DE2133922C3 - Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über Land - Google Patents

Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über Land

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DE2133922C3
DE2133922C3 DE2133922A DE2133922A DE2133922C3 DE 2133922 C3 DE2133922 C3 DE 2133922C3 DE 2133922 A DE2133922 A DE 2133922A DE 2133922 A DE2133922 A DE 2133922A DE 2133922 C3 DE2133922 C3 DE 2133922C3
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Kazumi Matsui
Takashi Umenori
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JAPANESE NATIONAL RAILWAYS TOKIO
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
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    • H02K41/02Linear motors; Sectional motors
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    • B60LPROPULSION 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
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    • B60L13/03Electric propulsion by linear motors
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Description

Bei diesem bekannten System ist es jedoch erforderlich, daß der am Fahrzeug angebrachte schwebende Magnet gegenüber dem eigentlichen Angriffspunkt für die tragende und die antreibende Kraft versetzt ist. Dadurch ist die Stabilität, mit der das Fahrzeug im schwebenden Zustand gehalten wird, nicht hinreichend gewährleistet, und es kann keine große Kraft durch dieses System übertragen werden. Da der Wirkungsgrad dieses Systems, d.h. die Um-Wandlung von elektrischer in mechanische Energie, schlecht ist, ist eine Anwendung dieses bekannten Systems in großem Maßstab technisch und wirtschaftlich nicht zufriedenstellend.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit so auszubilden, daß das Fahrzeug stabil getragen wird, d. h., daß möglichst keine Schwankungen im Antrieb und in dem die Schwebehöhe des Fahrzeugs bestimmenden Auftrieb ' auftreten und daß keine Kraftkomponenten außer den fifc den Antrieb und Auftrieb erforderlichen auftreten, so daß ein günstiger Wirkungsgrad für die Umwandlung von elektrischer in mechanische Energie erhalten wird, und daß die erforderlichen Installationen möglichst gering sind.
Dies wird bei einem Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über Land der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß die Ankerwicklungen aus senkrecht stehenden und elektrisch hintereinandergeschalteten rechteckigen Stromschleifen bestehen, die vom Fluß der fahreeugfesten Magnetpole rechtwinklig zur Stromschleifenebene in der Weise durchsetzt werden, daß in Verbindung mit dem Magnetpolfluß die von den horizontalen Teilen der Stromschleifen erzeugten Kräfte den Auftrieb und die von den vertikalen Teilen der Stromscb'eifen erzeugten Kräfte den Antrieb in Fahrtrichtung bewirken.
Durch die rechteckige Ausgestaltung und die senkrechte Anordnung der Ankerwicklungen kann erfindungsgemäß erreicht werden, daß der Magnetfluß des am Fahrzeug angeordneten Magnets den senkrechten Teil der Stromschleife rechtwinklig schneidet, um die Antriebskraft zu erzeugen, und den waagerecht verlaufenden Tei! senkrecht schneidet, um den Auftrieb zu erzeugen. Für beide Kräfte erhält
?JSi5 Ä des Stromschienen parallel zur Bewegungsbahn ^
Fahrzeugs' zugeordnet sind, zu denen notn ^'> ^ tere, in aufeinanderfolgende Absc lnme .
Stromschienen parallel laufen, an derenι /\u μ
jeweils die Enden einer der AnkcrwicKiuny.ι. ■.b schlossen sind, und daß die durchgehenden schienen mit den Abschnitten je einer oei ten Stromschienen über Kurzschließer VCJ."'" sind, die in Fahrtrichtung verstellbar am i-anr β
o befestigt sind. Diese Kurzschließer Kon"e" ^ „en ßigerweise elektrisch leitende StromaDnenmt-u sein.
ein. , , . . . Hr pr.
Im folgenden sollen Ausführungsbeisp e e dur tr findung an Hand der Zeichnung naher enauien
den. . . j· j-«
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicni, ui Grundaufbau für den erfindungsgemauen sum den Antrieb eines Fahrzeuges zeigt; FnK,ehune
Fig.2 ist eine Seitenansicht, die die tn» des Antriebs und Auftriebs in F-1 £. 1 eriaui ■ F i g. 3 bis 5 sind Vorderansichten, die J lungen des in Fig. Ϊ gezeigten GrundautDaus «..& F i g. 6 bis 11 zeigen Ausfünrungsformen der t
findun?.; . . Anc;~ht des
*5 Fig.6(a) zeigt eine perspektivische Ansn.ni teilweise aufgeschnittenen Mechanismus
F i g. 6 (b) zeigt eine Vorderansicht der H g. (*> in Bewegungsrichtung gesehen; A.„c;rht der
F i g. 6 (c) zeigt eine perspektivische Andern Stromabnehmerrolle der Fig. 6 (aj una ο w,
F i g. 6 (d) zeigt eine andere Aus uhrungsform der Fig.6(a) bezüglich der Anordnung des Stromao nehmermechanismus; Ausleeune
Fig. 7 zeigt einen Schal plan, Jr die Auslegung der beweglichen Magnetpole der St°™bnehme rol len und der ortsfesten ^."^^'"7'" tiven und und die elektrischen ^*1"^"^^1^n" Ab negativen durchgehenden Stromschienen der .a schnitte unterteilten Stromschienen und der Ankerwicklungen zeigt; ceitenansicht bzw.
F i g. 8 (a) und 8 (b) s.nd eine ^ηΗη^^ eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform der or sfesten, An
F. g. 9 ist ein SchaltJla^" ^^ bindung zwischen den beweglic gp
den Stromabnehmerrollen und den ortsfsten Anker
wicklungen zeigt, wenn die «"den J1Ig.»W " 8(b) geze.gten ortsfesten Ankerw1Cklungen verwen
Um einen gleichmäßigen, stoßfreien Antrieb zu erhalten, ist es'vorteilhaff die Ankerwicklungen nach Art bekannter Gleichstrom-Schleifenwicklungen emander überlappend anzuordnen.
Eine zweckmäßige Schalteinrichtung zum synchron mit der Verschiebung des Magnetpols gesteuerten Anschließen und Abtrennen der Ankerwicklur,-gen an eine ortsfeste Gleichstromquelle besteht darin, daß zwischen den Ankerwicklungen und der ortsfesten Gleicl.stromquelle Thyr.storgleichstromabnehmermechanismus zeigt
Fig. 11 ist ein Sc^ltpla" der^, ^lative Lag der beweglichen Magnetpo a η«3dnun gen ?^ΐ Veiwndu^ä d«^yristorSe chstromschalter tasche ^^"f^S^,^^^,, der ortsfesten der positiven und negativen Seite
Ankerwicklungen zeigt, Darstellungen der
6o F.ig. 1 und:1 ^s.nd^ ^£α^> ^Zusa^men-Ergebn» ss> von Expen"me^J'*e hrt werden; dabei hang mit der f-^ndung durcngem
sind. Eine andere Möglichkeit besteht dann daß den heiden Polen der Gleichstromquelle durchgehende In Fig.
J.{^ bis i-6 rechteckige ortsfeste l l ms io r B
5 6
Ankerwicklungen bezeichnet, deren ancinandergren- in der waagerechten Richtung und dem Feld B die /ende Stromschleifen senkrecht zum Boden sind. Die folgende Auftriebskraft F2 erzeugt:
Schleifen 1-3 bis 1-5 durchfließt der Strom von den ' F-BlI (2)
jeweiligen Gleichstromquellen 3-3 bis 3-5. Beweg- 2 2
liehe Magnetpole, die von einem Elektromagneten 5 Wenn die ortsfeste Ankerwicklung 1 unbewegbar anoder einem Permanentmagneten gebildet werden, gebracht ist, wird die Auftriebskraft F., so wirken, sind mit ihren Polenden einander in bestimmtem Ab- daß sie die beweglichen Magnetpole 2 nach oben stand gegenüberliegend angeordnet. Die Stromschlei- hält. Wenn die beweglichen Magnetpole um einen fen der ortsfesten Ankerwicklungen 1-3 bis 1-5 sind Schritt bewegt werden und so weit kommen, daß ihr parallel zwischen diesen Enden befestigt. Zwischen io Magnetfeld den anderen Teil des senkrechten Leiters ihren Enden erzeugen die beweglichen Magnetpole 2 der ortsfesten Ankerwicklung 1-5 schneidet, hebt einen magnetischen Fluß senkrecht zu den Strom- sich die Antriebskraft F1 zu Null auf. Wenn aber in schleifen der ortsfesten Ankerwicklung 1-3 bis 1-5. diesem Moment der Strom/ der ortsfesten Anker-Der magnetische Fluß schneidet daher die waage- wicklung 1-3 abgeschaltet wird und der Strom/ darechten und senkrechten Leiter der Schleifen. 15 für in der ortsfesten Ankerwicklung 1-6 fließt, dann
Bei der Anordnung nach Fig. I wird beispiels- werden die beweglichen Magnetpole weiter unterweise angenommen, daß. wenn der Strom durch orts- stützt und angetrieben. Wenn daher ein beweglicher teste Ankerwicklungen 1-3 bis 1-5 in Pfeilrichtung Körper mit beweglichen Magnetpolen 2 und einem fließt, der magnetische Fluß der beweglichen Ma- Stromversorgungsmechanismus ausgestattet ist, so gnetpole 2 die senkrechten Leiter der ortsfesten An- ao daß die Gleichstromzufuhr zu den ortsfesten Ankerkeiwicklungen 1-3 bis 1-5 schneidet. Dann tritt ent- wicklungen fortlaufend umgeschaltet werden kann, sprechend der Dreifingerregel der linken Hand .eine wenn sich der bewegliche Körper vorwärts bewegt, waagerechte Antriebskraft F1 auf. Wenn andererseits dann wird der bewegliche Körper den Antrieb und der magnetische Fluß der beweglichen Magnetpole 2 Auftrieb kontinuierlich pulsierend gleichzeitig erhaldie waagerechten Leiter der ortsfesten Ankerwick- 25 ten und <vird über dem Boden schwebend fahren liingeii 1-3 bis 1-5 schneidet, wird ebenfalls entspre- können.
chend der Dreifingerregel eine Auftriebskraft F., er- Fig. 3 ist eine Ansicht der Fig. I, in der Richtung zeugt, die in senkrechter Richtung zum Boden wirkt. gesehen, in welcher sich die beweglichen Magnet-Wenn daher die ortsfesten Ankerwicklungen 1-1 bis pole 2 fortbewegen, wobei /V undS die Polaritäten 1-6 unbewegbar angebracht sind, werden die beweg- 30 der magnetischen Pole 2 sind.
liehen Magnetpole 2 hochgehoben und in der Rieh- Die Fig. 4 und 5 sind Abwandlungen des in den Hing des gestrichelten Pfeiles angetrieben. Dabei F i g. I und 3 gezeigten Aufbaus. In F i g. 4 sind ortskann die Stromrichtung der ortsfesten Ankerwick- feste Ankerwicklungen Γ, 1" parallel zueinander in lung 1 und die magnetische Flußrichtung der beweg- zwei Reihen angeordnet, und die beweglichen Malichen Macnetpole je nach der gewünschten Richtung 35 gnetpole la umfassen einen E-förmigen Block, so des Anhebens und Antreibens des Fahrzeuges 2 ge- daß deren Magnetfelder gleichzeitig die ortsfesten eignet eingestellt werden. Die Anzahl der Windungen Ankerwicklungen Γ, 1" schneiden können. Wenn der ortsfesten Ankerwicklung wird nach den Bedürf- bewegliche Magnetpole la dieser Art auf beiden Seinissen festgelegt. ten an der Unterseite des beweglichen Körpers ange-
F i g. 2 zeigt die Beziehung zwischen dem magneti- 40 bracht sind, wird ein Antrieb und ein Auftrieb auf sehen Fluß der beweglichen Magnetpole 2 und den beiden Seiten dieses Körpers erzeugt. Die Zusam-Stromschleifcn der ortsfesten Ankerwicklungen 1. mensetzung dieser Kräfte verhindert das Kippen des wenn F i g. 1 in der Richtung senkrecht zu dem Ende beweglichen Körpers um seine Bewegungsachse,
der beweglichen Magnetpole gesehen wird. In Fig. 2 Fig. 5 zeigt ein Beispiel, bei dem bewegliche Masteilt / die Größe des Stromes dar, der durch die orts- +5 gnetpole Ib, Ic von C-förmiger Gestalt auf beiden festen Ankerwicklungen 1-3 bis 1-5 fließt, undß Seiten einer ortsfesten Ankerwicklung 1 so angestellt den Bereich des von den Magnetpolen 2 erzeug- bracht sind, daß der magnetische Fluß der bew2gliten beweglichen magnetischen Feldes dar. chen Magnetpole die waagerechten Leiter der fester
Wenn die Länge des das Feld B schneidenden Tei- Ankerwicklungen 1 an zwei Punkten schneiden kann
les der waagerechten Leiter der ortsfesten Anker- 5« Diese Anordnung ist dadurch vorteilhaft, daß dei
wicklungen 1-3 bis 1-5. in denen der Strom fließt, W2 Wirkungsgrad der festen Ankerwicklung 1 bezüglich
ist und die Länge des das Feld B schneidenden Teils des Auftriebs verbessert werden kann. In diesem FaI
der senkrechten Leiter der ortsfesten Ankerwicklun- ist genau wie in Fig.3 das Arbeitsprinzip das, dat
gen 1-3 bis 1-5, in denen der Strom fließt, /, ist, dann der magnetische Fluß am unteren Po! des bewegli
wird die folgende Antriebskraft F1 durch die Strom- 55 chen Magnetpols 2 c den Langsleiter der festen An
komponente / und das Feld B erzeugt. kerwicklung 1 schneidet.
Zur Unterdrückung von Funken ist es vorteilhaft, Die F i g. 6 bis 11 zeigen einige Ausführungsfor
wenn parallel τ·\ den Ankerwicklungen hochohmige men der Erfindung, die auf dem obengenannter
Widerstände geschaltet sind. Es kann auch zweckmä- Grundaufbau beruhen.
Big sein, die Stromschienen zwischen zwei parallelen 60 In den F i g. 6 (a) und 6 (b) sind 1' und 1" diesel
Reihen der ortsfesten Ankerwicklungen anzuordnen. ben ortsfesten Ankerwicklungen 1' und 1" in Forn
P=B-/./ (i) rechteckiger Schleifen, wie sie in der Fig.4 gezeig
11 sind. Eine Vielzahl dieser Schleifen sind in zwei Rei
Wenn die ortsfeste Ankerwicklung 1 unbewegbar hen mit bestimmtem Abstand senkrecht zum Bodei angebracht ist. wirkt der Antrieb so, daß er die be- 65 angeordnet und durch Isolatoren 4, 4' an einer Be weglichen Magnetpole 2 in waagerechter Richtung tonplatte 14 α befestigt. Die ortsfesten Ankerwick verschiebt. Außerdem wird zwischen der Stromkom- lungen sind elektrisch nur über Anschlußleitungen c ponente/ der ortsfesten Ankerwicklungen 1-3 bis 1-5 c, wie in Fig. 7 gezeigt ist, verbunden, so daß keil
direkter Stromdurchgang zwischen aneinander angrenzenden ortsfesten Ankerwicklungen besteht. Die Betonplatte 14 α ist an einem Schotterbrett 14 ft befe- «tigt. Bewegliche Magnetpole la von etwa derselben I-tJrmigen Gestalt, wie sie in Fig.4 gezeigt ist, bestehen aus einem Kern 2 d und einer Spule 2 e. Wenn die Spule 2 e einen Strom von einer Hilfsstromversorgung (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 6 empfängt, wird der Kern 2 d erregt. Wie in F i g. 4 gezeigt ist, ist die Beziehung zwischen den beweglichen Magnetpolen 2 α und den zwei Reihen von ortsfesten Ankerwicklungen Γ, 1" so, daß die Stromschlcifcn der ortsfesten Ankerwicklungen Γ, 1" parallel zwischen den Enden der beweglichen Magnetpole la laufen und der magnetische Fluß dieser beweglichen Magnetpole la, der senkrecht zu den Stromschleifen ist, die senkrechten und waagerechten Leiter der zwei Reihen von ortsfesten Ankerwicklungen schneidet. In dieser Ausführungsform ist die Länge der besveglichen Magnetpole la in der Bewegungsrichtung gleich den Längen von drei ortsfesten Ankerwicklungen 1', 1" in Bewegungsrichtung gesetzt. Oben an den beweglichen Magnetpolen la ist das Fahrzeuge ζ. B. durch eine bekannte Luftfederung 5 angebracht, wie in Fig. 6 (b) gezeigt ist. Mit 7 ist eine positive Stromschiene, an die die positive Spannung der t/.leichspannungsquelle 3 angelegt ist, und mit 8 eine negative Stromschiene bezeichnet, an die die negative Spannung der Gleichspannungsquelle 3 angelegt ist. Die positive Stromschiene 7 und die negative Stromschiene 8 sind jeweils durch Isolatoren 7', 8' in einer mittleren Ausnehmung des Mittclanschnittes der Betonplatte 14 α parallel zu den ortsfesten Ankerwicklungen Γ, 1" befestigt. In Abschnitte unterteilte Stromschienen 9 und 10 sind durch Isolatoren 9', 10' befestigt zwischen der positiven Stromschiene 7 und der negativen Stromschiene 8 und parallel zu diesen angeordnet. In einzelne Abschnitte unterteilte Stromschienen 9 und 10 sind gegenüber den jeweiligen ortsfesten Ankerwicklungen angeordnet, und die Länge der Abschnitte in der Bewegungsrichtung ist etwa gleich der Länge der jeweiligen ortsfesten Ankerwicklungen gemacht. Dabei sind die Enden jedes Abschnitts durch einen festen Abstand elektrisch isoliert. Ein Ende jedes Stromschienenabschnitts grenzt an ein Ende der entsprechenden ortsfesten Ankerwicklungen an. Die Stromabnehmerrollen 11, 12 sind jeweils durch Lager 11', 12' unten am Mittelkern der Magnetpolanordnung befestigt. Die Stromabnehmerrollen II, 12 drehen sich jeweils in einem solchen Kontakt, daß sie einen Kurzschluß zwischen der positiven Stromschiene 7 und einem Abschnitt der unterteilten Stromschiene 9 und zwischen der negativen Stromschiene 8 und einem Abschnitt der unterteilten Stromschiene 10 erzeugen können. Die Rollen 11, 12 sind so angebracht, daß ein konstanter Abstand zwischen ihnen in Bewegungsrichtung eingehalten wird. F i g. 6 (c) zeigt die detaillierte Konstruktion der Lagerune II'.
In F i g. 6 (c) ist 11 a' ein elektrischer Bewegungsmechanismus, 116' eine Stromzuführung, lic' eine Antricbsspindel für die Bewegung, Il d' ein Lager für die Antriebsspindel, lie' ein Rahmen für die Stromabnehmerrolle, Hf eine Feder, llg' eine Führung für die Bewegung dieser Rolle und II die Stromabnehmerrolle. Die Feder 11/' ist zwischen den Rahmen lie' und ein Stromabnehmerrollenlager 11;" eingesetzt, um die Rolle 11 mit konstantem Druck gegen die positive Stromschiene 7 und die unterteilte Stromschiene 9 zu drücken. Der elektrische Bewegungsmechanismus Ho' hat die Wirkung, nachdem er einen Befehl vom Fahrzeug 6 durch die Stromzuführung lift' empfangen hat, die Antriebsspindel Hc', die in dem Antriebsspindellager 11 rf' gelagert ist, in der bestimmten Richtung zu drehen, wodurch der Rahmen 11 e', der die Rolle 11 hält, in der Bewegungsrichtung verschoben wird. Die
ίο Anordnung der Halterung 12' ist genau dieselbe wie die der Halterung 11'.
Die Ausgestaltung der positiven und negativen Stromschienen 7,8 und der unterteilten Stromschienen 9, 10 ist nicht auf die in den F i g. 6 (a) und 6 (b) gezeigte Anordnung beschränkt. Die gleiche Wirkung kann arch erreicht werden, wenn beide auf der Außenseite der Gleitschienen angeordnet sind, wie in F i g. 6 (d) gezeigt ist. In diesem Fall befinden sich selbstverständlich die Stromabnehmerrollen 11, 12
zo auf beiden Seiten der beweglichen Magnetpole la in der Weise, daß sie sich in Berührung drehen können, so daß sie die positiven und negativen Stromschienen 7,8 mit den unterteilten Stromschienen 9, 10 kurzschließen. Außerdem sind Gleitschuheinrichtungen 20 auf beiden Seiten der beweglichen Mganetpolanordnung angebracht. Die Gleitschuheinrichtung 20 ist aufgebaut, wie in F i g. 6 (a) 6 (b) gezeigt ist. indem ein Gleiter 20 ft an dem Metallrahmen 20« von z.B. L-förmigem Querschnitt angebracht ist. Der Teil des Gleiters 20 ft, der der Gleitschiene 15 gegenüberliegt, besteht aus Kunststoff und ist an "seiner Oberseite aus einem Stück mit einem elastischen Material. z.B. Kautschuk, ausgebildet. Der Gleiter 20ft ist so angebracht, daP seine Unterseile tiefer liegen
kann als die Unterseite der beweglichen Magnetpolanordnung la. Der Gleiter 20ft hat vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt und befindet sich der Gleitschiene 15 gegenüber und ist auf beiden Seiten der Magnetpolanordnung la befestigt. Wenn das
Fahrzeug 6 in Ruhe ist, hält der Gleiter 20 ft auf der Gleitschiene an. Beim schwebenden Antrieb des Fahrzeugs schwebt es mit einem bestimmten Abstand über die Gleitschiene 15. Im Falle eines Nothaltes kommt es zum Stoppen, nachdem es eine kurze
Strecke über die Gleitschiene 15 geglitten ist. Weitei können sich die beiden Endteile des Metallrahmen? 20 α so nach unten erstrecken, so daß ihre Innenflächen den Außenflächen der Gleitschienen 15 beim schwebenden Antrieb gegenüberliegen, so daß die
obengenannten, sich nach unten erstreckenden Teile 20 c als Führung für das Fahrzeug 6 beim schwebenden Antrieb wirken. Auf der Innenseite des sich nacr unten erstreckenden Teiles 20 c ksnn eine Rolle 20ί mit einem Lager 2Oe in der Weise angebracht sein
daß sie sich in Berührung mit der entsprechender Außenseite der Gleitschiene 15 drehen kann, wenr die Magnetpol anordnung 2 α schwebend angetrieber wird. Die Gleitschiene 15 kann durch einen Isolatoi an der Betonplatte 14 befestigt sein, wenn es erfor-
derlich ist.
Der schwebende Antrieb der Magnetpolanordnuni wird nun mit Bezug auf das in Fig.7 gezeigt« Schaltbild beschrieben. ~
In F i g. 7 stellt l'-l bis l'-7 eine Reihe von ortsfesten Ankerwicklungen dar, die kontinuierlich an
geordnet sind, wie in Fig. 6 gezeigt ist. 1"-1 bis V-"
stellt die andere Reihe von gleichen befestigten An
kerwicklungen 1 dar. 7 und 8 sind die positiven unc
9 10
negativen Stromschienen der Fig. 6. 9-1 bis 9-7 und abnehmerrolle 11 in Berührung mit dem Strom-10-1 bis 10-7 sind jeweils Stromschienenabschnitte, schienenabschnitt 9-4, der der ortsfesten Ankerwickdie an der Seite Jer positiven Stromschiene 7 und der lung Γ-4 entspricht, und mit der positiven Strom-Seite der negativen Stromschiene 8 angeordnet sind. schiene, die dem Stromschienenabschnitt 9-4 ent-Mit 11, 12, 2 α sind die gleichen Teile bezeichnet wie S spricht, während die Stromabnehmerrolle 12, den. in Fig. 6. Der bewegliche Magnetpol la ist hier ge- Stromschienenabschnitt 10-7 und die negative Stromzeigt, um die relative Lage der Bodeninstallation ein- schiene, die dem Stromabschnitt 10-7 entspricht, beschlicßlich der Reiher« von ortsfesten Ankerwicklun- rührt. Auf diese Weise werden nach demselben Pringen festzulegen. Unter den Stromschienenabschnit- zip wie oben beschrieben wurde, die ortsfesten Anten, die jeweils an den Außenseiten der zwei Reihen io kerwicklungen Γ-5, l'-6, Γ-7, l"-5, l"-6 und l"-7 von ortsfesten Ankerwicklungen l'-l bis 1 -7 und erregt, um den schwebenden Antrieb der bewegli-1"-1 bis l"-7 angeordnet sind, sind die gegenüberlie- chen Magnetpolanordnung la in der Pfeilrichtung genden, z. B. 9-2 und 10-2 oder 9-3 und 10-3, durch aufrechtzuerhalten.
Verbindungsdrähte c, c' elektrisch verbunden. Die Um den schwebenden Antrieb der beweglichen zwei Enden der ortsfesten Ankerwicklungen Γ-2 bis 15 Magnetpolanordnung la in der Fig.7 gezeigten l"-3, die parallel angeordnet sind, sind jeweils mit Stellung auf Auslaufbedingung umzuschalten, wird diesen Drähten c, c' verbunden. Indem alle Strom- der Strömabnehmerrollcnmechanismus, wie er in schienenabschnitte der Reihe nach jeweils in gleicher F i g. 6 (c) gezeigt ist, verwendet, um die Stromab-Weise mit den entsprechenden ortsfesten Ankerwick- nehmerrolle 12 zu der Stellung des Stromschienenlungen verbunden sind, ergibt sich eine Bodenin- »0 abschnittes 10-5 und die Stromabnehmerrolle 11 zu stallation, die teilweise in F i g. 7 gezeigt ist, wobei 3 der Stellung des Stromschienenabschnittes 9-2 zudie Gleichstromversorgung ist, wodurch die relative rückzudrehen. Dadurch werden die ortsfesten Anker-Auslegung der ortsfesten Ankerwicklungen und der wicklungen l'-3 bis Γ-5 und l"-3 bis l"-5 erregt, beweglichen Magnetpole erhalten wird, wie sie in um bei Anwesenheit eines Auftriebes zu verhindern, F i g. 4 gezeigt ist. Ein Widerstand R ist zusätzlich 25 daß ein Antrieb erzeugt wird. In diesem Fall werden vorgesehen, um einen Schaltfunken durch die Strom- die Stromabnehmerrollen 11, 12 auf beiden Seiten abnehir.errollen 11 und 12 zu verhindern. Wenn gleichzeitig in Bewegungsrichtung z. B. durch das folbei dieser elektrischen Anordnung die bewegliche gende Verfahren verschoben, wobei der feste Ab-Magnetpolanordnung 2 α von der in F i g. 7 gezeigten stand zwischen ihnen beibehalten wird. Durch ein Stellung verschoben wird, z.B. wenn die Stromab- 30 Steuersignal vom beweglichen Aufbau6 werden die nehmerrollen 11 und 12 in Berührung mit dem elektrischen Bewegungsmechanismen für die Strom-Stromschienenabschnitt 9-3 und dem entsprechenden abnehmerrollen 11 und 12 über die Stromzufüh-Teil der positiven Stromschiene bzw. mit dem Strom- rungen 11 b\ Mb' betätigt, um die Antriebsspindeln schienenabschnitt 10-6 und dem entsprechenden Teil lic' und 12c' mit derselben Drehzahl in der gleider negativen Stromschiene gebracht werden, wird 35 chen Richtung zu drehen, wodurch die Stromabnehein Stromkreis Gleichstromquelle — positive Strom- merrollen 11, 12 in der gleichen Richtung verschoschiene7 — Stromabnehmerrolle 11 — Stromschie- ben werden, wobei ein konstanter Abstand zwischen nenabschnitt 9-3 — ortsfeste Ankerwicklungen ihnen eingehalten wird. (12 b' und 12 c' sind nicht l'-4 — Γ-6 und l"-4 bis l"-6 — Stromschienenab- gezeigt und sind jeweils die Stromzuführungen und schnitt 10-6 — Stromabnehmerrolle 12 — negative 40 die Antriebsspindel des Bewegungsmechanismus für Stromschiene 8 gebildet, so daß ein Strom durch die die Stromabnehmerrolle 12 und entsprechenden 11 b' ortsfesten Ankerwicklungen Γ-4 bis l'-6 und l"-4 und lic'.) Wenn in diesem Fall die zeitliche Steuebis l"-6 fließt. Es sind nämlich die Abmessungen der rung für die Abgabe des Steuersignals und die Drehortsfesien Ankerwicklungen, die Länge des bewegli- zahl der Antriebsspindel 11 c' und 12 c' geeignet einchen Magnetpols la in Bewegungsrichtung und der 45 gestellt sind, können die beiden Stromabnehmerroi-Abstand zwischen den Stromabnehmerrollen 11, 12 len 11, 12 mit einem Abstand verschoben werden, so eingestellt, daß der Strom nicht durch die ortsfe- der der Zeitsteuerung der Steuersignale entspricht, sten Ankerwicklungen l'-3 und l"-3 fließen kann, Es soll nun das Abbremsen der beweglichen Masondern daß der Strom durch die ortsfesten Anker- gnetpolanordnung la beim Antrieb unter Bezugwicklungen Γ-4, Γ-5, l"-4, l"-5 und die ortsfesten 50 nähme auf F i g. 7 erläutert werden. Die Stromabneh Ankerwicklungen Γ-6 und l"-6, die unmittelbar vor merrolle 12 wird an die Stelle des Stromschienenab dem beweglichen Magnetpol la sind, fließen kann. schnittes 10-4 und der entsprechenden negative! Wenn bei dieser Anordnung der Strom, der durch Stromschiene gebracht, während die Stromabnehmer den senkrechten Leiter jeder Stromschleife der orts- rolle 11 zum Stromschienenabschnitt 9-1 und de festen Ankerwicklungen Γ-4 bis l'-6 und l"-4 bis 55 entsprechenden positiven Stromschiene gebrach l"-6 fließt, durch den magnetischen Fluß des beweg- wird, wodurch die ortsfesten Ankerwicklungen 1'-; liehen Magnetpols 2 a, der senkrecht zu den Strom- bis l'-4 und l"-2 bis l"-4 erregt werden und die be schleifen ist, geschnitten wird, wird ein Antrieb in wegliche Magnetpolanordnung la durch eine Kraf Pfeilrichtung durch die bewegliche Magnetpolanord- abgebremst wird, die der vorherigen Bewegungsrich nung 2 α erzeugt. Da der magnetische Fluß dieses be- So tung entgegenwirkt.
weglichen Magnetpols 2 α gleichzeitig die waagerech- Um die bewegliche Magnetpolanordnung 2 α nac1
ten Leiter dieser ortsfesten Ankerwicklungen schnei- dem obigen Abbremsen anzuhalten, werden unmil
det, wird ein Auftrieb erzeugt und auf diese Weise telbar vor dem Anhalten die Stromabnehmerrolle
wird die bewegliche Magnetpolanordnung in einem 11, 12 in die obengenannte Auslaufstellung versehe
schwebenden Zustand verschoben. Wenn sich die 65 ben. Nach dem Abbremsen der beweglichen Magnei
Magnetpolanordnung 2 α verschiebt und ihr vorderes polanordnung 2 α können die Gleitschuhe 20 b i Ende die Lage der ortsfesten Ankerwicklungen l"-7 F i g. 6 (b), wenn es nötig ist, zum Aufsetzen auf di hei der Vorwärtsbewegung erreicht, kommt die Strom- Gleitschiene 15 gebracht werden, indem die bewej
11 12
liehe Magnetpolanordnung 2α durch Abschalten der lung Ir' abgeschaltet wird, fließt ein neuer Strom
HilfsStromversorgung des Fahrzeugs 6 abgebaut durch die'ortsfcste Ankerwicklung 1/', und denige-
wird oder indem die entsprechende Stromversor- maß wird der schwebende Antrieb des beweglichen
gung3 abgeschaltet wird. Magnetpols la aufrechterhalt :n. Widerstände R sind
Fig.8 zeigt eine andere bevorzugte Ausfühiungs- 5 vorgesehen, um elektrische Schaltfunken durch die
form der ortsfesten Ankerwicklung 1. In den Stromabnehmerrollen 11 und 12 zu vermeiden.
Fi g. 8 (a) und 8 (b) sind 1 α bis 1 / unabhängige orts- Die Ausführungsform mit einem aufgespaltenen
feste Ankerwicklungen mit demselben Aufbau und Aufbau der ortsfesten Ankerwicklungen hai den
derselben Funktion wie die, die in Fig. 3 mit 1 be- Vorteil, daß die Antriebs- und Auftriebsänderungen,
zeichnet sind, wobei ρ die Spulenweite der Wicklung io die für jede einzelne Verschiebung der beweglichen
und q die Spulenteilung bilden. Die Spulenweite ρ Magnetpolanordnung um eine Spulenteilung auftre-
der Wicklung bedeutet jeweils die Länge der ortsfe- ten, klein sind und daß bei der verringerten Indukti-
sien Ankerwicklungen 1 α bis 1 / in der Bewegungs- vität der ortsfesten Ankerwicklungen das elektrische
richtung, während die Spulenteilung q die Versetzung Schalten mit Hilfe der Stromabnchmnrrollcn 11, 12
bedeutet, aus der sich die gegenseitige Überlappung 15 einfacher gemacht wird.
der ortsfesten Ankerwicklungen 1 α bis 1 / in der Be- Die Fig. 10 und 11 zeigen eine andere Ausfüh-
wefumgsrichtung zu p-q ergibt. rungsform, bei der ein nicht berührender Stromab-
F i g. 8 stellt den Fall dar, in dem vier getrennte nehmermechanismus verwendet wird, der den vorher or -ifeste Ankerwicklungen verwendet werden. Die beschriebenen Stromabnehmerroilcn 11 und 12 entZahl der Windungen in jeder der ottsfesten Anker- 20 spricht.
wicklungen 1 α bis 1/ kann nach Bedarf festgelegt In den Fig. 10 und 11 sind die gleichen Bauteile
werden. wie in den Fig. 6 (a), 6(b) und 6(c) mit den glei-
Fig.9 zeigt einen Schaltplan, der die elektrische chen Bezugszeichen bezeichnet. Thyristorgleich-Schaltung einer der zwei Reihen, wie sie in Fig. 6 Stromschalter 16-1 bis 16-7 für die positive Seite, die gezeigt sind, der ortsfesten Ankerwicklungen der as alle an dem Boden befestigt sind, befinden sich ge-F i g. 8 und die Beziehung zwischen diesen Wicklun- genüber und in Bewegungsrichtung parallel zu den gen und dem beweglichen Magnetpol 2 α darstellt. In Enden der jeweiligen ortsfesten Ankerwicklungen Fig. 9 sind la' bis Iz' getrennte ortsfeste Anker- der beiden Reihen. Jeder ist durch eine entsprewicklungen, und die Spulenweite ist gleich der vierfa- chende elektrische Verbindung, z.B. 7c, zwischen chen Spulenteilung, la ist der bewegliche Magnet- 30 die positive Stromschiene7 und die ortsfeste Ankerpol, und seine Länge in Bewegungsrichtung ist als wicklung l'-2 geschaltet. Thyristorgleichstromschaleine Länge dargestellt, die der dreifachen Spulen- ter 17-1 bis 17-7 für die negative Seite sind in gleiweite entspricht. Ebenso entspricht 9-1 bis 9-21 in eher Weise angeordnet und elektrisch durch entspre-F i g. 9 den Stromschienenabschnitten 9-1 bis 9-7 in chende elektrische Verbindungen zwischen die nega-Fig. 7. 10-1 bis 10-21 entspricht den Abschnitten 35 tive Stromschiene 8 und die ortsfesten Ankerwicklun- 10-1 bis 10-7, 7, 8, 11, 12 bezeichnen dieselben Bau- gen geschaltet. IY bzw. 22' stellen Zündsignalgeneteile wie in F i g. 7. ratoren für die positive und negative Seite dar, wäh-
Die Zweireihenanordnung der ortsfesten Anker- rend 21", 22" jeweils Löschsignalgeneratoren für die wicklung, die in F i g. 6 dargestellt ist, entspricht der positive und negative Seite sind. Der Zündsignal-Anordnung derselben Komponenten 1 α bis 1 z' in 40 generator IY und der Löschsignalgenerator 21" auf F i g. 9. Zur einfacheren Erklärung sind jedoch in der positiven Seite sind an der Seitenfläche der be-F i g. 9 die ortsfesten Ankerwicklungen in einer weglichen Magnetpolanordnung 2 α auf der Seite der Reihe angeordnet. Ihre Funktion ist jedoch die positiven Stromschiene 7 angebracht. Entsprechend gleiche, als wenn die ortsfesten Ankerwicklungen in sind der Zündsignalgenerator 22' und der Löschsizwei Reihen angeordnet sind. Wenn bei dieser An- 45 gnalgenerator 22" der negativen Seite an der Seitenordnung der bewegliche Magnetpol 2 α in der in fläche der beweglichen Magnetpolanordnung 2 α auf Fi g. 9 gezeigten Stellung ist, wird Gleichstrom durch der Seite der negativen Stromschiene 8 3.gebracht, die Stromschienenabschnitte 9-7 und 10-19 zu den Der Zündsignalgenerator 22' und der Löschsignalortsfesten Ankerwicklungen Ig' bis Xr zugeführt, generator 22" auf der negativen Seite sind mecha- und der bewegliche Magnetpol la wird durch die 50 nisch mit einem bestimmten Abstand durch eine VerKraft angehoben, die in den waagerechten Leitern bindung 22 a gekoppelt. Dasselbe gilt für die gleider ortsfesten Ankerwicklungen 1-g bis 1-r erzeugt chen Generatoren auf der positiven Seite. Die Signalwird, während er durch die Kraft angetrieben wird, generatoren (die aus dem Zündsignalgenerator und die in Bewegungsrichtung in den senkrechten Leitern dem Löschsignalgenerator bestehen) auf der positider ortsfesten Ankerwicklungen 1 g' bis 1 r' erzeugt 55 ven und der negativen Seite sind in Bewegungsrichwird. Auf diese Weise findet ein schwebender An- tung der beweglichen Magnetpolanordnung vor- und trieb in Pfeilrichtung in genau derselben Weise statt zurückverschiebbar, wobei ein bestimmter Abstand wie in Fig.7. Der einzige Unterschied dieser Aus- zwischen ihnen eingehalten wird. Demgemäß kann führungsform ist der, daß die Stromschienenab- das Verschieben nach dem Verfahren der F i g. 6 (c) schnitte 9-1 bis 9-21 und 10-1 bis 10-21 für jede 60 erfolgen. In diesem Fall sind jedoch die Signalgene-Spulenteilung q der ortsfesten Ankerwicklungen vor- ratoren der positiven und negativen Seite jeweils an gesehen sind. Wenn der bewegliche Magnetpol la dem Rahmen He' [in Fig. 6(c)] befestigt, welcher um eine Spulenteilungq aus der in Fig.8 gezeigten in der Bewegungsrichtung durch die Drehung der Stellung verschoben wird, bewegen sich die Stromab- A ntriebsspindel 11 c' verschiebbar ist.
nehmerrollen Il und 12 zu den Lagen der Strom- 65 Die Zündanschlüsse 18 und die Löschanschlüsse schienenabschnitte 9-8 bzw. 10-20, wodurch die orts- 19 der Thyristorgleichstromschalter auf der positiven festen Ankerwicklungen If bis 1 </ erregt werden. Seite sind parallel in Abständen längs der ortsfesten Wenn die Stromzufuhr zu der ortsfesten Ankerwick- Ankerwicklungen ausgerichtet. Beide Reihen von
Eingangsanschlüssen sind so parallel zueinander angeordnet. Dasselbe gilt für die Zündanschlüsse 18 und die Löschanschlüsse 19 auf der negativen Seite. Die Zünd- und Löschanschlüsse sind in Absländen angeordnet, die den Abständen in F i g. 6 (d) entsprechen, durch welche die Enden der Stromschienenabschnitte 9 und 10 in Bewegungsrichtung isoliert sind.
Die Zündsignalgeneratoren 21' auf der positiven Seite und 22' auf der negativen Seite sind in einer solcher. Weise an der beweglichen Magnetpolanordnung angebracht, daß sie jeweils den Zündanschlüssen 18 auf der positiven Seite und 18 auf der negativen Seite gegenüberliegen. Die Löschsignalgencratoren auf der positiven und negativen Seite sind so an der beweglichen Magnelpolanordnung la ange- «5 bracht, daß sie in gleicher Weise den jeweiligen Lü^chanschluß 19 auf der positiven Seite und 19 auf der negativen Seite gegenüberliegen. Bei dieser Anordnung können z. B. kontinuierlich Lichtsignale, di'-voη den Zünd- und Löschsignalgeneratorcn ausgesandt werden, bei der Verschiebung der beweglichen Magnetpolanordnung la zu den entsprechenden Zünd- und Löschanschlüssen übertragen werden. Durch inen nicht gezeigten bekannten photoclektrischen Wandler erzeugen sie an jedem Anschluß ein Eingangssignal, wodurch die Thyristorgleichstromschalter betätigt werden.
Während nach Fi g. 6 (a) die positiven und negativen Stromschienen zwischen den ortsfesten Ankerwicklungen angeordnet sind, befinden sich diese nach Fig. 10 an den Außenseiten der Bewegungsbahn. Natürlich müssen die Zündsignalgeneratoren IY und 22' und die Löschsignalgeneratoren 21" und 22" der positiven und negativen Seite sowie die positiven und negativen Thyristorglcichsjromschalter 16-1 bis 16-7 und 17-1 bis 17-7 entsprechend zu den positiven und negativen Stromschienen 7 und 8 angeordnet sein.
Mit Bezug auf F i g. 11 soll die Wirkungsweise des Stromabnehmermechanismus der Fig. 10 beschrieben werden. Fig. 11 ist ein äquivalenter Schaltplan, der die relative Lage der beweglichen MagnetpolanordiHinn 2 ο zu den ortsfesten Ankerwicklungen Γ-1 bis" l'-H und 1"-1 bis l"-8 und die Beziehung zwischen den Wirkungen der positiven und negativen Thyristorgleichstromschalter 16-1 bis 16-7 und 17-1 bis 17-7 und der ortsfesten Ankerwicklungen l'-l bis Γ-8 und 1"-1 bis l"-8 zeigt. In Fig. 11 sind mit 3, 7. 8. la dieselben Bauteile bezeichnet wie in Fig. 10. 18 ist der Zündsignalanschluß, 19 ist der Löschsignalanschluß, und 21', 21". 22', 22" sind die jesvciligen Lagen des positiven Zündsignalgenerators, des positiven Löschsignalgencrators des negativen Zündsienalgcnerators und des negativen Löschsignalgenera'.ors. Wenn sich der bewegliche Magnetpol 2 α, wie in F i g. 11 gezeigt ist. in einer Lage gegenüber der ortsfesten Ankerwicklungen Γ-3 bis Y-S und l"-3 bis l"-5 befindet, schließen die Zündsignalgenera'.oren IY und 22' den positiven ThyristorglcichstromschnUcr 16-3 und den negativen Thyristorglcichstromschaltcr 17-6. wodurch der folgende Stromkreis gebildet wird: Positive Stromschiene 7 — Thyristorgleiehstromschaltcr 16-3 — negativer Thyristorglcxhstromschaller 17-6 — negative Stromschiene 8. Als Folge davon fließt ein Gleichstrom durch die ortsfesten Ankcrwickluncen Γ-4 bis Γ-6 S5 und 1"-4 bis Γ'-fi. In diesem FalT wird, wenn die ortsfesten Ankerwicklungen wie in F i g. ύ oder in F i g. 8 aufgebaut sind, der bewegliche Nlagnclpol 2 <i in derselben Weise, wie bei Fig.6 oder Fig. 9 beschrieben wurde, durch die Kraft angehoben, die in den waagerechten Leiter der ortsfesten Ankerwicklungen Y-A bis Γ-6 und l"-4 bis l"-6 erzeugt wird, und durch die Kraft angetrieben, die in deren vertikalen Leitern erzeugt wird. Wenn auf diese Weise der bewegliche Magnetpol 2 a in der Pfeilrichtung um eine Spulenweite verschoben wird, wie im Zusammenhang mit Fig.6(a) und Fig.9 erwähnt wurde, werden die Zündsignalgeneratoren IY und 22' beide um eine Spulenweite verschoben, um die Thyristorgleichstromschalter 16-4 und 17-7 zu zünden und zu schließen, während gleichzeitig die Löschsignalgeneratoren 21", 22" um eine Spulenweite bewegt werden, um die Thyristorgleichstromschalter 16-3 und 17-6, die geschlossen waren, zu steuern und zu öffnen. Auf diese Weise kann der bewegliche Magnetpol 2 α kontinuierlich im schwebenden angetriebenen Zustand gehalten werden. Das Auslaufen, Bremsen und Abstoppen des beweglichen Magnetpols la kann in derselben Weise ausgeführt werden, wie bei F i g. 6 beschrieben wurde, d. h., indem die Zündsignal- und Löschsignalgeneratoren 21' und 21" bzw. 22' und 22" in der Bewegungsrichtung des beweglichen Feldes oder in der entgegengesetzten Richtung dazu verschoben werden.
Die Wirksamkeit der Erfindung wurde durch verschiedene Experimente bestätigt. Einige der Untersuchunesergebnisse sollen im folgenden angegeben werden.
Versuch
A. Versuchsbedingungen
1. Ortsfeste Ankerwicklungen
Es wurden Stromschleifen von rechteckiger Form, wie sie in F i g. 6 gezeigt sind, verwendet. Die Zahl der aufgespaltenen Einheilen, die Abmessungen und die verwendete Stromstärke waren folgende: Zwei getrennte Einheiten wurden verwendet, wobei jede 6,5 cm hoch und 18,0 cm lang war und 21 Windungen aufwies. Es floß ein Strom von 145 Ampere. Diese ortsfesten Ankerwicklungen waren, wie in F i g. 6 gezeigt ist. in zwei Reihen kontinuierlich über eine Länge von 10 m mit einem Abstand von 21 cm zwischen den Reihen gelegt.
2. Bewegliche Magnetpole
Höhe pro Einheit 9 cm, Breite 26 cm, Länge in Bewegungsrichtung 72 cm, Abstand zwischen den Polen 18 mm, Höhe der Pole 2 cm, erregende Amperewindungszahl 28000 Amperewindungen, magnetische Flußdichte 0,72 Wb'nV-. Zwei solche beweglichen Magnctpolsystemc wurden mechanisch gekoppelt mit einem Spalt von 30 cm in der Bewegungsrichtung, ihr Gewicht einschließlich des Unterrahmens war 220 kg.
B. Ergebnisse
Es wurden die in Fig. 12 und 13 gezeigten Ergebn'ssc erhalten. Fig. 12 zeigt die Auftriebscharakteristik, wie sie bei dem vorliegenden Experiment erhalten wurde, wobei die Abszisse die Lage der ortsfesten Ankerwicklungen in Bewegungsrichtung zeigt, wobei die Stelle als Nullpunkt genommen ist. an der die Stromabnchmcrrollc zu Beginn einen Stromschicnenahschnitt berührte und wobei die Ordinate den Auftrieb angibt, der auf das gesamte Gewicht der zwei beweglichen Magnetpolsysteme einschließlich
des l'nterrahmens wirkt. Die hei dem \nrliecenden [ixperiment erhaltene Auftriebskurve ist als l·'., gezeigt. Aus dieser Kurve kann der Duichschnittsauftrieh F2' zu 715 kg abgeschätzt werden. Dementsprechend erhält man einen durchschnittlichen Neiioaufuieb von 715 kg - 220 kg 495 kg.
• In Fig. 13 ist die Abszisse dieselbe wie in F i g. 12, und die Ordinate gibt die Charakteristik des momentanen Antriebs unter der Lastbedingung an, daß das Gesamtgewicht des beweglichen Magnetpolsystems einschließlich des Eigengewichtes (220 kg) gleich der Hälfte des durchschnittlichen Auftriebs von 715 kg ist. Bei dem vorliegenden Experiment wurde eine Antriebskurve erhalten, die durch F1 bezeichnet ist. Die Kurve F1' stellt den durchschnittlichen Antrieb dar. Es wurde ein durchschnittlicher Antrieb von 43.3 kg gefunden.
In den Kurven F1, F, der Fig,112 «"d '3 wj Pulsation*! beobachtet, aber gemäß den Ergb"iss von zahlreichen schwebenden Be.r.ebsver sehen be. denen zwei Fahrgäste getragen wurden, war di: MJ quenz der Pulsation so hoch, daß der mcnschl.clκ Körper keine Vibration fühlte. D.ese txpcnmcmc zeigen, daß die Erfindung ein sowohl wimchaftUch als auch technisch ausgezeichnetes System fur den schwebenden Antrieb für den Hochgeschw.nd.gke.tstransport auf Land bietet. , „ ,■ Fr
Aus dem Vorhergehenden w.rd klar daß die Erfindun, es möglich macht, gleichzeitig die Lagerung und den Antrieb eines beweglichen Magnetpols>stems zu verwirklichen, wobei eine herkomm ehe Stromversorgung verwendet wird, -ndern Gleichstrom nacheinander den ortsfesten Ankerwicklungen m der in F i g. 7 gezeigten Beziehung zugeführt wird.
Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1 2 kennzeichnet, daß sich die Stromschienen (7, 8, 9, 10) zwischen zwei parallelen Reihen der orts-Patentansprüche: festen Ankerwicklungen (I1 Γ, 1") befinden.
1. Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeu- '■
ges in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über Land, bei dem an der
Fahrzeugunterseite Magnetpole angeordnet sind, Die Erfindung bezieht sich auf einen Linearmotor
die mit ortsfesten Ankerwicklungen zusammen- io zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zuwirken, die ihrerseits fortlaufend längs der Bewe- stand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über gungsbahn des Fahrzeuges in Bewegungsrichtung Land, bei dem an der Fahrzeugunterseite Magnevangeordnet sind und mit Hilfe von fahrzeugge- pole angeordnet sind, die mit ortsfesten Ankerwicksteuerten Schalteinrichtungen synchron mit der lungen zusammenwirken, die ihrerseits fortlaufend Verschiebung der Magnetpole an eine ortsfeste 15 längs der Bewegungsbahn des Fahrzeugs in Bewe-Gleichstromquelle angeschlossen und von dieser gungsrichtung angeordnet sind und mit Hilfe von wieder getrennt werden, wobei gleichzeitig so- fahrzeuggesteuerten Schalteinrichtungen synchron wohl ein relativer Auftrieb als auch ein relativer mit der Verschiebung der Magnetpole an eine ortsfe-Antrieb in Fihrtrichtung zwischen der ortsfesten ste Gleichstromquelle angeschlossen und von dieser Ankerwicklung und den fahrzeugfesten Magnet- 20 wieder getrennt werden, wobei gleichzeitig sowohl polen erzeugt wird, dadurch gekenn- ein relativer Auftrieb als auch ein relativer Antrieb zeichnet, daß die Ankerwicklungen (1, Γ, in Fahrtrichtung zwischen der ortsfesten Ankerwick-1") aus senkrecht stehenden und elektrisch lung und den fahrzeugfesten Magnetpolen erzeugt hintereinandergeschalteten rechteckigen Strom- wird.
schleifen bestehen, die vom Fluß der fahrzeugfe- 35 Herkömmliche Schienenfahrzeuge besitzen ein sten Magnetpole (2) rechtwinklig zur Strom- Fahrgestell, das mit Rädern ausgestattet ist, welche schleifenebene in der Weise durchsetzt werden, auf Schienen rollen. Der Antrieb des Fahrzeugs erdaß in Verbindung mit dem Magnetpolfluß die folgt durch ein Drehmoment, das von einem Motor von den ho-<zontalen Teilen der Stromschleifen des Fahrzeugs auf die Räder übertragen wird. Eine erzeugten Kräfte den Auftrieb und die von den 30 hohe Geschwindigkeit von etwa 400 bis 500 km/h ist vertikalen Teilen der Strop jchleifen erzeugten bei einem solchen Fahrzeug wegen der zunehmenden Kräfte den Antrieb in Fahrtrichtung bewirken. Vibrationen des Fahrgestells und der daraus entste-
2. Linearmotor nach Anspu'ch 1, dadurch ge- henden verringerten Haftung zwischen Rädern und kennzeichnet, daß die Ankerwicklungen (1, 1', Schienen nicht möglich.
1") nach Art bekannter Gleichstromschleifen- 35 Dieser Nachteil kann durch einen Düsenantrieb wicklungen einander überlappend angeordnet des Fahrzeuges verhindert werden, bei dem keine sind. Haftung zwischen Rädern und Schienen für den An-
3. Linearmotor nach Anspruch I, gekennzeich- trieb erforderlich ist. Ein solcher Düsenantrieb hat net durch zwischen den Ankerwicklungen (1, Γ, aber dagegen den Nachteil, daß ein großer Lärm ent-1") und der ortsfesten Gleichstromquelle (3) an- 40 steht, so daß seine Verwendung in bewohnten Gebiegeordnete Thyristorgleichstromschalter (16, 17), ten nicht möglich ist.
deren Zünd- und Löschimpulse von fahrzeugsei- Um den starken Verschleiß der Fahrzeugräder und
tigen Zündsignalgeneratoren (21', 22') und den durch sie verursachten Lärm zu vermeiden, ist Löschsignalgeneratoren (21", 22") geliefert wer- auch die Luftkissen- oder Magnetkissenlagerung des den, die in Fahrtrichtung verschiebbar am Fahr- 45 Fahrzeugs bekannt. Die Luftkissenlagerung ist allerzeug angeordnet sind. dings ebenfalls nicht vorteilhaft, da auch sie mit
4. Linearmotor nach Anspruch 1, dadurch ge- einer großen Lärmerzeugung verbunden ist. Am auskennzeichnet, daß den beiden Polen der Gleich- sichtsreichsten erwies sich daher eine Magnetkissenstromquelle (3) durchgehende Stromschienen lagerung des Fahrzeugs, wobei dieses Fahrzeug (7,8) parallel zur Bewegungsbahn des Fahrzeu- 50 durch einen Linearmotor angetrieben wird. Bei dieges zugeordnet sind, zu denen noch zwei weitere, sem bekannten System wird das Fahrzeug durch main aufeinanderfolgende Abschnitt* unterteilte gnetische Kräfte sowohl gelagert als auch angetrie-Stromschienen (9, 10) parallel laufen, an deren ben. Zu diesem Zweck ist, wie eingangs beschrieben, Abschnitte jeweils die Enden einer der Anker- an der Unterseite des Fahrzeujs ein Permanentmawicklungen (1, 1', 1") angeschlossen sind, und 55 gnet oder ein Elektromagnet angebracht, und längs der daß die durchgehenden Stromschienen (7 bzw. 8) Bewegungsbahn des Fahrzeugs sind weitere Elektromit den Abschnitten je einer der unterteilten magnete parallel zu diesem und diesem entgegenge-Stromschienen (9 bzw. 10) über Kurzschließer richtet angeordnet. Das Fahrzeug wird durch die in verbindbar sind, die in Fahrtrichtung verstellbar vertikaler Richtung wirkende, abstoßende Kraft zwiam Fahrzeug befestigt sind. ' 60 sehen diesen zwei Magneten getragen. Um das Fahr-
5. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch ge- zeug anzutreiben, wird eine Komponente der abstokennzeichnet, daß die Kurzschließer elektrisch ßenden Kraft zwischen diesen zwei Magneten in der leitende Stromabnehmerrollen (11,12) sind. Bewegungsrichtung des Fahrzeugs ausgenützt, die
6. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch ge- dadurch erhalten wird, daß die Polflächen des an kennzeichnet, daß parallel zu den Ankerwicklun- 65 dem Fahrzeug angebrachten Magneten in bezug auf gen (1, 1', 1") höchohmige Widerstände (R) zur die Fahrtrichtung geneigt sind und der Elektroma-Funkenunterdrückung geschaltet sind. gnet in geeigneter Weise ein- und ausgeschaltet wird
7. Linearmotor nach Anspruch 4, dadurch ge- (USA.-Patentschrift 3 407 749).
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