DE2115267A1 - Permanent magnet arrangement, in particular for high-speed traffic systems, for supporting vehicles on a track-like guide - Google Patents
Permanent magnet arrangement, in particular for high-speed traffic systems, for supporting vehicles on a track-like guideInfo
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Description
FRIED. KRUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG IN ESSENFRIED. KRUPP GESELLSCHAFT WITH LIMITED LIABILITY IN ESSEN
Dauermagnetanordnung, insbesondere für Schnellverkehrssysteme, zur Ab-Stützung von Fahrzeugen auf einer gleisähnlichen FührungPermanent magnet arrangement, in particular for high-speed traffic systems, for support of vehicles on a track-like guide
vorliegende Erfindung betrifft eine Datiernmgnetanordnung, insbesondere für Schnellverkehr s sy stme, zur Abstützung von Fahrzeugen auf einer gleisähnlichen Führung aufgrund magnetischer Abstoßungs-Kräfte.The present invention relates to a dating network arrangement, especially for express traffic systems, to support vehicles on a track-like guide due to magnetic repulsive forces.
Derartige Datiermagnetanordnungen sollen die Entwicklung von spurgebundenen Verkehrssystemen ermöglichen, die Geschwindigkeiten bis zu 500 km/h bei geringem Aufwand an Antriebsleistung zulassen. Bei vorgegebener Nutzlast und vorgegebener Schwebehöhe des Fahrzeugs oberhalb der Führung kommt es insbesondere sowohl auf ein geringes Dauermagnetvolumen im Fahrzeug, als auch in der Führung an: bei vorgegebener Nutzlast soll die zur sicheren Abstützung des Fahrzeugs erforderliche Abstoßungskraft möglichst klein gehalten werden; die Kosten der zugehörigen Fahrbahn sollen wirtschaftlich vertretbar sein.Such dating magnet arrangements are intended to Development of track-bound traffic systems enable speeds up to 500 km / h allow with little drive power. With a given payload and a given floating height of the vehicle above the guide, there is in particular both a low permanent magnet volume in the vehicle, as well as in the guidance: with a given payload, it should be safe Support of the vehicle required repulsive force are kept as small as possible; the costs the associated roadway should be economically justifiable.
In der britischen Patentschrift 867 045 ist bereits ein mit Dauermagneten ausgestattetes Transportsystem beschrieben. Fahrzeug und zugehöriges Gleis enthalten mehrere in Längsrichtung angeordnete parallele Daiicrmagnetreihen abwechselnder Polarität.In British patent specification 867 045 is already describes a transport system equipped with permanent magnets. Vehicle and associated track contain several parallel rows of magnets of alternating polarity arranged in the longitudinal direction.
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Die sieh im Gleis und Fahrzeug gegenüberliegenden, durch einen Luftspalt getrennten Magnetpole sind gleichnamig»The magnetic poles in the track and vehicle are opposite, separated by an air gap same name »
In einer derartigen Dauermagnetanordnung hat das Dauermagaetmaterial zwar einen günstigen Arbeitspunlctj zwischen den ungleichnamigen Magnetpolen an Gleis und Fahrzeug sind jedoch große Anziehungskräfte wirksam« Diese versuchen das Fahrzeug derart gegenüber aem zugehörigen Gleis zu verschieben, daß sich jexieils xingleichnamige Magnetpole gegenüberstehen. Da in einem solchen. Falle die zvlt Abstützung des Fahrzeugs erforderliche Abstoßkraft verschwinden würde, müssen besondere Maßnahmen zur Verhinderung von Seitenbewegungem des Fahrzeugs getroffen werden.In such a permanent magnet arrangement, the Dauermagaetmaterial does have a favorable Arbeitspunlctj between ungleichnamigen magnetic poles at the track and the vehicle, however, are great attractions of effective «This try the vehicle in such a manner against aem associated track to move that jexieils xingleichnamige magnetic poles face each other. Since in such a. If the repulsive force required to support the vehicle would disappear, special measures must be taken to prevent the vehicle from moving sideways.
Der Nachteil großer Seitenkräfte wird durch die in der britischen Patentschrift 1 O35 ?6k enthaltene technische Lehre vermiedensThe disadvantage of large side forces is avoided by the technical teaching contained in British patent specification 1035-6k
Fahrzeug und zugehöriges Gleis enthalten nur je zwei in Längsrichtung angeordnete parallele Dauermagnetreihen gleicher Polarität. Die sich gegenüberstehenden Magnetpale sind dabei wiederum gleichnamig.The vehicle and the associated track contain only two parallel ones each arranged in the longitudinal direction Rows of permanent magnets of the same polarity. The opposing magnetic pales are in turn same name.
Diese Dauermagnet anordnung hat den Nachteil, daß in den beiden Magnetreihen große Mengen Magnetmaterial untergebracht werden müssen, um die zum Betrieb des Fahrzeugs erforderliche Abstoßungskraft zu erzeugen.This permanent magnet arrangement has the disadvantage that Large amounts of magnetic material in the two rows of magnets must be accommodated to provide the repulsive force required to operate the vehicle to create.
Beide vorgenannten Dauermagnetanordnungen weisen einen» magnetischen Rückschluß auf, d. h» dieBoth of the aforementioned permanent magnet arrangements have a »magnetic yoke, i. h »the
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Dauermagnetreihen in Gleis und Fahi'zeug sind auf der dem Luftspalt angewandten Seite jeweils auf einer Platte aus weiclimagnetischera Material angeordnet. Dieses soll insbesondere das Fahrzeug gegen die von den Dauermagneten ausgehenden störenden Magnetfelder abschirmen.Rows of permanent magnets in the track and vehicle are open the side facing the air gap each arranged on a plate made of weiclimagnetischera material. This is intended in particular to protect the vehicle against those emanating from the permanent magnets shield from interfering magnetic fields.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Menge des Dauermagnetmaterials im Gleis und im Fahrzeug zu verringern, die zum Anheben einer vorgegebenen Nutzlast auf eine bestimmte Höhe erforderlich ist.The invention is based on the object, the amount of permanent magnet material in the track and in the vehicle to reduce that is required to raise a given payload to a certain height.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Fahrzeug und in der zugehörigen gleieähnlichen Führung in Längsrichtung mehr als zwei parallele Dauermagnetr iihen gleicher Polarität angeordnet sind, .leren sich gegenüberliegende, durch einen Arbeitsluftspalt zwischen Fahrzeug und Führung getrennte Magnetpole gleichnamig sind.According to the invention, this object is achieved in that in the vehicle and in the associated equilibrium Guide arranged in the longitudinal direction more than two parallel permanent magnets iihen the same polarity are, .leren opposite one another, through a working air gap between the vehicle and the guide separate magnetic poles are of the same name.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die im Fahrzeug und in der gleisähnlichen Führung angeordneten Dauermagnete auf der dem Arbeitsluftspalt angewandten Seite keinen Rückschluß aus weichmagnetischem Material aufweisen.It is particularly advantageous if the arranged in the vehicle and in the track-like guide Permanent magnets applied to the working air gap Side do not have a back yoke made of magnetically soft material.
Hagnetanordnungen, bei denen die einzelnen Dauermagnete in unmagnetisches Material eingebettet sind, erzeugen größere Abstoßkräfte als Ausführungen mit magnetischem Rückschluß.Magnet arrangements in which the individual permanent magnets are embedded in non-magnetic material, generate greater repulsive forces than versions with magnetic yoke.
Weiterhin ist es zweckmäßig, die Dauermagnete aus einem oxidischen oder intermetallischen Werkstoff herzustellen, dessen große Koerzitivfeidstärke durch ein - hohe Kristallanisotropieenergie bedingt i st.It is also expedient for the permanent magnets to be made of an oxidic or intermetallic material produce, whose large coercive force due to a - high crystal anisotropy energy is.
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In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ein Querschnitt durch ein Fahrzeug-Unterteil und die zugehörige gleisähnliche Führung dargestellt.In the drawing is an embodiment of the Subject matter of the invention is a cross section through a vehicle lower part and the associated track-like Leadership shown.
Das Fahrzeug 1 mit der Breite B schwebt mit einem gewissen Abstand - dieser entspricht dem Arbeitsluftspalt - über der Führung 2 mit der Breite B . In beiden Teilen 1,2 sind parallel zueinander jeweils fünf Dauermagnetreihen angeordnet. Die Dauermagneten 3 im Fahrzeug haben eine Breite b. und eine Höhe h und sind in Abständen a in unmagnetisches Material 5 eingebettet, welches aus Gründen der Gewichtsersparnis stellenweise Hohlräume enthalten kann.The vehicle 1 with the width B floats with it a certain distance - this corresponds to the working air gap - above the guide 2 with the Width B. In both parts 1, 2 five rows of permanent magnets are arranged parallel to one another. The permanent magnets 3 in the vehicle have a width b. and a height h and are at intervals a embedded in non-magnetic material 5, which has cavities in places for reasons of weight saving may contain.
Die Dauermagnete k in der Führung mit den Abmessungen bo, h sind in Abständen ao ebenfalls in unmagnetischem Material 6 angeordnet.The permanent magnets k in the guide with the dimensions b o , h are also arranged in non-magnetic material 6 at intervals a o.
Alle Magnetreihen im Fahrzeug und in der Führung weisen die gleiche Polarität auf. Die Dauermagneten bestehen vorzugsweise aus einer anisotropen, koerzitivkraftbetonen Barium- oder Strontiumferritsorte oder aus Dauermagnetmaterial, das auf Seltenen Erden und Kobalt basiert.All rows of magnets in the vehicle and in the guide have the same polarity. The permanent magnets preferably consist of an anisotropic, coercive force-reinforced barium or strontium ferrite variety or from permanent magnet material based on rare earths and cobalt.
Die Zahl der Magnetreihen, die Abmessungen der Dauermagnete und die Größe der Magnetabstände hängen von der geforderten Schwebehöhe und der zu befördernden Nutzlast ab. Eine größere Schwebehöhe erfordert insbesondere weniger Magnetreihen und größere Magnetbreiten. Eine größere maximale Nutzlast erfqdert vor allem eine größere Höhe der Magnete in der Führung.The number of rows of magnets, the dimensions of the permanent magnets and the size of the magnet spacing depend on the required hovering height and the payload to be transported. A greater floating height requires in particular fewer rows of magnets and larger magnet widths. A larger maximum payload Above all, a greater height of the magnets in the guide is required.
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Obwohl mit abnehmenden Magnetvolumen im allgemeinen auch die Abstoßkraft abnimmt, nimmt die zulässige Nutzlast bei geeigneter Wahl aller obengenannten Parameter zu, da mit dem Magnetvolumen auch das 5. Gewicht der Fahrzeug-Magnete verringert wird.Although the repulsive force generally also decreases as the magnet volume decreases, the permissible decreases Payload increases with a suitable choice of all of the above parameters, since the magnet volume also increases 5. Weight of the vehicle magnets is reduced.
Bei konstantem Magnetvolumen bewirkt die Unterteilung in mehrere Magnetreihen vor allem eine Abnahme der magnetischen Tiefenwirkung, die aus zwei Gründen von Vorteil ist:With a constant magnet volume, the subdivision into several rows of magnets mainly causes a decrease the magnetic depth effect, which is advantageous for two reasons:
Die Schwebehöhe des Fahrzeugs hängt weniger stark von der Größe der zu befördernden Nutzlast ab. Außerdem werden die durch die Dauermagneten verursachten Magnetfelder, die sich störend- im Fahrzeug bemerkbar machen, wesentlich abgeschwächt. Daher kann bei einer derartigen Dauermagnetanordnung auf den die Abstoßkraft mindernden weichmagnetischen Rückschluß verzichtet werden, welcher im Fahrzeug vor allem als Magnetfeld-Abschirmung dient.The floating height of the vehicle is less dependent on the size of the payload to be transported. In addition, the magnetic fields caused by the permanent magnets, which are disruptive in the vehicle make noticeable, considerably weakened. Therefore, in such a permanent magnet arrangement the soft magnetic yoke that reduces the repulsive force can be dispensed with, which in the vehicle serves primarily as a magnetic field shield.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß die Magnetmaterialmenge verringert und das bisher erforderliche weichmagnetische Material ganz eingespart wird. Dadurch sinken die Kosten der Fahrbahn und der Fahrzeuge derart, daß eine Abstützung spurgebundener Verkehrsmittel mittels Dauermagneten erstmals wirtschaftlich möglich wird.The advantages achieved by the invention are in particular that the amount of magnetic material and the previously required soft magnetic material is completely saved. This will sink the cost of the roadway and the vehicles so that a support of lane-bound means of transport becomes economically feasible for the first time using permanent magnets.
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Claims (2)
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19712115267 DE2115267A1 (en) | 1971-03-30 | 1971-03-30 | Permanent magnet arrangement, in particular for high-speed traffic systems, for supporting vehicles on a track-like guide |
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DE2115267A1 true DE2115267A1 (en) | 1972-10-12 |
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Family Applications (1)
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NL (1) | NL7203695A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4805761A (en) * | 1987-07-14 | 1989-02-21 | Totsch John W | Magnetic conveyor system for transporting wafers |
DE19960321A1 (en) * | 1999-12-15 | 2001-07-05 | Daimlerchrysler Aerospace Ag | Arrangement for the magnetic levitation of objects, has floor-mounted magnets in two-dimensional arrangement, at least some with variable effective above floor field strengths |
-
1971
- 1971-03-30 DE DE19712115267 patent/DE2115267A1/en active Pending
-
1972
- 1972-02-28 FR FR7206665A patent/FR2131362A5/fr not_active Expired
- 1972-03-20 NL NL7203695A patent/NL7203695A/xx unknown
- 1972-03-28 IT IT22491/72A patent/IT950836B/en active
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
IT950836B (en) | 1973-06-20 |
FR2131362A5 (en) | 1972-11-10 |
NL7203695A (en) | 1972-10-03 |
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