DE2143865A1 - Elektrisches triebfahrzeug - Google Patents

Description

Es isb bekannt, z. B. aus der deutschen Offenlegungsschrift 1 941 613, für den Antrieb für elektrische Triebfahrzeuge einen synchronen Linearmotor zu verv/enden. Das Triebfahrzeug bewegt sich dabei längs einer aus magnetischen und unmagnetischen Abschnitten zusammengesetzten Schiene, während der die Erregerwicklung tragende Induktor des Linearmotors am Fahrzeug befestigt ist. Dabei ist es bekanntlich vorteilhaft, wenn der Induktor aus zwei auf entgegengesetzten Seiten der Schiene angeordneten Blechpaketen besteht, welche die Drehstromwicklung tragen, weil sich so ein quer zur Schiene verlaufendes Magnetfeld ausbildet, so daß eine Qu.erführung des Induktors nicht erforderlich ist. Die Polteilung der Drehstromwicklung des synchronen Linearmotors entspricht der Länge der magnetischen und unmagnetischen Abschnitte der Schiene.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein derartig von einen synchronen Linearmotor angetriebenes elektrisches Triebfahrzeug eine einfach aufgebaute, genaue Spurführung mittel.; eines Magnetkissena erhalten, Gemäß der Erfindung weifst; jeder Induktorteil eine eigene Erregerwicklung auf und beide Erregerwicklungen werden in Stromdifferenznchaitung mm einer Gleichstromquelle gespeist, die einen konstanten >3troai ib« gibt, und sind außerdem so an eine S teuer !stromquelle mi/je-schLofjijen, daß der in Größe und Vorzeichen veränderlich) Steuerstrom den Gleichstrom ,jfu/eilij in der einen ErregeruU'l': ■ lung schwächt und in der anderen atärkt, während -ler Sumaen ■ ijtrom gleichbleibt. Die SteuerntromqueiLe bildet al 5< > dna

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Stellglied eines für die Stabilität erforderlichen Regelkreises. Das durch die Erregerwicklungen erzeugte Magnetfeld erfüllt bei dieser Anordnung eine doppelte Aufgabe, einmal zum elektromagnetischen Tragen des Fahrzeuges mittels eines Magnetkissens und zum anderen zu dessen Antrieb. Yfird das Fahrzeug durch Einwirkung einer äußeren Kraft einseitig verlagert, so entstehen durch die Stromdifferenzschaltung der Erregerwicklungen und die Aussteuerung des Stellgliedes wie bekannt in Abhängigkeit vom Luftspalt, die unterschiedliche t Erregerströme zur Folge hat, entsprechend einseitige Rückführungskräfte, die quadratisch mit dem Steuerstrom ansteigen, so daß der ursprüngliche Gleichgewichtszustand schnell wieder hergestellt wird. Die Schubkraft in Bewegungsrichtung bleibt dabei aber konstant, weil die Summe der aus dem Induktor austretenden Flüsse sich nicht ändert. Darüber hinaus ist auch die für eine derartige Anordnung zu installierende Leistung geringer, als sie bei einzeln gesteuerten Magneten erforderlich wäre.

Es ist zweckmäßig, als Energiequelle für die Gleichstromquell ei und/oder die Steuerstromquelle eine rotierende elektrische Maschine mit Schwingmasse zu verwenden, d* h. einen Energiespeicher, der sicherstellt, daß das Magnetfeld für kurze Zeit auch bei Ausfall der Energiezufuhr auf das Fahrzeug funktionsfähig bleibt,. Um Gewicht zu sparen, kann die rotierende elektrische Maschine sehr hochtourig ausgeführt werden, Gegebenenfalls kann zusätzlich bei Iletzausfall auch Brems energie für das Maf-netkiijaen herangezogen werden.

Im folgenden sei di*i Erfindung anhmd des in den Figuren 1 und P. dargestellten AusluhrungabeiijpLelij näher erläutert, Fi_{j, I zeigt in iJch»ii.M-einen iJchnitt durch dun elektrisch) Triebfahrzeug; L'ig, 2 ^e igt die Bchalfcung der Erregerwicklungen, den synchronen Lineariiiotorü.

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VPA 71/3775 - 3 -

Ein elektrisches Triebfahrzeug 1 wird mit Hilfe eines synchronen Linearmotors entlang der Schiene 2 fortbev/egt. Diese Schiene 2 "bildet das Sekundärsystem des synchronen Linearmotors und besteht in Längsrichtung aus abwechselnd magnetischen und unmagnetischen Abschnitten gleicher Länge.

Am nur schematisch angedeuteten Triebfahrzeug 1 ist der Induktor 3 des Linearmotors befestigt. Dieser besteht aus zwei auf den entgegengesetzten Seiten der Schiene 2 angeordneten Blechpaketen 4 und 5, die untereinander jeweils durch das Joch 6 verbunden sind. Die Blechpakete 4 bzw. 5 der beiden Teile des Induktors 3 liegen sich genau gegenüber. Auf ihrer der Schiene 2 zugewandten Außenfläche liegt in Nuten angeordnet die Drehstromwicklung 7, deren Polteilung der Länge der magnetischen und unmagnetischen Abschnitte der Schiene 2 entspricht.

Jeder Teil des Induktors 3 trägt auf dem Joch 6 eine eigene Erregerwicklung 8 bzw. 9. Wie aus Fig. 2 ersichtlich, liegen diese beiden Erregerwicklungen 8 bzw. 9 parallel an einer Gleichstromquelle 10, die einen konstanten Strom von der Größe 2 I abgibt. Dieser Strom wird z. B. über die Fahrleitung auf das Triebfahrzeug 1 übertragen. Außerdem liegen die Erregerwicklungen 8 bzw. 9 in Reihe zu der Steuerstromquelle 11, die einen in Größe und Vorzeichen veränderlichen Strom I_n.. treibt. Diese Steuerstromquelle 11 bildet das Stellglied in dem zur elektromagnetischen Spurführung erforderlichen Stabilitätsregelkreis, und der Strom Ig. schwächt jeweils in der einen Erregerwicklung den Strom I in gleicher Weise, wie er ihn in der anderen Erregerwicklung verstärkt, so daß der Summenstrom gleichbleibt. Demzufolge bleibt auch die Summe der von den beiden Erregerwicklungen 8 und 9 erzeugten Magnetflüsse ständig gleich.

Deshalb wird die Schubkraft des synchronen Linearmotors nicht von dti> Kegelvorgängen zum Ausgleich von einseitigen Verlage-

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VFA 71/3775 _ /, _

rungeri des Triebfahrzeuges 1 beeinflußt. Wird nämlich das Triuhfrhrzeug 1 einseitig verlar.ort, so liefert die Steuerstromquelle 11 einen für die Rüe';1ühiung in die ursprüngliche Gleichgewichtslage erforderlichen groi3en Steuerstrom Ic,. , der eine einseitige Päickführungskraft hervorruft, durch welche das elektrische Triebfahrzeug 1 wieder in seine normale Ruhelage gebracht wird. Das von den Erregerwicklungen 8 bzw. 9 erzeugte Magnetfeld dient also sowohl zur Erzeugung der Schubkraft des synchronen Linearmotors als auch zur Erzexigung eines Magnetkissens, mit dessen Hilfe das elektrische Triebfahrzeug 1 berührimgsfrei längs der Schiene 2 fortbev/egt wi i'd.

In der Fig. 1 ist die horizontale Spurführung des Triebfahrzeuges dargestellt. Bekanntlich sind bei einem Trieb!ahrzeug aber mindestens eine horizontale und eine vertikale Spurführung vorhanden. Auch für eine vertikale Spurführung, bei welcher die Schiene horizontal angeordnet ist, Iäf3t sich die Anordnung gemäß der Erfindimg mit Vorteil verwenden. Han kann also entweder beide Spurführungen nach der Erfindung ausbilden, oder nur eine und sie mit einer anderen bekannten fjpurführungsari kombinieren.

2 Figuren

3 Ansprüche

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Claims (1)

1. 2 1 4 3 8 G 5

   VPA 71/3775

   1.. Elektrisches Triebfahrzeug, das sich längs einer abwechselnd auo magnetischen und unmagnetischen Abschnitten aufgebauten Schiene fortbewegt und von einem synchronen elektrischen Linearmotor angetrieben wird, dessen am Triebfahrzeug befestigter und die Erregerwicklung tragender Induktor aus zwei auf den entgegengesetzten Seiten der Schiene angeordneten Blechpaketen besteht, weiche jeweils die Drehstromwicklung tragen, deren Pol teilung der Länge der magnetischen und unmagnetischen Abschnitte der Schiene entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Induktorteil eine eigene Erregerwicklung (8, 9) aufweist und daß beide Erregerwicklungen (8,9) in Stromdifferenzschaltung aus einer Gleichstromquelle (10) gespeist werden, die einen konstanten Strom abgibt, und außerdem so an eine Steuerstromquelle (11) angeschlossen sind, daß der in Größe und Vorzeichen veränderliche Steuerstrom den Gleichstrom jeweils in eier einen Erregerwicklung schwächb und in der anderen stärkt, während der Summenstrom gleichbleibt.

   2. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Erregerwicklungen (8, 9) parallel zur Gleichstromquelle (10) und in Reihe zur Steuerstromquello (11) liegen.

   5. Elektrisches Triebfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Energiequelle für die iitouor„stromquelle (M) und/oder die Gl -Uchstronuiuello (K)) ei inn rotierende elektrische Haschine mit Schvningmas.je dient.

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