DE19724283C2 - Drive system for a magnetic levitation vehicle - Google Patents
Drive system for a magnetic levitation vehicleInfo
- Publication number
- DE19724283C2 DE19724283C2 DE1997124283 DE19724283A DE19724283C2 DE 19724283 C2 DE19724283 C2 DE 19724283C2 DE 1997124283 DE1997124283 DE 1997124283 DE 19724283 A DE19724283 A DE 19724283A DE 19724283 C2 DE19724283 C2 DE 19724283C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- longitudinal direction
- stator
- drive system
- winding
- phase
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
-
- 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
- B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K2203/00—Specific aspects not provided for in the other groups of this subclass relating to the windings
- H02K2203/15—Machines characterised by cable windings, e.g. high-voltage cables, ribbon cables
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für ein Magnetschwebefahrzeug.The invention relates to a drive system for a Magnetic levitation vehicle.
Ein bekannter Antrieb für ein Magnetschwebefahrzeug, bei spielsweise für den Transrapid, umfaßt einen Linearmotor, dessen in Längsrichtung ausgedehnter linearer Stator ortsfest auf einer Fahrschiene angeordnet ist. Gegenüber diesem line aren Stator befindet sich fahrzeugseitig eine ebenfalls in Längsrichtung ausgedehnte Magnetanordnung, die sowohl das Fahrzeug trägt als auch gemeinsam mit dem mit einer Antriebs wicklung versehenen Stator den Linearmotor zum Antreiben des Fahrzeugs bilden. Im Beispiel des Transrapid sind zwei paral lel zueinander angeordnete lineare Statoren vorgesehen, die unterhalb der Fahrschiene angeordnet sind, wobei jedem Stator eine fahrzeugseitige Magnetanordnung zugeordnet ist.A known drive for a magnetic levitation vehicle, at for example for the Transrapid, includes a linear motor, its linear stator, which is extended in the longitudinal direction, is stationary is arranged on a rail. Opposite this line aren stator is also on the vehicle side Longitudinal extended magnet assembly that both Vehicle carries as well as that with a drive provided stator the linear motor for driving the Form vehicle. In the example of the Transrapid, two are paral Linear stators arranged relative to one another, which are arranged below the travel rail, each stator a vehicle-side magnet arrangement is assigned.
Ein solches im Stand der Technik, beispielsweise aus dem Buch "Magnetbahn Transrapid, Die neue Dimension des Reisens", 1989, Hestra-Verlag Darmstadt, ISBN 3-7771-0208-3, S. 40-44, bekanntes Antriebssystem ist in Fig. 2 schematisch veranschau licht. Ein in einer Längsrichtung 2 ausgedehnter linearer Stator 4 enthält quer zur Längsrichtung 2 verlaufende und voneinander beabstandete Nuten 6, wobei jede Nut 6 die Wick lung einer Phase R, S oder T aufnimmt. Die sich auf diese Wei se ergebende Periodizität A der Statorbewicklung beträgt das 6-fache des Nutabstandes a. Dem Stator 4 ist fahrzeugseitig eine Magnetanordnung 8 zugeordnet, die ebenfalls parallel zur Längsrichtung 2 ausgedehnt ist und in der Figur aus Gründen der Darstellung neben dem Stator 4 eingezeichnet ist. Diese Magnetanordnung 8 umfaßt eine Vielzahl von Magneten 10, die mit ihren zwischen den Magnetpolen verlaufenden magnetischen Achsen 11 parallel zu dieser Längsrichtung 2 derart hinter einander angeordnet sind, daß sich Minuspole und Pluspole ab wechseln. Der Abstand zwischen zwei einander entgegengesetz ten Magnetpolen wird als Polteilung τp, bezeichnet und ent spricht der halben Periodizität A der Bewicklung des Sta tors 4. Die Polteilung τp beträgt beispielsweise beim Trans rapid 0,258 m.Such a drive system known in the prior art, for example from the book "Magnetbahn Transrapid, Die neue Dimension des Reisens", 1989, Hestra-Verlag Darmstadt, ISBN 3-7771-0208-3 , pp. 40-44, is shown in FIG. 2 schematic light. An extended in a longitudinal direction 2 linear stator 4 contains transverse to the longitudinal direction 2 and spaced grooves 6 , each groove 6 receives the winding development of a phase R, S or T. The resulting periodicity A of the stator winding is 6 times the slot spacing a. A magnet arrangement 8 is assigned to the stator 4 on the vehicle side, which is also extended parallel to the longitudinal direction 2 and is shown next to the stator 4 in the figure for reasons of illustration. This magnet arrangement 8 comprises a plurality of magnets 10 , which are arranged with their magnetic axes 11 running between the magnetic poles parallel to this longitudinal direction 2 in such a way that minus poles and plus poles alternate. The distance between two opposing magnetic poles is referred to as pole pitch τ p , and corresponds to half the periodicity A of the winding of the gate 4 . The pole pitch τ p is, for example, 0.258 m for the Trans rapid.
Bei dem bekannten Antriebssystem ergibt sich zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit v, der Speisefrequenz f der Spannung zum Versorgen der Statorbewicklung und der Polteilung τp, die Beziehung v = 2.τp.f. Bei der gegebenenen Polteilung τp = 0,258 m ist somit bei einer Betriebsgeschwindigkeit von 500 km/h eine Speisefrequenz von etwa 270 Hz erforderlich. Dieser Wert liegt deutlich oberhalb der in der Elektrotechnik üblichen Frequenz von 50 Hz und hat eine Reihe von Problemen zur Folge. Zum einen bewirken die hohen Frequenzen merklich ansteigende Verluste in den Betriebsmitteln, insbesondere beim Einsatz von einadrigen Kabeln. Die sich daraus ergeben den thermischen Probleme führen zu großen Kabelgräben und Ka belzahlen sowie Trafoquerschnitten. Zum anderen müssen im Zu sammenwirken mit den hohen Stator- und Kabelinduktivitäten die Unterwerke eine sehr hohe Blindleistung bzw. Blind spannung bereitstellen. Dies geht in der Regel auf Kosten der verfügbaren Wirkleistung, so daß relativ kurze Statorab schnitte erforderlich sind. Außerdem liegt die Frequenz der Grundwelle des Speisestromes schon sehr nahe an der ersten Sperrfrequenz der Streckenkabel. Dadurch steigt der zur Ein speisung erforderliche Spannungsbedarf.In the known drive system, the relationship v = 2.τ p .f results between the vehicle speed v, the supply frequency f, the voltage for supplying the stator winding and the pole pitch τ p . Given the pole pitch τ p = 0.258 m, an operating frequency of approximately 270 Hz is therefore required at an operating speed of 500 km / h. This value is significantly above the frequency of 50 Hz that is common in electrical engineering and results in a number of problems. On the one hand, the high frequencies cause noticeably increasing losses in the equipment, especially when using single-core cables. The resulting thermal problems lead to large cable trenches and cable numbers as well as transformer cross sections. On the other hand, in conjunction with the high stator and cable inductivities, the substations have to provide a very high reactive power or reactive voltage. This is usually at the expense of the available active power, so that relatively short Statorab sections are required. In addition, the frequency of the fundamental wave of the supply current is very close to the first blocking frequency of the section cables. This increases the voltage requirement required for infeed.
Aus elektrotechnischer Sicht wäre es daher von Vorteil, das Antriebssystem derart zu gestalten, daß die erforderlichen Betriebsgeschwindigkeiten mit einer niedrigeren Speisefre quenz erreicht werden können. Eine einfache Erhöhung der Pol teilung τp hat jedoch den Nachteil, daß sie mit einer umfas senden konstruktive Änderung einhergeht, da die mechanische Auslegung des Gesamtsystems verändert werden muß. Desweiteren geht mit einer einfachen Erhöhung der Polteilung τp und der bei dem aus dem Stand der Technik gemäß Fig. 2 bekannten An triebssystem damit verbundenen Erhöhung des Nutabstandes a eine Verringerung der Genauigkeit einher, mit der die Lage des Fahrzeugs, d. h. der Ort, an dem sich das Fahrzeug befin det, erfaßt werden kann.From an electrotechnical point of view, it would therefore be advantageous to design the drive system in such a way that the required operating speeds can be achieved with a lower feed frequency. However, a simple increase in the pole pitch τ p has the disadvantage that it is accompanied by a comprehensive design change, since the mechanical design of the overall system must be changed. Furthermore, a simple increase in the pole pitch τ p and the associated increase in the groove spacing a associated with the drive system known from the prior art according to FIG. 2 are accompanied by a reduction in the accuracy with which the position of the vehicle, ie the location, is concerned the vehicle is located, can be detected.
Bei dem aus der deutschen Auslegeschrift 26 56 389 bekannten Antriebssystem ist ebenfalls eine entlang einer Trasse mäan derförmig verlegte Wanderfeldwicklung offenbart. Die zu den einzelnen Phasen dieser Wanderfeldwicklung gehörenden Strom schienen sind als Leiterbänder mit mehreren Einzelleitern ausgebildet. Durch die Verwendung eines mehradrigen Strecken kabels wird die Betriebsreaktanz des Langstatormotors verrin gert.In the known from the German Ausleschrift 26 56 389 The drive system is also meandering along a route the hiking field winding laid in this way is revealed. The one to the current belonging to individual phases of this traveling field winding rails are conductor strips with several individual conductors educated. By using a multi-core stretch the operational reactance of the long stator motor is reduced siege.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Antriebs system für ein Magnetschwebefahrzeug anzugeben, das bei mög lichst gleichbleibender Genauigkeit der Erfassung der Fahr zeuglage und möglichst geringer Änderung der mechanischen Auslegung des Systems einen Betrieb des Magnetschwebefahr zeugs bei möglichst niedriger Speisefrequenz ermöglicht.The invention is based on the object of a drive to specify a system for a magnetic levitation vehicle, which if possible As constant as possible accuracy of the detection of the driving position and as little change in mechanical Design of the system operation of magnetic levitation Stuff possible with the lowest possible food frequency.
Die genannte Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst mit ei nem Antriebssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.The stated object is achieved according to the invention with egg Nem drive system with the features of claim 1.
Ein solches Antriebssystem für ein Magnetschwebefahrzeug ent hält einen in Längsrichtung ausgedehnten linearen Stator, der mit quer zur Längsrichtung verlaufenden und voneinander beabstandeten Nuten versehen ist, die jeweils eine Wicklung einer Phase aufnehmen. Gemäß der Erfindung ist eine in diese Längsrichtung ausgedehnte Magnetanordnung mit einer Poltei lung vorgesehen, die ein ganzzahliges Vielfache des aus Nut abstand und Phasenanzahl gebildeten Produktes ist, wobei das ganzzahlige Vielfache größer als eins ist.Such a drive system for a magnetic levitation vehicle ent holds a longitudinally extended linear stator, the with transverse to the longitudinal direction and from each other spaced grooves is provided, each a winding to record a phase. According to the invention, one is in this Long magnet arrangement with a pole provided that an integer multiple of the nut distance and number of phases of the product formed, the integer multiples is greater than one.
Auf diese Weise beträgt die Polteilung bei gleichbleibendem Nutabstand und gleichbleibender Phasenanzahl wenigstens den doppelten Wert, so dass die zur Erzielung derselben Geschwin digkeit erforderliche Speisefrequenz halbiert ist.In this way, the pole pitch is the same Groove distance and constant number of phases at least that double the value so that to achieve the same speed required frequency is halved.
Die Magnetanordnung ist mit ihren magnetischen Achsen paral lel zur Längsrichtung angeordnet und umfasst in dieser Längs richtung hintereinander angeordnete Magnete, wobei jeweils benachbarte Magnete bezüglich einer senkrecht zur Längsrich tung verlaufenden Symmetrieebene spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind.The magnet arrangement is parallel with its magnetic axes arranged to the longitudinal direction and includes in this longitudinal direction one behind the other, each magnet Adjacent magnets with respect to one perpendicular to the longitudinal direction direction of the symmetry plane are arranged to each other.
Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass die Flussdichte im Stator und in der Magnetanordnung gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystem unverändert ist, so dass es hinsichtlich der mechanischen Auslegung keiner Än derung bedarf. This measure ensures that the flux density in the stator and in the magnet arrangement compared to that from the Drive system known in the prior art is unchanged, so that there is no change regarding the mechanical design change needed.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jeder Nut jeweils eine benachbarte Nut zugeordnet, die eine zur selben Phase gehörende Wicklung aufnimmt.In a preferred embodiment of the invention, everyone is Groove each assigned an adjacent groove, one for winding in the same phase.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die jeweils zu einer Phase gehörenden Wicklungen eines Statorabschnitts in Reihe geschaltet.In another preferred embodiment of the invention the windings belonging to a phase Stator section connected in series.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird auf die Ausfüh rungsbeispiele der Zeichnung verwiesen, in derenTo further explain the invention, the Ausfü Example of the drawing referenced in the
Fig. 1 ein Antriebssystem gemäß der Erfindung schema tisch veranschaulicht ist. Fig. 1 is a drive system according to the invention schematically illustrated.
Fig. 2 zeigt ein im Stand der Technik bekanntes An triebssystem. Fig. 2 shows a drive system known in the prior art.
Fig. 3 veranschaulicht die Flußdichte bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystem, Fig. 3 illustrates the flux density in the method known from the prior art drive system,
Fig. 4 und 5 veranschaulichen die Flußdichte im Antriebssys tem gemäß Fig. 1 bzw. in einem Antriebssystem mit einer besonders vorteilhaften erfindungsge mäßen Ausgestaltung der Magnetanordnung. FIGS. 4 and 5, the flux density in the Antriebssys system illustrate in FIG. 1 or in a drive system with a particularly advantageous erfindungsge MAESSEN embodiment of the magnet assembly.
Fig. 6 zeigt in einer Prinzipskizze das Schaltbild ei ner Spannungsversorgung für ein Antriebssystem gemäß der Erfindung. Fig. 6 shows in a schematic diagram the circuit diagram of a voltage supply for a drive system according to the invention.
Im Ausführungsbeispiel der Erfindung gemäß Fig. 1 ist ein Sta tor 12 mit Nuten 6a, 6b versehen, die jeweils eine Wicklung Ra, Rb, Sa, Sb oder Ta, Tb einer Phase R, S bzw. T tragen. Jeder Nut 6a ist eine benachbarte Nut 6b zugeordnet, die eine zur selben Phase R, S oder T gehörende Wicklung Rb, Sb bzw. Tb mit gleichsinnigem Wicklungsverlauf aufnimmt, so dass der zu einem Zeitpunkt durch benachbarte gleichphasig bewickelte Nu ten 6a, 6b fließende Strom i dieselbe Richtung hat. Der Stator 12 ist auf diese Weise mit einem ersten Wicklungssys tem Ra, Sa, Ta bewickelt, das in die Nuten 6a eingelegt ist. In the embodiment of the invention according to FIG. 1, a sta tor 12 is provided with slots 6 a, 6 b, each carrying a winding Ra, Rb, Sa, Sb or Ta, Tb of a phase R, S or T. Each slot 6 a is assigned an adjacent slot 6 b, which receives a winding Rb, Sb or Tb belonging to the same phase R, S or T with the same winding course, so that at one point in time through adjacent coils 6 a, wound in phase, 6 b flowing current i has the same direction. The stator 12 is wound in this way with a first winding system Ra, Sa, Ta, which is inserted into the grooves 6 a.
Diesem ersten Wicklungssystem Ra, Sa, Ta ist ein zweites Wick lungssystem Rb, Sb, Tb zugeordnet, das in die Nuten 6b einge legt ist. Dieses zweite Wicklungssystem Rb, Sb, Tb wird mit dem gleichen Strom gespeist wie das erste Wicklungssystem Ra, Sa, Ta.This first winding system Ra, Sa, Ta is assigned a second winding system Rb, Sb, Tb, which is inserted into the slots 6 b. This second winding system Rb, Sb, Tb is fed with the same current as the first winding system Ra, Sa, Ta.
Die Nuten 6a, 6b des Stators 12 sind auf diese Weise zu Nut paaren zusammengefasst, die jeweils eine Wicklung Ra, Rb, Sa, Sb oder Ta, Tb der selben Phase R, S bzw. T aufnehmen, so dass sich eine Periodizität A der Bewicklung des Stators 12 er gibt, die das 12-fache des Nutabstandes a beträgt.The slots 6 a, 6 b of the stator 12 are combined in this way to pairs of slots, which each take up a winding Ra, Rb, Sa, Sb or Ta, Tb of the same phase R, S or T, so that there is a periodicity A the winding of the stator 12 he gives, which is 12 times the slot spacing a.
Dem Stator 12 ist fahrzeugseitig eine Magnetanordnung 14 mit einer Vielzahl hintereinander angeordneter Magnete 16 jeweils mit parallel zur Längsrichtung 2 verlaufender magnetischer Achse 17 zugeordnet, deren Polteilung τp das 6-fache des Nut abstandes a beträgt. Bei gleichbleibendem Nutabstand a ist somit die Polteilung τp gegenüber der aus dem Stand der Tech nik (Fig. 2) bekannten verdoppelt. Durch diese Verdopplung ist die bei derselben Geschwindigkeit erforderliche Speisefre quenz f der an der Statorbewicklung anliegenden Spannung hal biert.On the vehicle side, the stator 12 is assigned a magnet arrangement 14 with a plurality of magnets 16 arranged one behind the other, each with a magnetic axis 17 running parallel to the longitudinal direction 2 , the pole pitch τ p of which is 6 times the slot distance a. With the slot spacing a remaining constant, the pole pitch τ p is thus doubled compared to that known from the prior art ( FIG. 2). With this doubling, the feed frequency f required at the same speed of the voltage applied to the stator winding is halved.
Im Ausführungsbeispiel ist bei unverändertem Nutabstand a eine Verdopplung der Polteilung τp gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystem veranschaulicht. Die Polteilung τp kann bei unverändertem Nutabstand a auch um ein ganzzahliges Vielfaches k < 2 erhöht werden. In diesem Fall müssen dann ebenfalls k Wicklungssysteme vorgesehen sein. Im Falle einer dreiphasigen Bewicklung des Stators 12 beträgt dann die Polteilung τp den 3.k-fachen Wert des Nutab standes a, d. h. der doppelte Wert der Polteilung ist ein ganzzahliges Vielfaches des aus Nutabstand a und Phasen anzahl n gebildeten Produktes n.a (2.τp = (2.k).(3.a)). Bei zweiphasiger Bewicklung ergibt sich entsprechend 2.τp = 2.k.(2.a).In the exemplary embodiment, with the slot spacing a unchanged, a doubling of the pole pitch τ p compared to the drive system known from the prior art is illustrated. The pole pitch τ p can also be increased by an integer multiple k <2 with unchanged slot spacing a. In this case, k winding systems must also be provided. In the case of a three-phase winding of the stator 12 , the pole pitch τ p is 3.k times the value of the slot spacing a, ie the double value of the pole pitch is an integer multiple of the product na formed from the slot spacing a and number of phases n (2nd τ p = (2.k). (3.a)). With two-phase winding, the result is 2.τ p = 2.k. (2.a).
Da sich die Luftspaltinduktion B aus der Tragkraft bestimmt, bleibt bei konstantem Fahrzeuggewicht auch die Luftspaltin duktion konstant. Da der Nutabstand a, d. h. die eine Wicklung Ra, Rb, Sa, Sb, Ta, Tb tragende Anzahl der Nuten 6a, 6b unverändert ist, bleibt auch die Schubkraft F konstant, da diese aus der Luftspaltinduktion BS, dem Strombetrag i in der Wicklung senkrecht zur Luftspaltinduktion BS sowie der aus dem Produkt aus Anzahl der Nuten 6a, 6b unter dem Fahrzeug und Breite des Stators 12 gebildeten wirksamen Länge l durch die Bezie hung F = Bs.l.i gegeben ist.Since the air gap induction B is determined by the load-bearing capacity, the air gap induction also remains constant with a constant vehicle weight. Since the slot spacing a, ie the number of slots 6 a, 6 b carrying a winding Ra, Rb, Sa, Sb, Ta, Tb, is unchanged, the thrust force F also remains constant, since this results from the air gap induction B S , the current amount i in the winding perpendicular to the air gap induction B S and the effective length l formed from the product of the number of slots 6 a, 6 b under the vehicle and the width of the stator 12 by the relationship F = B s .li.
Da pro Wicklungssystem Ra, Sa, Ta bzw. Rb, Sb, Tb nur die halbe wirksame Wicklungslänge vorliegt, kann man entweder die bei den Wicklungssysteme in Reihe schalten oder zwei Statoren 12 in einer Bocksprunganordnung in Reihe schalten, um bei gleichbleibender Länge der Statorabschnitte vergleichbare Spannungs- und Stromverhältnisse auf den Streckenkabeln zu erreichen.Since there is only half the effective winding length for each winding system Ra, Sa, Ta or Rb, Sb, Tb, you can either switch the winding systems in series or connect two stators 12 in a trestle arrangement in order to compare the stator sections with the same length To achieve voltage and current ratios on the section cables.
In Fig. 3 ist bei dem aus dem Stand der Technik bekannten An triebssystem die magnetische Flußdichte B im Stator 4, in der Magnetanordnung 8 und im Luftspalt 20 zwischen Stator 4 und Magnetanordnung 8 anhand von zwei Flußdichtelinien 22 ver anschaulicht, die im Stator 4 und im Magneten 10 jeweils ein symbolisch dargestelltes Flächenelement 24 schneiden.In Fig. 3 is in the drive system known from the prior art to the magnetic flux density B in the stator 4 , in the magnet arrangement 8 and in the air gap 20 between the stator 4 and the magnet arrangement 8 using two flux density lines 22 , which are illustrated in the stator 4 and Cut a symbolically represented surface element 24 in the magnet 10 .
Gemäß Fig. 4 ergibt sich beim erfindungsgemäßen, in Fig. 1 näher erläuterten Ausführungsbeispiel bei unveränderten geo metrischen Abmessungen sowohl im Stator 12 als auch in der Magnetanordnung 14 eine Verdopplung der magnetischen Fluß dichte B, da die Luftspaltinduktion Bs durch die Tragkraft gegeben ist und im wesentlichen konstant bleibt. Dies ist jeweils durch vier Flußdichtelinien 22 veranschaulicht, die die Flächenelemente 24 schneiden. Um trotz der Verdopplung der Polteilung τp sowohl im Stator 12 als auch in den Magneten 16 der Magnetanordnung 14 dieselbe Flußdichte B zu er reichen, muß somit der Querschnitt des Stators 12 und der Querschnitt der Magnete 16 der Magnetanordnung 14 verdoppelt, d. h. die mechanische Auslegung gegenüber dem aus dem Stand der Technik bekannten System verändert werden.According to Fig. 4 1 embodiment explained in more detail with unchanged geo metric dimensions is obtained according to the invention, in Fig. Both the stator 12 and the magnet assembly 14, a doubling of the magnetic flux density B because the air gap induction s is given by the load capacity B and remains essentially constant. This is illustrated in each case by four flux density lines 22 which intersect the surface elements 24 . In order to reach the same flux density B despite the doubling of the pole pitch τ p both in the stator 12 and in the magnet 16 of the magnet arrangement 14 , the cross section of the stator 12 and the cross section of the magnets 16 of the magnet arrangement 14 must therefore be doubled, ie the mechanical design compared to the system known from the prior art.
In der besonders bevorzugten Ausgestaltung gemäß Fig. 5 ist deshalb eine Magnetanordnung 30 vorgesehen, die mehrere hin tereinander in Längsrichtung 2 angeordnete Magnete 10a, 10b umfaßt, die mit ihren magnetischen Achsen 11a bzw. 11b pa rallel zur Längsrichtung 2 derart angeordnet sind, daß ein ander benachbarte Magnete 10a, 10b bezüglich einer senkrecht zur Längsrichtung 2 angeordneten Symmetrieebene 34 spiegel symmetrisch zueinander angeordnet sind. Mit anderen Worten: Jeder zweite Magnet 10b ist gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung um 180° verdreht. Dadurch ergibt sich bei Verwendung derselben Magnete 10 wie im Stand der Technik dieselbe Polteilung τp wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4. Durch diese Maßnahme bleibt die Flußdichte B im Stator 12 und in den Magneten 10a, 10b gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung unverändert, so daß es keiner Änderung der mechanischen Auslegung bedarf. Dies geht anschaulich aus einem Vergleich der Anzahl der in Fig. 3 und Fig. 5 eingetragenen Flußdichtelinien 22 hervor.In the particularly preferred embodiment according to FIG. 5, a magnet arrangement 30 is therefore provided which comprises a plurality of magnets 10 a, 10 b arranged one behind the other in the longitudinal direction 2, which are arranged with their magnetic axes 11 a and 11 b pa parallel to the longitudinal direction 2 in this way are that another neighboring magnets 10 a, 10 b are arranged symmetrically with respect to one another with respect to a plane of symmetry 34 arranged perpendicular to the longitudinal direction 2 . In other words: every second magnet 10 b is rotated by 180 ° with respect to the arrangement known from the prior art. This results in the use of the same magnets 10 as in the prior art, the same pole pitch τ p as in the embodiment shown in FIG. 4. By this measure, the flux density B in the stator 12 and in the magnets 10 a, 10 b compared to that of the prior art Technology known arrangement unchanged, so that no change in the mechanical design is required. This is clearly apparent from a comparison of the number of registered in Fig. 3 and Fig. 5 Flußdichtelinien 22nd
Gemäß Fig. 6 enthält jeder Fahrweg zwei lineare Statoren 12, die in einzelne Statorabschnitte 122 unterteilt sind. Die Statorbewicklung eines jeden Statorabschnittes 122 wird aus einem Streckenkabel 40 über Schaltstellen 42 mit Drehstrom gespeist. Zur Vereinfachung der Darstellung sind für jeden Stator 12 nur eine Phase R dargestellt. In der Figur ist zu erkennen, daß die zur selben Phase R gehörenden Wicklun gen Ra, Rb jeweils in Reihe geschaltet sind.Referring to FIG. 6, each guideway comprises two linear stators 12, which are divided into individual stator 122nd The stator winding of each stator section 122 is fed from a section cable 40 via switching points 42 with three-phase current. To simplify the illustration, only one phase R is shown for each stator 12 . In the figure it can be seen that the windings belonging to the same phase R are connected in series, Ra, Rb.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997124283 DE19724283C2 (en) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Drive system for a magnetic levitation vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE1997124283 DE19724283C2 (en) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Drive system for a magnetic levitation vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE19724283A1 DE19724283A1 (en) | 1998-12-10 |
| DE19724283C2 true DE19724283C2 (en) | 2003-08-21 |
Family
ID=7831937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE1997124283 Expired - Fee Related DE19724283C2 (en) | 1997-06-09 | 1997-06-09 | Drive system for a magnetic levitation vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE19724283C2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10011118B4 (en) | 2000-03-09 | 2008-11-27 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Linear motor for a linear drive of a maglev train |
| DE10053321A1 (en) * | 2000-10-27 | 2002-05-16 | Ina Schaeffler Kg | linear motor |
| AT520088B1 (en) * | 2017-06-29 | 2019-01-15 | B & R Ind Automation Gmbh | Method for operating a transport device in the form of a long-stator linear motor |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2656389B2 (en) * | 1976-12-13 | 1979-04-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen |
-
1997
- 1997-06-09 DE DE1997124283 patent/DE19724283C2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2656389B2 (en) * | 1976-12-13 | 1979-04-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| HEIDELBERG, Götz: Dauermagnetische Fahrzeug- suspension und Antrieb durch Fahrwegwanderfeld, In: ZEV Glasers Annalen 1983, Nr. 12, S. 401-404 * |
| Magnetbahn Transrapid: Die neue Dimension des Reisens, Darmstadt, Hestra-Verlag 1989, S. 40-44, ISBN 3-7771-02083 * |
| SEQUENZ, Heinrich: Die Wicklungen elektrischer Maschinen, erster Band, Wien, Springer-Verlag 1950S. 17, 21 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19724283A1 (en) | 1998-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE2656389C3 (en) | Synchronous linear motor | |
| EP0986490B1 (en) | Travel system for a magnetic levitation vehicle | |
| DE2337930C3 (en) | Electromagnetic rail of a thyristor-controlled linear motor for driving a train | |
| DE2600035B2 (en) | Electric converter generator with at least one field winding and at least one armature winding | |
| DE2008611A1 (en) | Linear synchronous motor in comb arrangement | |
| DE1963868A1 (en) | Linear motor | |
| DE2932764C2 (en) | ||
| DE3909706C2 (en) | ||
| DE19724283C2 (en) | Drive system for a magnetic levitation vehicle | |
| CH665508A5 (en) | Dynamo electric machine. | |
| DE2647654A1 (en) | HIGH PERFORMANCE LINEAR MOTOR | |
| EP0877466B1 (en) | Driving means for a linear movement, in particular a continuous linear movement and linear motor with long-stator | |
| DE2842099A1 (en) | SYNCHRONOUS LINEAR MOTOR | |
| DE2658535C3 (en) | Linear motor, in particular ironless linear motor | |
| DE19728977A1 (en) | Power supply system for drive of magnetic levitation vehicle such as high-speed train | |
| DE2320236C3 (en) | Electromagnetic rail for the linear motor drive of a rail vehicle | |
| DE10301945A1 (en) | long stator | |
| DE2736673C2 (en) | Three-phase linear motor of the asynchronous long stator type | |
| DE3333608A1 (en) | Magnetic cushion vehicle of the magnetic cushion train type with long-type stator drive | |
| EP0299137A1 (en) | Electrical drive or generator | |
| DE2426968A1 (en) | CONVERTER CONTROLLED ELECTRIC TRAVELING FIELD MACHINE | |
| DE2623888A1 (en) | Switching control for linear induction drive - has fixed magnetic sections on track and electromagnets at switching points | |
| DE594317C (en) | ||
| DE2635464A1 (en) | Linear induction motor traction system power supply - uses smooth control signal to switch rail coils spaced so that three are covered by vehicle at any time | |
| DE2357626C3 (en) | Linear synchronous motor for a vehicle driven along a route on the ground |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8304 | Grant after examination procedure | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |