DE2121057B2 - Unipolar-linearmotor - Google Patents
Unipolar-linearmotorInfo
- Publication number
- DE2121057B2 DE2121057B2 DE19712121057 DE2121057A DE2121057B2 DE 2121057 B2 DE2121057 B2 DE 2121057B2 DE 19712121057 DE19712121057 DE 19712121057 DE 2121057 A DE2121057 A DE 2121057A DE 2121057 B2 DE2121057 B2 DE 2121057B2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- anchor rail
- series
- linear motor
- brushes
- brush
- 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.)
- Granted
Links
Classifications
-
- 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
-
- 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
- H02K41/035—DC motors; Unipolar 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Unipolar-Linearmotor der eingangs genannten Art unler
Anwendung des an sich bekannten Prinzips der Reihenschaltung von Leiterstäben so weiterzubilden, daß
er auch für den Antrieb von Magn.-tkissen-Zügen bzw. .Transportmitteln mit hohen Leistungsanforderungen
geeignet ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Anwendung auf den Antrieb von Magnetkissen-Zügen
bzw. -Transportmitteln die mittig einer Fahrzeugspur bzw. einer Transportstrecke geführte
Ankerschiene auf ihrer Oberkante zwei elektrisch voneinander isolierte Plus- und Minus-Stromversorgungsschienen
sowie an jeder Seite eine Reihe Leiterstäbe mit an ihren oberen und unteren Enden zugeordneten
Kontaktkörpern aufweist, die in der Länge der Ankerschiene nebeneinanderliegend durch Isolierfelder von
gleicher Breite der Kontaktkörper getrennt, als Kontaktbahnen ausgebildet sind, auf ienen am Fahrzeug
angeordnete Bürsten-Gruppen von hiiuereinander angeordneten
Reihenschlußbürsten gleiten, daß innerhalb eines magnetischen Wirkfelds an jeder Seite der Ankerschiene
für sich je eine obere Reihenschlußbürste und je eine untere Reihenschlußbürste durch je einen
ebenfalls am Fahrzeug angeordneten und außerhalb des Magnetfeldes geführten Reihenschlußleiter dergestalt
verbunden ist, daß je eine obere Bürste mit je einer in Fahrtrichtung versetzten unteren Bürste elektrisch
in Reihe geschaltet ist und dadurch mehrere Leiterstäbe an jeder Seite der Ankerschit/ie miteinander
je eine Leiterstab-Reihenschah-Gruppe bilden, daß ein Reihenschlußzwischenleiier von einer letzten Reihenschlußbürste
der Bürstengruppe an der einen Seite der Ankerschiene zu einer ersten Reihenschlußbürste
der Bürstengruppe an der anderen Seite der Ankerschiene hinüberführt und dadurch die beiden Leiterstab-Rethenschalt-Gruppen
beiderseits der Ankerschiene eine einheitlich geschlossene und wirksame Leiterstab-Reihenschaliung bilden, wobei die äußeren
Enden dieser Reihenschaltung unter Zwischenschaltung einer Umformer- und Steueranlage über Haupt-Bürsten
mit den Plus- und Minus-Stromversorgungsschienen verbunden sind.
Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß gegenüber einer »Nur-Parallelschaltung«
der Stableiter in der Ankerschiene — bei der sehr große Stromstärken bei relativ ungünstig kleinen
Betriebsspannungen auftreten — mit einer erfindungsgemäßen Reihenschaltung nicht nur einer Leilerstabreihe
sondern zweier Reihen in der Ankerschiene räumlich parallel angeordneter Leiterstäbe relativ
brauchbare Betriebsspannungen bei relativ günstigen Betriebsströmen erreicht werden. Dabei kann die Ankerschiene
relativ einfach und kostengünstig hergestellt werden, weil die Reihenschluß'eiter nicht entlang der
gesamten Verkehrsstrecke angeordnet, sondern nur auf dem relativ kleinen Raum des oder der Feldmagneten
innerhalb des Fahrzeugs vorhanden sein müssen. Der Betriebsstrom fließt exakt abgegrenzt nur im unmittelbaren
und tatsächlichen Wirkbercich der Feldmagnetpole.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher
beschrieben. Es zeigt
F i g. 1 eine stirnseitige Ansicht eines kompletten Li- (>5
nearmotors in einem senkrechten Schnitt, in der zum Zwecke einer klaren Übersicht nur der Feldmagnet mn
ReziiBszeichen versehen ist.
F i g. 2 eine Ansicht nach Fig. 1. jedoch ohne Feldmagnet,
in der mit Bezugszeichen versehen nur das Reihenschaltprinzip dargestellt wird,
F i g. 3 eine Seitenansicht in einem senkrechten Schnitt, in der ebenfalls zum Zwecke einer klaren
Übersicht nur der Feldmagnet mit Bezugszeichen versehen ist,
Fig. 4 eine Ansicht nach F i g. 3, in der. wie in
F i g. 2, nur das Reihenschaltprinzip mit Bezugszeichen versehen dargestellt wird.
Die Ankerschiene ist der entlang der gesamten Bahn- bzw. Transportstrecke ortsfest installierte Teil
des Linearmolors. In F i g. 2 und 4 ist sie mit den erforderlichen
Bezugszeichen dargestellt. Ein Ankerschienenkörper 4 trägt in der Ankerschiene beiderseits vertikal
und parallel angeordnete Leiterstäbe 6 und 9. Den Leiterstabenden sind an einer Seite der Ankerschiene
obere Kontaktkörper 5 und untere Kontaktkörper 7 zugeordnet. Mit 8 und 10 sind den Leiterstäben an der
anderen Seite der Ankerschiene zugeordnete obere und untere Kontaktkörper bezeichnet. An der Ankerschienen-Obei
kante sind Stromversorgungsschienen 11 und 12 dargestellt.
Die in den Figuren mit allen übrigen Bezugszeichen dargestellten Teile sind die mobilen, d. h. unmittelbar
mn dem Fahrzeug verbundenen und somit mit dem Fahrzeug sich fortbewegenden Teile des Lineurmotors.
und zwar sind in F i g. 1 und 3 mit 1 der Eisenkörper bzw. Kern des Feldmagneten, mit 2 die Erregerspule
und mit 3 die Polflächen N und .S" des Feldmagneten bezeichnet.
Bürsten 13 und 23 (F i g. 2 und 4) dienen als Plusbzw. Minus-Haupt-Stromabnahmevomehtung. Sie sind
in einer entsprechend geeigneten Halterung am Fahrzeug angeordnet und haben stets Kontakt mit den
Stromversorgungsschienen 11 und 12.
Von der Plus-Bürste 13 führt der Strom über eine Leitung 14 — zunächst über eine in den Zeichnungen
nicht dargestellte Umformer- und Steueranlage — zu einer ersten von fünf oberen, mit dem Fahrzeug verbundenen
Reihenschlußbürsten 15, die in Fahrtrichtung hintereinander seitlich an den oberen Kontaktkörpern
5 schleifend auf einer durch die Magnetpole abgegrenzten Länge angeordnet sind. Von der Bürste 15 wird der
Strom auf einen oberen Kontaktkörper 5 übertragen und fließt durch einen diesem Kontaktkörper zugeordneten
Leiterstab 6 zu einem unteren Kontaktkörper 7. Von diesem wird der Strom auf eine erste \on fünf
unteren Reihenschluöbürsten 16 übertragen, die ebenfalls
mit dem Fahrzeug verbunden sind und in Fahrtrichtung hintereinander seitlich an den unteren Kontaktkörpern
7 schleifend auf einer durch die Magnetpole abgegrenzten Länge angeordnet sind. Von dieser
Bürste 16 fließt der Strom über einen, in F i g. 3 und 4 schräg geführten, ersten von fünf, ebenfalls mit dem
Fahrzeug verbundenen, jedoch außerhalb des magnetischen Wirkfeldes geführten Reihenschlußleiter 17 zu
einer unmittelbar benachbarten oberen Reihenschiußbürste 15.
Hat der Strom an der einen Seite der Ankerschiene 4 alle unmittelbar bz\s. mittelbar im Bereich des magnetischen
Wirkfeldes liegenden oberen und unteren Reihenschlußbürsten 15 und 16, alle oberen und unteren
Kontaktkörper 5 und 7. alle Lcilerstäbe 6 und alle Reihenschlußleiter
17 — (in F i g. 3 im Rahmen des magnetischen Wirkfeldes mit je fünf in der Anzahl dargestellt)
— durchflossen, und zwar in der gleichen oben beschriebenen Reihenfolge, wobei ausschließlich die je-
weils fünf Leiterstäbe 6 unmittelbar im magnetischen
Wirkfeld liegen, die dazugehörenden Kontaktkörper 5 und 7 und Bürsten 15 und 16 nur mittelbar im Wirkfeld
und die Reihenschlußieiter 17 generell außerhalb des Wirkfcldes, so wird der Strom über einen Reihenschluß-Zwischenleitcr
18 zur anderen Seite der Ankerschiene 4 geführt, wo er in gleicher Reihenfolge obere
und untere Reihenschlußbürsten 19 und 20, die Kontaktkörper 8 und 10, die Leiterstäbe 9 und Reihenschlußleiter
21 bis zu einer Rückführschaltung 22 durchfließt.
Über die Rückführleitung 22, die mit der Minus-Bürste
23 der Hauptstromabnahmevorrichtung verbunden ist. die wiederum auf der Stromversorgungs-Schiene 11
gleitend aufliegt, ist der gesamte Stromkreis durch den mobilen und ortsfesten Teil des Linearmotors innerhall
des Wirkberciche.s des sich fortbewegenden Magnet kisscn-Zuges geschlossen. Hierbei kann es zunächst da
hingestellt bleiben, ob die Erregerspule des Fcldmagne ten im Reihen- oder F'arallclschluß angeordnet sind.
Die Wirkungsweise des beschriebenen Linearmotor: beruht auf dem hinlänglich bekannten Prinzip: »Au
einen stromdurchflossenen. senkrecht zu den Feldlinicr eines Magnetfeldes sich bewegenden Körper wirk
eine Kraft.« Diese Kraft ist der magnetischen Feldslär
ke ßdes magnetischen Feldes, der wirksamen Länge 1
und der Anzahl /. der von den Feldlinien geschnittener Leiterstäbe und der Stromstärke I in den Leitcrstäber
proportional.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- Patentanspruch:Unipolar-Linearmotor, bestehend aus einer ortsfest installierten, hochkant stehenden Ankerschiene mit vertikal darin angeordneten und elektrisch voneinander isolierten Leiterstäben, denen der Strom über Bürsten zugeführt wird, die beiderseits der Ankerschiene oben und unten auf den Leiterstabehden zugeordneten Kontaktbahnen gleiten, und aus mindestens einem Elektrofeldmagnet, der den längs der Ankerschiene beweglichen Teil des Linearmotors darstellt, ir.it dem die Bürsten verbunden sind und dessen Eisenkern die Ankerschiene von oben in der Weise umfaßt, daß seine Schenkel einen von Magnetpolen eingegrenzten Luftspalt bilden, in dem die Ankerschiene liegt, dadurch gekennzeichnet, daß in Anwendung auf den Antrieb von Magnetkissen-Zügen bzw. -Transportmitteln tlic niiitig einer Fahrzeugspur bzw. einer Transport- »trecke geführte Ankerschiene auf ihrer Oberkante zwei elektrisch voneinander isolierte Plus- und Minus-Stromversorgungsschienen (11, 12) sowie an jetler Seite eine Reihe Leitersiäbe (6. 9) mit an ihren oberen und unteren Enden zugeordneten Kontaktkörpern (5, 7. 8. 10) aufweist, die in der Länge der Ankerschiene nebeneinanderliegend durch Isolierfelder (24. 25) von gleicher Breite der Kontaktkörper getrennt, als Kontaktbahnen ausgebildet sind, Huf denen am Fahrzeug angeordnete Bürstcn-Gruppen von hintereinander angeordneten Reihen- »chlußbürsten (15. 16. 19, 20) gleiten, daß innerhalb fines magnetischen Wirkfelds an jeder Seite der Ankerschiene für sich je eine obere Reihenschlußbürste (15. 19) und je eine untere Reihenschlußbür- »te (Ib. 20) durch je einen ebenfalls am Fahrzeug angeordneten und außerhalb des Magnetfeldes gelührten Reihensehlußleiier (17, 21) dergestalt verbunden ist, daß je eine obere Bürste mit je einer in !•"ahrtrichumg versetzten unteren Bürste elektrisch in Reihe geschaltet ist und dadurch mehrere Leiter-Stabe (β, 9) an jeder Seite der Ankerschiene miteinender je eine I.eiterstab-Reihenschalt-Gruppe bilden, daß ein Reihenschluß-Zwisehenleiter (18) von einer letzten Reihenschlußbürste (16) der Bürstengruppe an der einen Seite der Ankerschiene zu einer ersten Reihenschlußbürste (19) der Bürstenfruppe an der anderen Seile der Ankerschiene hinüberführt und dadurch die beiden Leitcrstab-Rcilienschalt-(inippen beiderseits der Ankerschiene eine einheitlich geschlossene und wirksame Leiter- »tab-Reihenschaltung bilden, wobei die äußeren Enden dieser Reihenschaltung unter Zwischenschaltung einer Umformer- und Steueranlage über Haupt-Bürsten (13, 23) mit den Plus- und Minus-Stromversorgungsschienen (11. 12) verbunden sind.60Die Erfindung bezieht sich auf einen Unipolar-Linearmotor. bestehend aus einer ortsfest installierten, hochkart stehenden Ankerschiene mit vertikal darin angeordneten und elektrisch voneinander isolierten Leiterstäben, denen der Strom über Bürsten zugeführt wird, die beiderseits der Ankerschiene oben und unten auf den Leiterstabenden zugeordneten Kontaktbahncn gleiten, und aus mindestens einem Elektrofeldmagnet. der den längs der Ankerschiene beweglichen Teil des Linearmotors darstellt, mit dem die Bürsten verbunden sind und dessen Eisenkern die Ankerschiene von oben in der Weise umfaßt, daß seine Schenkel einen von Magnetpolen eingegrenzten Luftspalt bilden, in dem die Ankerschiene liegt.Die relativ hohen Fahrgeschwindigkeiten, etwa 500 km/h, die bei der Realisierung und Inbetriebsetzung moderner Magnetkissenzüge angestrebt werden. können nicht mehr, oder doch nur äußerst schwierig, mit Motoren konventioneller Bauart, d. h. insbesondere Motoren mit beweglichen Teilen, bewerkstelligt werden. Eine vorteilhafte Antriebsart für moderne Hochgeschwindigkeits-Magnetkissenzüge stellt ein Linearmotor dar, da er keine beweglichen Teile aufweist.Es ist bekannt, daß in jüngerer Zeit an der Entwicklung von Linearmo'oren und damit angetriebenen Luft- und Magnetkissenzügen gearbeitet wird. Die ersten Erfindungen für Linearmotoren wurden bereits Anfang dieses Jahrhunders patentiert, z.B. nach der US-PS 11 23 305 oder nach der DT-PS 1 40 958. Die moderne Entwicklung konzentriert sich überwiegend auf Wechselstrom- bzw. Induktions-l.inearmotoren. die nach dem Prinzip konventioneller Asynchronmotoren mit mindestens zwei, im Normalfall mit drei gegeneinander verschobenen Wechselströmen, also mit Dreiphasenstrom, arbeiten.Daneben sind aus jüngerer Zeit auch ausgesprochene Gleichstrom-Linearmotoren, z. B. für den Antrieb von Türen oder zur Steuerung von Maschinen und Maschinenteilen, bekannt. Nach dem »Bulletin des Schweizer! sehen Elektrotechnischen Vereins« 60 (19b9). 13. September, S. 918, muß die gesamte Ankerschiene aus massivem Eisen bestehen. Da aber in Anwendung als Antrieb für ein modernes Transportmittel einerseits durch die Feldmagneten bzw. durch deren magnetischen Fluß. zum anderen durch die kontinuierliche Umpolung der Stromfließrichtung in der Ankerschienenwicklung, im Ankereisen Wirbelströme verursacht werden, die umso größer sind, je höher die Fahrgeschwindigkeit des Transportmittels ist, muß die Ankerschiene - auch bei Gleichstrom —, wie Trafokerne, aus dünnen Blechen zusammengefügt sein. Das aber ist mit sehr hohen Material- und Baukosten verbunden.Eine Unipolarmaschine der eingangs genannten Art. von der die Erfindung ausgeht, ist durch die FR-PS 13 63 416 bekannt. Sie enthält zwar kein Eisen in der Ankerschiene. Die sehr niedrige Spannung der einzelnen Leiterstäbe und, dadurch bedingt, der hohe Strom zur Erzielung einer bestimmten Leistung lassen diesen Motor aber nur für Anwendungen sehr leistungsschwacher Antriebe geeignet erscheinen. Von rotierenden Unipolarmaschinen her ist es bekannt, die Leiterstäbc im Rotor über ihren Enden zugeordnete Gruppen von Reihenschluß-Bürsten und diese verbindende Reihenschluß-Leiter in Reihe zu schalten (DT-OS 19 05 555 sowie »Electrical Review« 4. April 1969, S. 488 und 489). Da es sich hierbei um stationär eingesetzte und arbeitende Vorrichtungen handelt, beim Linearmotor jedoch um eine über eine beliebige Strecke hin bewegliche, d. h. ein oder mehrere Fcldmagneten eines Linearmotors den entlang einer beliebigen Strecke beweglichen Teil eines solchen Linearmotor bildet, wogegen die Ankerschiene den ortsfest installierten Teil bildet, sind bei einem solchen Linearmotor insbesondere zum Zwecke der Stromzuführung zu den Leitern in der Ankerschiene zusätzliche technische Ausgestallungen erforderlich.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712166853 DE2166853A1 (de) | 1971-04-29 | 1971-04-29 | Magnetkissenzug mit linear-antrieb |
DE19712121057 DE2121057C3 (de) | 1971-04-29 | Unipolar-Linearmotor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712121057 DE2121057C3 (de) | 1971-04-29 | Unipolar-Linearmotor |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2121057A1 DE2121057A1 (de) | 1972-11-09 |
DE2121057B2 true DE2121057B2 (de) | 1976-08-12 |
DE2121057C3 DE2121057C3 (de) | 1977-04-07 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4109507A1 (de) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Magnet Bahn Gmbh | Langstator-linearmotor ohne abschnittschalter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4109507A1 (de) * | 1991-03-22 | 1992-09-24 | Magnet Bahn Gmbh | Langstator-linearmotor ohne abschnittschalter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2121057A1 (de) | 1972-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3705089C2 (de) | ||
DE3031781C2 (de) | Gleichstrom-Permanentmagnet-Linearmotor | |
DE2008611C3 (de) | Linear-Synchronmotor für Schienenfahrzeuge | |
EP1064712B1 (de) | Mehrsträngige transversalflussmaschine | |
DE3724306C2 (de) | ||
CH655210A5 (de) | Gleichstromlinearmotor. | |
WO2005090112A1 (de) | Vorrichtung zur übertragung elektrischer energie vom fahrweg auf das fahrzeug einer magnetschwebebahn | |
DE2129027A1 (de) | Lmearer Synchronmotor | |
WO2007131789A1 (de) | Linearmotor | |
WO2005090115A1 (de) | Magnetanordnung für magnetschwebefahrzeug | |
EP0877466B1 (de) | Antriebsmittel für eine Linearbewegung insbesondere kontinuierliche Linearbewegung und Langstator-Linearmotor | |
DE2329718A1 (de) | Linearmotor fuer hochgeschwindigkeitsbahn | |
DE2121057C3 (de) | Unipolar-Linearmotor | |
DE2121057B2 (de) | Unipolar-linearmotor | |
EP1647655A2 (de) | Schiebetür mit einem Antriebssystem mit einer Magnetreihe | |
DE810012C (de) | Steuereinrichtung fuer Modellfahrzeuge | |
DE1488065B2 (de) | Gleichstrommaschine in gleichpolbauart mit supraleitender ankerwicklung | |
DE102006021041A1 (de) | Magnetantriebsmotor mit einer bipolaren Rotorscheibe | |
DE1302033B (de) | Elektromagnetischer Linearmotor fuer elektrische Schienenfahrzeuge | |
EP0299137A1 (de) | Elektrischer Antrieb oder Generator | |
DE3204635C2 (de) | Asynchroner Linearmotor | |
DE2320236A1 (de) | Elektromagnetische schiene fuer linearmotorenantriebe und verfahren zu ihrer herstellung | |
DE1763845C (de) | Linearer Induktionsmotor | |
DE1940298A1 (de) | Elektromotor | |
DE3333608A1 (de) | Magnetschwebefahrzeug des m-bahntyps mit langstatorantrieb |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |