powell & Danby betrachten einen Zug, welcher sich mit 100 bis 300 Meilen pro Stunde (mph)
bewegt und von einem Supraleiter-Magnet gestützt ist, welcher von dem Zug getragen ist,
der sich über Rahmen oder kurzgeschlossene Leiter bewegt, welche Schienen eines herkömmlichen
Gleises entsprechen! Ströme werden in dem Bodenrahmen in einer solchen Richtung
induziert, dass sie dem supraleitenden Magnet entgegenwirken und ihn anheben. Die Gleitströme
werden in kleinen Bereichen zm einer Zeit durch die Notwendigkeit für äussere Zuführungen für
Gleisströme aus; Gleisströme fliessen nur dann,
wenn dies notwendig ist, und die Energie in einem gegebenen Gleisrahmen wird grösstenteils wiedererlangt,
wenn der Zug über die stationären Gleisrahmen passiert. Powell. & Danby haben auch vorgeschlagen, dass der in dem Zug getragene Magnet
supraleitend ist. Dieses spart Gewicht und Kxsft
ein und mecht das System praktisch. Solche Prinzipien sind nun möglich wegen des Vahandeneeins
von Hochfeld-Supraleitern in den leisten Jahren.
Hochfeld-Magnete verwenden Supraleiter vom Typ II wie Niob-Zinn, welche in dem supraleitenden Zustand
für Felder weit beveer als das untere kritische Feld der Supraleiter vom Typ I arbeiten.
009818/ÖS3S
Der Fluss wird nicht verdrängt, und die Magnete
verhalten sioh ähnlich wie herkömmliche Magnete mit der Ausnahme unterschiedlicher Mechanismusverluste.
Dieser bekannte Stand der Technik zeigt an» dass eine magnetische Aufhängung arbeitet;
jedoch besteht die Forderung nach einem wietschaftlicher
en, magnetischen Aufhängungssystem.
Die vorliegende Erfindung schafft ein magnetisches Aufhängungssystem für ein sich bewegendes Fahrzeug,
welche gekennzeichnet ist durch eine Magneteinrichtungj
welche mit dem sich bewegenden Fahrzeug gekoppelt ist und ein magnetisches Flussfeld
aufbaut, und durch eine kontinuierliche, nicht ferromagnetische Leitereinrichtung neben
dieser Magneteinrichtung, welche eine Bahn für das sich bewegende Fahrzeug begrenzt, wobei die
Magneteinrichtung Wirbelströme in dieser kontinuierlichen Leitereinrichtung induziert, welche
mit dem magnetischen Flussfeld zusammenwirkt und dadurch eine Kraft entwickelt, welche diese
Magneteinrichtung abstösst, so dass die Magneteinriohtung und das gekoppelte iahrzeug angehoben
und in eikiem selbststabilisierenden Gleichgewicht
gehalten werden, wenn sich die Magneteinrichtung längs der Leitereinrichtuni bewegt.
009818/0S39
Um die Prinzipien der Erfindung deutlicher zusammenzufassen«
ist bei einem Ausführungsbeispiel in Übereinstimmung mit einer Ausbildungsform
der Erfindung ein magnetisches Aufhängungssystem vorgesehen, welches einen Magnet aufweist,
der längs eines kontinuierlichen und nicht ferromagnetischen Leiters vorwärtsgetrieben wird.
Der sich bewegende Magnet induziert Wirbelströme in dem Leiter, welche jede Änderung in
dem Magnetfeld entgegenwirken und eine Rttck-$
stosskraft ergeben, welche den sich bewegenden Magneten bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit
zum Schweben bringt. Bei der vorbestimmten Geschwindigkeit haben die gegen den Magneten induzierten
Ströme keine Zeit zum Zerfall, und der Magnet wird tatsächlich durch sein Spiegelbild
abgewiesen, Sie Rückstοsskraft hält den
sich bewegenden Magneten gleichfalls im Gleichgewicht, wenn er längs des Leiters bewegt wird,
da der Magnet eine vergrösserte Bücksteilkraft erfährt, wenn er sich zum benachbarten Leiter
hin bewegt. Das System wird deshalb durch die
entwickelte Rückstosskraft angehoben und stabilisiert.
Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen
näher erläutert.
-1 r
009813/0139
In den Zeichnungen zeigen?
Fig.l sohesatiach und teilweise weggebrochen
das Prinsip der Erfindung,
Fig. 2 soheiaatiech eine Form einer Magnet einrichtung
gem&SB Erfindung,
Pig»3 soheaatlsch die magnetischen Flusslinien,
welche von der erregten Hagneteinrichtung nach Fig.2 i» freien Haus aufgebaut sind,
Fig.4 scheaatißch die isagne tischen Flusslinienj
welche durch die erregte Magneteinrichtung nach
Fig.2 aufgebaut sind, wenn die Magneteinrichtung sich über eine kontinuierliche Leitereinrichtung
bewegt, und zwar senkrecht zur Zeichenebene,
Fig.5 perspektivisch eine Ausbildungsform eines
Fahrzeuges, bei welches das magnetische Aufhängungssystec
verwendet wird,
Fig.6 soheaatlsoh sine andere Fora eines magnetischen-AufhSngun£ssysteas$
Fig.7 8«htaatisoh eine andere Fora eines magne-.
tischen Aufhänguogssy st eases,
Pig.8 schematisch einen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform eines magnetischen Aufhängungssystemes
,
Fig.9 schematisch einen Qu^schnitt durch eine
weitere Ausbildungsform eines magnetischen Aufhängungssystemes,
Fig.10 teilweise schematisch einen Längsschnitt
durch eine andere Ausbildungsform eines Fahrzeuges, bei welchem, das magnetische Aufhängungssystem
Verwendung findet.
Ein Schweberaagnet. über einen supraleitenden
Oberfläche ist beschrieben worden (V, Arkadiev, J. Phys, USSR 9, 148, 1945 and Nature, Lond.
160, 530, 1948). Wegen des Meissner-Effektes induziert der schwebende Magnet Ströme in der
supraleitenden Oberfläche, welche vollständig das Innere von jedem magnetischen Feld abschirmt.
Diese induzierten Ströme erzeugen ein Magnetfeld oberhalb der Oberfläche - ähnlich
würde es der gleiche Magnet tun, wenn er in seiner spiegelbildlichen Lage wäre - und weist
den ursprünglichen Magneten ab.
009818/0639
195275?
Eine ähnliche Lage besteht, wenn die Oberfläche
nicht ferromagnetisch ist, ein normaler Leiter wie ein Aluminium- oder Kupferblech und sich
gegen den Magneten mit einer Geschwindigkeit ν bewegt. So ist in Fig.l eine Magneteinrichtung
wie der Magnet 14 durch sein Spiegelbild 16 (gestrichelt gezeichnet) abbgewiesen, wenn
eine kontinuierliche, nicht ferromagnetische
Leitereinrichtung wie die Oberfläche 18 sich mit einer Geschwindigkeit ν gegen den Magneten
bewegt. Offenbar könnte der Magnet 14 sich mit einer Geschwindigkeit ν in Bezug auf die
Oberfläche 18 bewegen. Es sei auch herausgestellt, dass sich sowohl der Magnet als auch
die Oberfläche in entgegengesetzte Richtungen bewegen können, so dass sich eine resultierende
Geschwindigkeit ν ergibt. Die Magneteinrichtung kann supraleitend, Elektromagnete oder Dauermagnete
sein; jedoch muss die Beziehung l/v^ L/R,
d.h. l/V wesentlich kleiner als L/R, erfüllt sein, wobei 1 die Länge des Magneten 14, L die Induktivität
des Weges der induzierten Ströme und R der Widerstand ist. Wenn diese Bedingung erfüllt ist,
haben die gegen den Magnet gerichteten induzierten Ströme keine Zeit zum Zerfallen, und der
Magnet wird durch sein Spiegelbild 16 abgestossen, wenn die Oberfläche 18 supraleitend ist.
- IO -
009819/0*35
ßAD QfHGINAi,
In Fig.2 und 3 sind die magnetischen
linien 20 gezeigt, welche rund um eine erregte Stromschleife 22 in freiem Raum aufgebaut
sind, wobei der Stromfluss in die Ebene der Zeichnung durch das Zeichen© und der atromfluss
aua der Zeichenebene durch φ angezeigt ist,
In Fig.4 sind die magnetischen Flusslinien 20a gezeigt, wenn die Stromschleife 22 sich mit
efcner Geschwindigkeit ν über eine kontinuierliche,
aicht ferromagnetische Leitereinrichtung bewegt, wie ein kontinuierlicher Blechleiter 24» der
aus Aluminium oder Kupfer sein kann. Geiaäss dem
Lenz'sehen Gesetz werden induzierte Ströme zu
jedem Augenblick in einem Leiter fliessen, wie einem Leiter 24 in einer solchen Richtung, dass
sie jede Änderung in dem aufgebrachten Magnetfluss entgegenwirken. Die Kraft F = IxB zwischen
dem induzierten Strom I und dee Feld B werden
dann eine Rucks to es !craft werden, welche durch
den Pfeil 26 angezeigt ist. Wenn F gross sein
soll, muss der Leiter 24 so angeordnet sein, dass geeignete Wirbelstromwege zugänglich sind. Eine
solche freie Schwebung ist ähnlichder Schwebung von Leitern in wechselnden Magnetfeldern· !Dieses
- 11 -
009318/0639
BAO ORIGINAL
- ii -
Prinzip wird praktisch durch Aufhängen von geschmolzenen Metalltröpfchen innerhalb eines
Induktionsofens verwendet, ohne eine Wandberührung su schaffen (P.J. Geary9 "Magnetic and
Electric Suspensions"» British Scientific Instrument Research Association Report R 314,
Taylor and Francis, London (1964)·
Ein anderer zu betrachtender Gesichtspunkt besteht darin, dass der Leiter 34 bei einer Hochgescawindigkeitsbegrensung
die Grenze des Bereiches der Bullpunkt-magnetischen Permeabilität ist. Der magnetische Fluss von der Spule oder
der Strogsohleife 22 wird dann durch den Leiter
24 susawsengedrüokt und wird weiter zusammengedrückt,
wenn der Hagnet, d.h. die erregte Strom-8OhIeIfe
22 sich dem Leiter 24 nähert. So erfährt der Magnet eine Rückstellkraft weg vom Leiter. $
Die aaxiaale Anhebekraft F, welche durch den Pfeil
26 bei einer Geschwindigkeit ν angezeigt ist, kann mit Hilfe der Bildmethode errechnet werden.
Sine äquivalente Flussverteilung könnte erhalten werden, wenn eine spiegelbildliche Spule sich in
- 12 -
009810/0139
derselben Richtung bewegt (siehe Magnet 16, welcher gestrichelt in Pig. I gezeigt ist), und symmetrisch
unterhalb des Leiters 24 angeordnet wäre. Der Spiegelstrom würde dann in entgegengesetzter
Richtung zu demjenigen in der wirklichen Spule 22 verlaufen. Die Ruckstosstraft F zwischen der
Schleife 22 und dem Leiter 24 ist die gleiche wie zwischen zwei gegenüberliegenden Sohileifen,
welche voneinander in doppeltem Abstand von Schleife und Leiter angeordnet sind. Es wird natürlich
in dem Leiter Kraft verbraucht, und dieses zieht eine Widerstand- oder Wirbelstrombremse
bei Bewegung der Schleife 22 nach sich, und damit auf jedes damit zusammenwirkende Fahrzeug.
Unter Bezugnahme auf Fig.5 schliesst eine Fahrzeugplattform
30, welche das magnetische Aufhängesystem gemäss Erfindung verwendet, eine
supraleitende Magnetspule 32» welche funktionsmassig
ähnlich der weiter oben beschriebenen Schleife 22 ist, wie in Fig.2 bis 4 gezeigt ist,
ein Fahrzeug 34, welches im gezeigten Beispiel eine Rakete ist, und zweokraässige Aufbauten 36 und 36
ein, welche die Spule 32 und das Fahrzeug 34 verbinden. Sich längs erstreckende, kanalförmige
Leiterteile 40 und 42 sind zweckmässig angeordnet und voneinander in Abstand gehalten, so
- 13 -
009818/0639
dass Schlitze 44 und 46 von den Leiterteilen "begrenzt sind. Die Leiter 40 und 42 sind kontinuierlich
und nicht ferromagnetisch, beispielsweise Aluminiumkanalβ, welche mit Beton hinterlegt sind.
In Übereinstimmung mit den Prinzipien der Erfindung ist die Spule 32 und damit die Fahrzeugplatteform
30 freischwebend durch die entwickelte Anhebekraft und Rüokstell- bezw. Führungskräfte geführt, welche
die sioh bewegende Fahrzeugplattform in im wesentlichen konstantem Gleichgewicht halten, wenn
die Fahrzeugplattform vorwärts bewegt wird; in der in Fig.5 gezeigten Ausführungsform ein herkömmliches
Raketenfahrzeug 34.
Die induktive Energie, welche in der Magnetspule 32 der supraleitenden Suspension gespeichert ist,
wM nicht verschwendet, mit Ausnahme von Wechselströmen,
welche in der Spule durch Oszillation der Fahrzagplatteform 30 in dem Führungsweg induziert
werden, der durch die Kanalteile 40 und 42 begrenzt ist. Wie beschrieben ist, ist die Kraft
in den Kanalteilen verstreut, und hieraus ergibt sich ein Widerstand oder eine Wirbelstrombremse
an der Spule 32 und damit auch an der Fahrzeugplatt-
fotxa 30. Der Widerstand nimmt zu, wenn die Steifig-
- 14 -
009318/0633
19527S7
keit der Aufhängung erhöht iät, beispielsweise
bei in der örösse reduzierten Kanalteilen, ad
dass die Spielräume zwischen der Spule und den Kanalteilen kleiner gemacht sind. Bei einer relativ
grossen oder losen Aufhängung kann ein ein Anhebe-Widerstand-Verhältnis von 30 erhalten
werden. Es sei darauf hingewiesen, dass der Wirbelstromwiderstand
relativ klein ist, wenn er mit dem Druck des Fahrzeuges verglichen wird.
Es sei angenaunnen, dass Hilfsräder (aus Gründen
der Klarheit nicht gezeigt) für das Starten und Stoppen einer Fahrzeugplattform notwendig sein
können, da der sich bewegende Magnet, der voa der
Pahrzeugplattfortn getragen ist, eine vorbestimmte
Geschwindigkeit ν aufweisen muss, um die notwendigen Wirbelströme in dem Leiter zu induzieren
und dadurch die erforderliche Anheb- oder Rüekstosskraft
zu entwickeln.
In Fig. 6 ist eine andere Form einer "Leitereinrichtung
gezeigt, die im wesentlichen L-fönüige,
nicht ferromagnetische Leiterteile 50 und 52 aufweist, welche voneinander in Abstand angeordnet
sind, um einen Schlitz 54 au begrenzen. Die ähnliche kurzen Stangen oder Beine 56 der Teile ,
50 und 52 schneiden die Ebene, welche als gestrichelte
Linie 58 gezeigt ist und von der Magnetspule 60 begrenzt ist. Eine Abstosskraft oder
RUekstosskraft, angezeigt durch Pfeile 62 und
64« hält die Spule 60 in Gleichgewicht, so dass die Spule während des Weges selbst stabilisierend
ist. Es sei darauf hingewiesen, dass die kurzen Beine 56 der feile 50 und 52 so angeordnet
sein können, dass die Beine die Ebene nicht schneiden.
Die in Fig.7 gezeigte Leitere.inrichtung ist ein
kontinuierliches Leiterbleoh 70 aus einem nicht ferromagnetisch«» Material und weist Kanten 72
und 74 auf, welche zur Ebene 78 hin gebogen sind,
die von der Magnetspule 80 bestimat ist. Die
Spule 80 wird durch die resultierende Rückstosskraft
im Gleichgewicht gehalten, welche als eine ihrer Vektorkonponenten eine Rückstellkraft aufweist,
welche in wesentlichen in der gleichen Ebene liegt, wie diejenige, welche durch die Spule
80 begrenzt ist.
In Pig.8 ist eine andere Ausführungsform einer
Leitersincichtung mit einem kontinuierlichen,
nicht ferroaagnetisehen Leiterblech 84 und separaten
Leiterblechen 86 und 83 gezeigt, welche von
- 16 -
009818/0839
tnÖ %$k ORIGINAL
jeder Seite des Leiterbleches 84 in Abstand angeordnet sind. Die Bleche 86 und 88 sind, im wesentlichen
senkrecht zu der Ebene angeordnet, welche durch das Leiterblech 84 bestimmt ist. Im Betrieb
wird eine sich bewegende Spule 90 in selbststabilisierendem
Gleichgewicht gehalten, wie dies weiter oben beschrieben ist. ι
In Pig.9 ist eine weitere Ausführungsform einer
Leitereinrichtung mit einem kontinuierlichen, nicht ferromagnetischen Leiterblech 92 gezeigt,
welches einen sich auswärts erstreckenden Rücken 84 aufweist, der im wesentlichen senkrecht zu
der Ebene angeordnet ist, welche durch den Boden 96 des Leiterbleches bestimmt ist.
Eine sich bewegende Fahrzeugplattform 98 wird in der Schwebe gehalten und, wie vorher beschrieben
worden ist, durch die Rückstosskräfte geführt, welche von den Magnetspulen 100 und 102 entwickelt
sind, wenn diese mit dem Leiterblech 92 und dem Rücken 94 zusammenwirken.
Eine andere Auf)ildungsform einer Pahrzeugplattform
ist in Fig.10 gezeigt. Die Fahrzeugplattform 110
- 17 -
009818/0639
schliesst Magnetspulen 112 und 114 ein, welche um ein Fahrzeug 116 angeordnet sind, welches
eine Rakete sein kann, wie dies gezeigt ist. Ein sich längs erstreckender Leiterteil 118
in der Form einer kontinuierlichen, nicht, ferromagnetischen Röhre schafft den Führungskanal
für die Fahrzeugplattforin 110.
Ein kleiner rechteckiger Dauermagnet (190 5 mm lang,
63,5 mm breit und 63,5 mm hoch) wurde von einer Schraube gehalten und ungefähr 102 mm von der
Mitte einer nicht ferromagnetischen Scheibe (Aluminium) angeordnet, welche einen Durchmesser
von 305 mm und eine Dicke von 63,5 mm aufweist. Die Scheibe wurde mit einer Geschwindigkeit
gedreht, welche 2400 Umdrehungen pro Minute überstieg. Der Magnet begann sich bei einer Geschwindigkeit
von 1200 Upm (1300 con/sec) anzuheben und erreichte eine maximale Anhebung, wenn
die Scheibe sich schneller als mit 2400 Upm drehte. Eine kleine rechteckige Spule wurde ebenfalls in der Nähe und parallel zu der sich drehenden
Aluminiumscheibe angeordnet. Die Spule
war rechteckig, 15,1 cm χ 5,0 cm tnit einem Querschnitt
von 0,634 χ 0,634. Die Spule hatte 63 Windungen und einen Strom von $,0 Ampere* Mit
- 18 009818/0039
Hilfe geeignet angeordneter Spannungsmesser wurdensowohl
die 'Anhebekräfte als auch die Widerstandskräfte als Funktion des Spule/Scheibenabstandes
und Scheibengeschwindigkeit gemessen. Wirkungen
von Luftwiederstand und Venturi-Effekt waren bemerkt, aber wurden durch ledigliches Messen
der Kraftänderung gestrichen, wenn die Spule
erregt war. Die Daten aus diesem Versuch sind folgende:
Scheibengeschwindigkeit Anhebekraft
(m/sec>
(Newton)
4 0,15
8 0,25
13 0,30
24 0,40
50 0,45
Wenn die Scheibengeschwindigkeit erhöht wird, fliessen
die Ströme näher zur Oberfläche, und das Anheben wird
erhöht* Wenn dies nicht der Fall ware, würde die
Kraft fast ein Maximum bei viel geringeren Geschwindigkeiten erreichen. Wenn ein supraleitender Magnet
mit einem persistenten Strom anstatt einer herkömmlichen Spule mit konstanter Stromzufuhr verwendet
wird, würden die in dem beschriebenen Versuch gemessenen Kräfte höher sein, wenn die Höhe des Magneten
oberhalb der Scheibe verringert ist. Die Flussmenge durch, eine supraleitende Spule mas konstant gehalten
- 19 009818/0639
195275?
werden. Wenn sich die Spule einer Oberfläche, wie der Soheibenoberflache, nähert, erfährt sie eine Induktionsabnahme
und folglich muss ihr Strom erhöht werden, um den Fluss !constant zu halten (L 1,
wobei L die Induktivität, I der Strom ist).
ρ Da die Kraft proportional zu I ist, ist die Kraft
grosser als für eine konstante Stromspule.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung hervorgeht, sind gewisse Aspekte der Erfindung nicht auf die
besonderen Konstruktionseinzelheiten beschränkt, welche beschrieben sind, und es sei darauf hingewiesen,
dass andere Abänderungen und Anwendungen für den Fachmann möglich sind. Deshalb lassen
sich. Abänderungen durchführen, ohne sich dabei vom Kern der Erfindung zu entfernen.
Patentansprücheι
- 20 -
009818/0639
Claims (9)
- Patentansprüche:l.j Magnetisches Aufhängung s sy st em für ein sich bewegendes Fahrzeug, gekennzeichnet durch eine Magneteinrichtung, welche mit dem sich bewegenden Fahrzeug gekoppelt ist und ein magnetisches Flussfeld aufbaut, und durch eine kontinuierliche nichtferromagnetische Leitereinrichtung neben dieser Magneteinrichtung, welche eine Ebene für das sich bewegende Fahrzeug begrenzt, wobei die Magneteinrichtung Wirbelströme in der kontinuierlichen Leitereinrichtung induziert, welche mit dem magnetischen Flussfeld zusammenwirken und dadurch eine Kraft entwickelt, welche die Magneteinrichtung in der Schwebe hält, so dass die Magneteinrichtung und das gekoppelte Fahrzeug angehoben und in einem selbststabilisierenden Gleichgewicht gehalten werden, wenn sich die Magneteinrichtung längs der Leitereinrichtung bewegt.
- 2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Magneteinrichtung mit einer vorher bestimmten Relativgeechwindigkeit (v) bewegt, so dass die in der Leitereinrichtung entgegengesetzt zur Magneteinrichtung induzierte Wirbelströme im wesentlichen konstant sind.- 21 -009818/06391852757
- 3. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass die Leitereinrichtung ein sich längs erstreckender Kanalteil ist, welcher im wesentlichen die Magneteinrichtung umgibt.
- 4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitereinrichtung ein sich längs erstreckendes Rohr ist, welches die Magneteinrichtung umgibt.
- 5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2t dadurch gekennzeichnet, dass die Leitereinrichtung ein sich längs erstreckendes Känalteil ist, welcher gegenüberliegend und in Abstand voneinande angeordnete, L-förmige niohtferromagnetische !Ceile einschliesst*
- 6. System nach einem der Ansprüche 1 bis 2t dadurch gekennzeichnet, dass die Leitereinrichtung ein sieh längs erstreckendes * nichtferromagnetisohes Blech und eine sich längö erstrecketide Mhrüttgseinriehtüttg einschliesst,' welche im wesentlichen senkrecht zu der Ebene angeordnet ist, welche durch das Blech bestimmt ist.
- 7. System nach Ansprüdh 6, dadurch gekennteich-, net, dass die Magneteinrichtung eine Ebene be-- 22 -009818/0639grenzt^ welche im wesentlichen parallel zu der durch das Blech "bestimmten Ebene ist, wobei die Führungseinrichtung die durch die Magneteinrichtung bestimmte Ebene schneidet.
- 8. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Magneteinrichtung eine Ebene begrenzt, welche im wesentlichen parallel zu der Ebene ist, die durch das Blech bestimmt ist, wobei die Führungseinrichtung endet, bevor sie die Ebene schneidet, welche durch die Magneteinrichtung bestimmt ist*
- 9. System nach einem der Ansprüche 6 bis 8^ dadurch gekennzeichnet* dass die sich längs erstreckende* iiihrurigieinriöhtung- im Abstand von üiid längs dim Blech angeordnet ist*10* §yätem üäöh diäem der Ansprüche 6 bis 9» dadurch gekennzeichnet , däsfs die FtihrungseihkößtiSuieriich und nicht firrötöägne-009818/0639Lee rs e i te
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US77069568A | 1968-10-25 | 1968-10-25 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1952757A1 true DE1952757A1 (de) | 1970-04-30 |
Family
ID=25089393
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19691952757 Pending DE1952757A1 (de) | 1968-10-25 | 1969-10-20 | Magnetisches Aufhaengungssystem |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US3589300A (de) |
JP (1) | JPS5242964B1 (de) |
BE (1) | BE740792A (de) |
CH (1) | CH495864A (de) |
DE (1) | DE1952757A1 (de) |
FR (1) | FR2022312A1 (de) |
GB (1) | GB1240574A (de) |
NL (1) | NL165117C (de) |
SE (1) | SE370359B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015001746A1 (de) | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Karlsruher Institut für Technologie | Schienengebundene Magnetschwebebahn |
Families Citing this family (53)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2098210B1 (de) * | 1970-07-07 | 1973-06-29 | Japan National Railway | |
US3892185A (en) * | 1970-12-11 | 1975-07-01 | Rockwell International Corp | Low drag magnetic suspension system |
US3885504A (en) * | 1971-01-09 | 1975-05-27 | Max Baermann | Magnetic stabilizing or suspension system |
DE2100949C3 (de) * | 1971-01-11 | 1982-01-21 | Rockwell International Corp., 90245 El Segundo, Calif. | Trag- und Führungsschiene für ein magnetische abgestütztes und geführtes, mindestens einen Magneten aufweisendes Schwebefahrzeug |
DE2137691C3 (de) * | 1971-07-28 | 1974-02-14 | Krauss-Maffei Ag, 8000 Muenchen | Magnetisches Tragsystem |
DE2160666B2 (de) * | 1971-12-07 | 1973-09-27 | Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen | Elektrodynamisches Magnetsystem fur die Schwebeführung eines bewegten Fahr Zeugs |
DE2160680B2 (de) * | 1971-12-07 | 1973-09-20 | Siemens Ag, 1000 Berlin U. 8000 Muenchen | Magnetsystem fur die Schwebeführung eines bewegten Fahrzeugs |
BE794402A (fr) * | 1972-02-03 | 1973-05-16 | Egloff Adolf | Dispositif pour modifier la vitesse d'un vehicule ferroviaire |
DE2250372C3 (de) * | 1972-10-13 | 1975-12-11 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Magnetsystem für die Schwebeführung eines entlang einer Fahrbahn bewegten Fahrzeugs |
US3951074A (en) * | 1973-01-11 | 1976-04-20 | The United States Of America As Represented By The United States Energy Research And Development Administration | Secondary lift for magnetically levitated vehicles |
DE2310024C2 (de) * | 1973-02-28 | 1975-01-02 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen | Elektrodynamische Schwebeanordnung |
US3858521A (en) * | 1973-03-26 | 1975-01-07 | Canadian Patents Dev | Magnetic levitation guidance system |
FR2240562B1 (de) * | 1973-08-10 | 1977-08-05 | Lab Central Ind Elect | |
FR2240563B1 (de) * | 1973-08-10 | 1977-02-25 | Lab Central Ind Elect | |
SU624807A1 (ru) * | 1976-07-12 | 1978-09-25 | Физико-Энергетический Институт Академии Наук Латвийской Сср | Путевой устройство дл высокоскоростного наземного транспорта с электродинамическим подвешиванием и линейным синхронным двигателем |
US4387935A (en) * | 1980-12-08 | 1983-06-14 | The United States Of America As Represented By The Administrator Of The National Aeronautics And Space Administration | Linear magnetic bearing |
US4624617A (en) * | 1984-10-09 | 1986-11-25 | David Belna | Linear induction semiconductor wafer transportation apparatus |
US4709883A (en) * | 1985-04-22 | 1987-12-01 | Giuliani Robert L | Launch and ascent system |
US5343811A (en) * | 1986-02-27 | 1994-09-06 | Peter Schuster | Magnetic power system for low-friction transportation of loads |
US4797386A (en) * | 1987-04-22 | 1989-01-10 | American Telephone And Telegraph Company, At&T Bell Labs | Superconductor-magnet induced separation |
JPH074076B2 (ja) | 1987-06-09 | 1995-01-18 | 三菱電機株式会社 | 磁気浮上装置 |
US4813332A (en) * | 1987-06-12 | 1989-03-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Electromagnetic launcher with cryogenic cooled superconducting rails |
US4858511A (en) * | 1988-03-14 | 1989-08-22 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Superconductive levitated armatures for electromagnetic launchers |
US4941406A (en) * | 1988-06-09 | 1990-07-17 | Lay Joachim E | Magnetic and aerodynamic levitation vehicle |
US4892863A (en) * | 1988-09-30 | 1990-01-09 | Eastman Kodak Company | Electric machinery employing a superconductor element |
US5126317A (en) * | 1988-09-30 | 1992-06-30 | Eastman Kodak Company | Bearing system employing a superconductor element |
JP2607700B2 (ja) * | 1989-10-26 | 1997-05-07 | 動力炉・核燃料開発事業団 | 垂直搬送装置 |
US5180048A (en) * | 1990-10-12 | 1993-01-19 | Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha | Magnetic levitating transportation system |
US5319336A (en) * | 1990-10-29 | 1994-06-07 | Alcon Andrew R | Levitation device |
US5268608A (en) * | 1991-01-11 | 1993-12-07 | American Flywheel Systems, Inc. | Flywheel-based energy storage and apparatus |
US5124605A (en) * | 1991-01-11 | 1992-06-23 | American Flywheel Systems, Inc. | Flywheel-based energy storage methods and apparatus |
US5542506A (en) * | 1991-12-03 | 1996-08-06 | University Of Houston-University Park | Magnet-superconductor systems for controlling and influencing relative motion |
US6279728B1 (en) * | 1998-07-20 | 2001-08-28 | Norbert G Jung | Electro-magnetic conveyor |
US6311926B1 (en) * | 1999-05-04 | 2001-11-06 | James R. Powell | Space tram |
US6489872B1 (en) | 1999-05-06 | 2002-12-03 | New Mexico Resonance | Unilateral magnet having a remote uniform field region for nuclear magnetic resonance |
JP4619594B2 (ja) | 1999-06-21 | 2011-01-26 | エスアールアイ インターナショナル | 摩擦のない輸送装置および方法 |
US6502494B2 (en) * | 1999-12-30 | 2003-01-07 | Richard A Marshall | Multi-railgun system using three phase alternating current |
US7234667B1 (en) * | 2003-12-11 | 2007-06-26 | Talmage Jr Robert N | Modular aerospace plane |
US20060091262A1 (en) * | 2004-11-03 | 2006-05-04 | Belisle William R | Method and apparatus for elevating and manipulating objects using electromagnetic fields only |
US7671712B2 (en) * | 2005-03-25 | 2010-03-02 | Ellihay Corp | Levitation of objects using magnetic force |
JP4624232B2 (ja) * | 2005-10-12 | 2011-02-02 | 東海旅客鉄道株式会社 | 加速装置 |
ATE473544T1 (de) * | 2005-12-08 | 2010-07-15 | Eth Zuerich | Magnetisches schwebesystem |
US7634989B2 (en) * | 2006-06-02 | 2009-12-22 | The University Of Houston System | Apparatus and method to pulverize rock using a superconducting electromagnetic linear motor |
CN101209676B (zh) * | 2006-12-31 | 2010-08-18 | 河南农业大学 | 磁悬浮履带式直线电机电力驱动车 |
US20080182479A1 (en) * | 2007-01-26 | 2008-07-31 | Ellihay Corp. | Items With Stretchable Members And/Or Magnetic Action |
US8493024B2 (en) * | 2007-06-06 | 2013-07-23 | Wfk & Associates, Llc | Apparatus for pulse charging electric vehicles |
WO2009076793A1 (zh) * | 2007-12-17 | 2009-06-25 | Yang, Hong | 用于小型卫星和月球上航天器的电磁弹射器 |
US20140049127A1 (en) * | 2012-05-24 | 2014-02-20 | Elberto Berdut-Teruel | Dynamically Induced and Reactive Magnetic Hysteresis Applications and Methods |
US9062949B1 (en) * | 2013-01-28 | 2015-06-23 | The Boeing Company | Apparatus, methods, and systems for electromagnetic projectile launching |
FR3006990B1 (fr) * | 2013-06-14 | 2015-07-17 | Eads Europ Aeronautic Defence | Dispositif pour le deplacement au sol des aeronefs |
JP2017535495A (ja) * | 2014-10-14 | 2017-11-30 | レイトラム,エル.エル.シー. | 磁気ベアリングを備えたラジアスコンベヤ |
CN112523015B (zh) * | 2015-11-10 | 2023-01-06 | 天铁公司 | 磁悬浮车辆的分段轨道 |
CN108312891A (zh) * | 2018-03-26 | 2018-07-24 | 江苏理工学院 | 一种装备磁悬浮车轮的智能汽车 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3125964A (en) * | 1964-03-24 | silverman | ||
US2993130A (en) * | 1956-07-11 | 1961-07-18 | Nat Res Dev | Induction motors for shuttle propulsion in weaving looms |
US3233559A (en) * | 1964-10-27 | 1966-02-08 | Lor Corp | Transportation means |
US3470828A (en) * | 1967-11-21 | 1969-10-07 | James R Powell Jr | Electromagnetic inductive suspension and stabilization system for a ground vehicle |
-
1968
- 1968-10-25 US US770695A patent/US3589300A/en not_active Expired - Lifetime
-
1969
- 1969-10-20 DE DE19691952757 patent/DE1952757A1/de active Pending
- 1969-10-21 GB GB51606/69A patent/GB1240574A/en not_active Expired
- 1969-10-22 NL NL6915931.A patent/NL165117C/xx not_active IP Right Cessation
- 1969-10-23 JP JP44084278A patent/JPS5242964B1/ja active Pending
- 1969-10-23 SE SE6914555A patent/SE370359B/xx unknown
- 1969-10-24 FR FR6936654A patent/FR2022312A1/fr not_active Withdrawn
- 1969-10-24 BE BE740792D patent/BE740792A/xx unknown
- 1969-10-24 CH CH1593169A patent/CH495864A/de not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102015001746A1 (de) | 2015-02-11 | 2016-08-11 | Karlsruher Institut für Technologie | Schienengebundene Magnetschwebebahn |
US10604898B2 (en) | 2015-02-11 | 2020-03-31 | Karlsruher Institut Fuer Technologie | Rail-bound maglev train |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB1240574A (en) | 1971-07-28 |
FR2022312A1 (de) | 1970-07-31 |
NL165117C (nl) | 1981-03-16 |
SE370359B (de) | 1974-10-14 |
JPS5242964B1 (de) | 1977-10-27 |
CH495864A (de) | 1970-09-15 |
US3589300A (en) | 1971-06-29 |
NL6915931A (de) | 1970-04-28 |
BE740792A (de) | 1970-04-01 |
NL165117B (nl) | 1980-10-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE1952757A1 (de) | Magnetisches Aufhaengungssystem | |
DE60029477T2 (de) | Vorrichtung mit wirbelstrombremssystem | |
DE2137691A1 (de) | Magnetisches tragsystem | |
DE2422146A1 (de) | Magnetschwebekoerper | |
EP0025954A1 (de) | Magnetisches Schwebelager | |
DE3347635A1 (de) | Magnetisches gehaenge von transportmitteln | |
DE102015116767A1 (de) | Lager, insbesondere für eine Magnetschwebeanordnung | |
DE1785147C3 (de) | Schützenantrieb und Schützenführung für Wellenfachwebmaschinen | |
DE2035840A1 (de) | Elektromagnetische Schwebeführung | |
DE1563966B2 (de) | ||
DE4418458C2 (de) | Verfahren und Einrichtung zur Simulation künstlicher Schwerkraftbedingungen | |
DE3237373C2 (de) | Kontaktlose Stromabnehmervorrichtung für Magnetschwebebahnen | |
DE3719587C2 (de) | ||
DE2140874C3 (de) | Elektromagnetisches Schwebesystem | |
DE1301591B (de) | Magnetelement und Apparat zur Vorfuehrung magnetischer Erscheinungen | |
DE2432900C2 (de) | Führungsvorrichtung für die Transportketten einer Warenbahn | |
DE2329839B2 (de) | Vorrichtung zum magnetisch freischwebenden Anheben und Antreiben eines Hochgeschwindigkeits-Fahrzeuges | |
DE2100949C3 (de) | Trag- und Führungsschiene für ein magnetische abgestütztes und geführtes, mindestens einen Magneten aufweisendes Schwebefahrzeug | |
DE3125805A1 (de) | Waage mit elektromagnetischer kraftkompensation | |
DE2146141B2 (de) | Magnetisches Trag- oder Führungssystem | |
DE2610538C3 (de) | Führungsspulenanordnung für ein fahrweggebundenes Magnetschwebefahrzeug | |
DE2424964C3 (de) | Reaktionsschiene zur magnetischen Führung eines Fahrzeugs | |
DE2359883C2 (de) | Magnetische Trag- und Vortriebseinrichtung für ein Fahrzeug | |
DE2523888C2 (de) | Magnetisches Führungssystem zur berührungsfreien Schwebeführung eines bewegten Fahrzeugs | |
DE19602284A1 (de) | Magnetschiene mit Eigenstabilität |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OHW | Rejection |