DE2320236C3

DE2320236C3 - Electromagnetic rail for the linear motor drive of a rail vehicle

Info

Publication number: DE2320236C3
Application number: DE19732320236
Authority: DE
Inventors: Yoshikado Habikino Osaka Hosoda; Kazumi Tokio Matsui; Kenji Takatsuki Matuura; Tadashige Yokohama Nishikawa; Makoto Hiratsuka Kanagawa Tawara; Takashi Musashino Tokio Umemori
Original assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Japan National Railways; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Furukawa Electric Co Ltd; Japan National Railways; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1972-04-21
Filing date: 1973-04-19
Publication date: 1979-02-15
Also published as: DE2365877C2; DE2365877A1; FR2181015A1; GB1420391A; DE2320236B2; FR2181015B1; DE2320236A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektromagnetische Schiene für den Linearmotor-Antrieb eines Schienenfahrzeuges, bei welcher auf einen ortsfesten Träger mit lotrecht stehender Spulenebene in Längsrichtung der Schiene hintereinander angeordnete Rechteck-Ankerspulen in gegenseitiger Überlappung vorgesehen sind und mittels phasenversetzter Steuerung über Halbleiter-Stromrichter im Sinne der Erzeugung eines entsprechend der Fahrzeuggeschwindigkeit fortschreitenden Wanderfeldes gespeist sind, um dem Fahrzeug in Verbindung mit einer fahrzeugseitigen gleichstromgespeisten Erregeranordnung eine Antriebskraft und eine Schwebekraft oder nur eine Antriebskraft zu erteilen.The invention relates to an electromagnetic rail for driving a linear motor Rail vehicle, in which on a stationary carrier with a perpendicular coil plane in the longitudinal direction Rectangular armature coils arranged one behind the other on the rail in mutual overlap are provided and by means of phase-shifted control via semiconductor power converters in the sense of Generation of a traveling field progressing according to the vehicle speed are fed to the vehicle in connection with a vehicle-side DC-fed exciter arrangement a driving force and to give a levitation force or just a driving force.

Eine derartige elektromagnetische Schiene ist aus der DE-OS 2133 922 bekannt. Sie dient zum Antreiben eines beweglichen Körpers in einem schwebenden Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit. Bei dieser bekannten Vorrichtung sind die hintereinanderliegenden Rechteckspulen alle in gleichem Wickelsinn gewickelt Jeder Rechteckspule ist eine eigene schaltbare Stromabnehmereinrichtung zugeordnet, um aufeinanderfolgend den Rechteckspulen in Abhängigkeit von der Verschiebung der mit dem Schienenfahrzeug beweglichen Erregeranordnung Gleichstrom zuführen zu können. Zur Erzielung eines beweglichen Feldes und damit zur Bewirkung eines Antriebs muß bei dieser bekannten elektromagnetischen Schiene jede Rechteckspule zu ganz bestimmten Zeitpunkten einzeln kommutiert werden.Such an electromagnetic rail is known from DE-OS 2133 922. It is used to drive of a moving body in a floating state at a very high speed. at In this known device, the rectangular coils lying one behind the other are all in the same winding direction wound Each rectangular coil is assigned its own switchable current collector device, to successively the rectangular coils depending on the displacement of the rail vehicle movable exciter arrangement to be able to supply direct current. To achieve a moving field and so that in order to produce a drive, each rectangular coil must be used in this known electromagnetic rail are commutated individually at very specific times.

Aus der DE-OS 18 07 569 ist eine elektromagnetische Schiene für einen linearen Induktionsmotor bekannt, die sich über eine große Länge erstreckt und mit Hilfe einer Mehrphasenwicklung ein gleitendes Magnetfeld erzeugt Der fahrzeugseitige Sekundärteil kann sich entlang des durch die elektromagnetische Schiene bestirnten Weges unter der Wirkung des gleitenden Magnetfeldes bewegen. Bei diesem bekannten linearen Induktionsmotor gelangt die übliche Drehstromspeisung zur Anwendung, und es sind die hintereinanderfol-From DE-OS 18 07 569 is an electromagnetic Known rail for a linear induction motor, which extends over a great length and with the help of a Polyphase winding generates a sliding magnetic field. The vehicle-side secondary part can become along the path traversed by the electromagnetic rail under the action of the sliding Move the magnetic field. In this known linear induction motor, the usual three-phase current is supplied to use, and there are the successive

genden Spulen der Mehrphasenwicklung gleichsinnig gewickelt Hierbei entfällt das Problem der fahrzeugstellungsabhängigen Einzelkommutierung der Spulen. Wenn auch nicht die gesamte elektromagnetische Schiene auf ihrer ganzen Länge ständig gespeist werden kann, so wird doch eine abschnittsweise Speisung einzelner mit derartigen Mehrphasenwicklungen ausgerüsteter elektromagnetischer Schienen vorzunehmen sein, wie es aus der FR-PS 15 80 276 dem Prinzip nach bekannt ist.Lowing coils of the polyphase winding are wound in the same direction. This eliminates the problem of the vehicle position-dependent Individual commutation of the coils. If not all of the electromagnetic If the rail can be continuously fed along its entire length, it will be fed in sections to undertake individual electromagnetic rails equipped with such multi-phase windings be, as it is known in principle from FR-PS 15 80 276.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, eine elektromagnetische Schiene der eingangs genannten Art zu schaffen, die unter Anwendung einer abschnittsweise einspeisbaren Mehrphasenwicklung in besonders kompakter Bauweise hergestellt werden kann, wodurch die Breite und mithin die Größe des Luftspalts der Erregeranordnung herabgesetzt und somit auch die Leistungsfähigkeit des Linearmotors verbessert wird.The object of the invention is to provide an electromagnetic rail of the To create the type mentioned at the beginning, using a multi-phase winding that can be fed in sections can be manufactured in a particularly compact design, thereby increasing the width and hence the size of the air gap of the exciter assembly is reduced and thus also the performance of the Linear motor is improved.

Ausgehend von der elektromagnetischen Schiene der eingangs definierten Art wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Anwendung einer abschnittsweise einspeisbaren Mehrphasenwicklung in jedem Abschnitt mehrere nebeneinanderliegende Verbundspulenanordnungen vorgesehen sind, von denen jede aus zwei Spulensätzen mit einer Vielzahl von in Reihe geschalteten und in einer geradei Linie angeordneten Rechteckspulen besteht, die mit einer die Länge einer Rechteckspule entsprechenden Teilung auf Abstand voneinander angeordnet sind und welche in der Weise in einer einzigen Reihe angeordnet sind, daß die Rechteckspulen des einen Spulensatzes in die einer Spulenlänge entsprechenden Zwischenräume zwischen den betreffenden Rechteckspulen des anderen Spulensatzes eingefügt sind, wobei die Windungen jeder Rechteckspule zusammen mit den Verbindungslettungen zwischen den Rechteckspulen quer zur Fahrtrichtung nebeneinanderliegen und die Verbindungsleitungen des einen Spulensatzes immer oben und die des anderen Spulensatzes, der entgegengesetzt gewickelt ist, immer unten verlaufen.Based on the electromagnetic rail of the type defined at the outset, this object is achieved according to the invention solved in that in the application of a multi-phase winding that can be fed in in sections each section several juxtaposed composite coil arrangements are provided, each of which consists of two sets of coils with a large number of in Rectangular coils connected in series and arranged in a straight line, which are connected to a die Length of a rectangular coil corresponding pitch are arranged at a distance from each other and which in the Way are arranged in a single row that the rectangular coils of one set of coils in one Coil length corresponding spaces between the relevant rectangular coils of the other coil set are inserted, with the turns of each rectangular coil together with the connecting links between the rectangular coils and the connecting lines lie next to each other transversely to the direction of travel one set of coils always on top and that of the other set of coils, which is wound in the opposite direction always run down.

Beim Gegenstand der vorliegenden Erfindung wechseln sich also die aufeinanderfolgenden Rechteckspulen hinsichtlich ihres Wickelsinnes ab, so daß die in einer Reihe hintereinanderliegenden Rechteckspulen abwechselnd in entgegengesetztem Wickelsinn gewickelt sind. Die abwechselnd in entgegengesetztem Sinn erfolgende Erregung hintereinanderliegender Spulen der Mehrphasenwicklung eines Linearmotors ist zwar dem Prinzip nach aus der US-PS 36 44 762, Fig. 9 so bekannt Da es sich dort jedoch um in genuteten Eisenpaketen angeordnete Wicklungen handelt ist die vorliegende Aufgabe einer möglichst genügen Luftspaltbreite nicht gegeben. In Anwendung auf elektromagnetische Schienen der eingangs genannten Art ergibt sich die angestrebte raumsparende Bauweise dann auch erst in vollem Umfang unter Berücksichtigung der beschriebenen Anordnung der Verbindungsleitungen. In the subject matter of the present invention, the successive rectangular coils alternate with regard to their winding direction, so that the rectangular coils lying one behind the other in a row alternate are wound in the opposite direction. They take turns in the opposite sense successive excitation of consecutive coils of the polyphase winding of a linear motor is the principle according to from US-PS 36 44 762, Fig. 9 so known Since it is there, however, in grooved The task at hand is an air gap that is as sufficient as possible not given. In application to electromagnetic rails of the type mentioned at the beginning The desired space-saving design is then only fully taken into account the described arrangement of the connecting lines.

Dies kommt besonders dann zur Auswirkung, wenn jede Rechteckspule durch einen Leiter mit rechteckigem Querschnitt gebildet ist, weil dies besonders starke Verbindungsleitungen erfordert Eine. Ausführungsform besteht darin, daß die Ankerspulenanordnung mindestens vier nebeneinanderliegende Reihen von Verbund-Spulenanordnungen aufweist, von denen die Hälfte an ihren Enden mit einer kleineren Spule von halber Spulenlängenteilung versehen sind. Dadurch ergibt sich ein günstiger Obergang zwischen dun einzelnen Abschnitten der elektromagnetischen Schiene.This is particularly important when each rectangular coil is connected by a conductor with a rectangular Cross-section is formed because this is particularly strong Connection lines require one. Embodiment is that the armature coil assembly at least has four adjacent rows of composite coil assemblies, half of which are on their ends are provided with a smaller coil of half the coil length division. This results in a favorable transition between individual sections of the electromagnetic rail.

Die Verbindungen zwischen zwei Sätzen von Rechteckspulen mit je mindestens zwei nebeneinanderfiegenden Rechteckwindungen können dadurch gebildet werden, daß der Endabschnitt des waagerechten Schenkels der letzten Windung um zumindest die Breite des lotrechten Schenkels der ersten Windung zum .Spuleninneren hin abgebogen istThe connections between two sets of rectangular coils, each with at least two adjacent Rectangular turns can be formed by the fact that the end portion of the horizontal Leg of the last turn by at least the width of the perpendicular leg of the first turn to . The inside of the coil is bent

Um die bei den fließenden Strömen entstehende Wärme trotz der kompakten Bauweise abführen zu können, kann die Verbundspulenanordnung an einem kühlmittelgekühlten Träger befestigt sein.In order to dissipate the heat generated by the flowing currents despite the compact design can, the composite coil arrangement can be attached to a coolant-cooled carrier.

Eine bezüglich der von außen heranzuführenden Anschlüsse zweckmäßige Konstruktion ist dadurch gekennzeichnet, daß der Träger einen hohlen, kastenförmigen Sockel aus nichtmagnetischem Material aufweist, dessen Oberseite mit einer längsverlaufenden Öffnung und mit zwei einander gegenüberliegenden, nach oben ragenden TraggJiedern längs der Seitenkanten der Öffnung versehen ist daß ein vergossener Körper der Ankerspulenanordnung zwischen den Traggliedern verspannt ist und daß Anschlußleitungen zum Anschluß bzw. zur Verbindung der Enden der benachbarten Spulensätze durch die Öffnung hindurch abwärts in den Innenraum des Sockels herabgezogen sind.A construction that is expedient with regard to the connections to be brought in from the outside is thereby characterized in that the carrier has a hollow, box-shaped Has base made of non-magnetic material, the top of which with a longitudinal Opening and with two opposing, upwardly projecting support members along the side edges the opening is provided that a potted body of the armature coil assembly between the Support members is braced and that connecting lines for connecting or connecting the ends of the adjacent coil sets pulled down through the opening down into the interior of the base are.

Zur Verhinderung einer Sprühentladung infolge einer hohen Zwischenphasenspannung kann es schließlich zweckmäßig sein, die Vorrichtung nach der Erfindung mit einer längsverlaufenden, elastischen halbleitenden Schicht zu versehen, in welche die Ankerspulenanordnung eingebettet istFinally, it can be used to prevent a spray discharge due to a high interphase voltage be expedient, the device according to the invention with a longitudinal, elastic semiconducting To provide layer in which the armature coil arrangement is embedded

Eine besonders stabile Konstruktion erhält man auch dann, wenn die Ankerspulenanordnung zu einer einheitlichen Konstruktion vergossen ist und die Zuleitungen der Ankerspulenanordnung untrennbar an diese einheitliche Konstruktion angegossen sind.A particularly stable construction is also obtained when the armature coil arrangement becomes a unitary construction is cast and the supply lines of the armature coil arrangement are inseparable this uniform construction are cast on.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert Es zeigtIn the following, exemplary embodiments of the invention are explained in more detail with reference to drawings shows

F i g. 1 eine Prinzipdarstellung der an einen Frequenzwandler angeschlossenen Spulensätze,F i g. 1 shows a schematic diagram of the coil sets connected to a frequency converter,

F i g. 2 eine perspektivische Darstellung der Lage der elektromagnetischen Schiene im Luftspalt der auf einem Fahrzeug montierten Erregeranordnung,F i g. 2 shows a perspective illustration of the position of the electromagnetic rail in the air gap of the on one Vehicle-mounted exciter arrangement,

F i g. 3 eine teilweise weggebrochene perspektivische Darstellung einer elektromagnetischen Schiene und einer damit zusammenwirkenden Erregeranordnung in vergrößertem Maßstab,F i g. 3 is a partially broken away perspective view of an electromagnetic rail and a cooperating exciter arrangement on an enlarged scale,

Fig.4 eine schematische Darstellung von acht Spulensätzen, die parallel zueinander mit bestimmter Phasenverschiebung gegeneinander versetzt sind und die jeweils aus einer Anzahl von auf Abstand voneinander angeordneten, miteinander in Reihe geschalteten Rechteckspulen bestehen,Fig.4 is a schematic representation of eight sets of coils, which are parallel to each other with certain Phase shifts are offset from one another and each made up of a number of at a distance consist of rectangular coils arranged in series with one another,

F i g. 5 eine schematische Darstellung ein^r Verbundspulenanordnung von zwei Spulensätzen aus Rechteckspulen, die entgegengesetzt gewickelt sind,F i g. 5 is a schematic representation of a composite coil arrangement of two sets of rectangular coils, which are wound in opposite directions,

F i g. 6 eine perspektivische Darstellung der Verbundspulenanordnung gemäß F i g. 5,F i g. 6 is a perspective view of the composite coil arrangement according to FIG. 5,

F i g. 7A und 7 B Schnitte längs der Linien VIIA-VIIA bzw.VIIB-VIL5inFig.6,F i g. 7A and 7B sections along the lines VIIA-VIIA or VIIB-VIL5 in Fig. 6,

F i g. 8 eine schematische Darstellung einer Stoßstelle zwischen den Enden zweier Abschnitte der elektromagnetischen Schiene, die jeweils aus vier Verbundspulenanordnungen bestehen,F i g. 8 is a schematic representation of a joint between the ends of two sections of the electromagnetic rail, each made up of four composite coil assemblies exist,

Fig: 9 eine perspektivische Darstellung der Verbin-Fig: 9 is a perspective view of the connection

dung zwischen zwei Sätzen von Rechteckspulen, F i g. 10 einen Schnitt längs der Linie X-X in F i g. 9, Fig. 11 einen Schnitt längs der Linie XI-XI in F i g. 9,formation between two sets of rectangular coils, FIG. 10 shows a section along the line X-X in FIG. 9, 11 shows a section along the line XI-XI in FIG. 9,

F i g. 12 eine graphische Darstellung des Tempera turanstiegs der Ankerspulenanordnung im Betrieb,F i g. 1 2 a graphical representation of the temperature rise of the armature coil arrangement during operation,

Fig. 13 eine perspektivische Darstellung eines hohlkastenförmigen Trägers,13 is a perspective view of a box-shaped girder,

F i g. 14 eine perspektivische Darstellung eines Endes einer vergossenen Ankerspulenanordnung mit materialeinheitlich eingegossenen Zuleitungen undF i g. 14 is a perspective illustration of one end of a cast armature coil arrangement with a uniform material cast-in leads and

Fig. 15 einen Längsschnitt durch zwei vergossene Ankerspulenkonstruktionen gemäß Fig. 14, die auf einer geraden Linie und mit ihren vergossenen Leitungen dicht nebeneinander angeordnet sind.15 shows a longitudinal section through two encapsulated Armature coil structures according to FIG. 14, which are on a straight line and with their cast Lines are arranged close together.

Gemäß F i g. 1 weist die elektromagnetische Schiene eine Anzahl von Spuiensäizen a-ί bis a-4, fe-1 bis b-A, c-ί bis c-4 und d-\ bis d-4 auf. Jeder Sputensatz besteht aus in Reihe geschalteten Rechteckspuien, die gegenüber den Rechteckspulen eines anderen Spulensatzes um einen bestimmten Phasenwinkel versetzt sind. Die gesamte Spulen- oder Wicklungsanordnung ist von einem Schutzmaterial umhüllt und an einem zweckmäßigen Träger am Erdboden befestigt, wobei die betreffenden Spulenebenen lotrecht liegen.According to FIG. 1, the electromagnetic rail has a number of Spuiensäizen a-ί to a-4, fe-1 to bA, c-ί to c-4 and d- \ to d-4 . Each set of coils consists of rectangular coils connected in series, which are offset by a certain phase angle with respect to the rectangular coils of another set of coils. The entire coil or winding arrangement is encased in a protective material and attached to a suitable support on the ground, the coil planes in question being perpendicular.

Eine am Fahrzeug montierte Erregeranordnung 10 weist einen in Fahrtrichtung des Fahrzeugs liegenden Luftspalt auf, in den die elektromagnetische Schiene einführbar ist Die Erregeranordnung ist mit einer nicht dargestellten Erregerwicklung zur Erzeugung eines Magnetflusses B versehen, welcher die Rechteck-Ankerspulen der elektromagnetischen Schiene senkrecht zu ihren Ebenen durchsetztA vehicle-mounted exciter arrangement 10 has a lying in the direction of travel of the vehicle air gap, in which the electromagnetic rail is insertable The exciter assembly B is provided with a not-shown excitation coil for generating a magnetic flux, which the rectangular armature coils of the electromagnetic rail perpendicular to their planes interspersed

Die durch die Spulensätze fließenden Ströme werden durch einen Frequenzwandler 20 in Form eines Halbleiter-Stromrichters zyklisch umgepolt und ein- und ausgeschaltet, und zwar sämtlich unter dem Einfluß eines mit der Position der am Fahrzeug angebauten Erregeranordnung 10 synchronisierten Steuersignals 30 oder eines in Abhängigkeit von einem vorbestimmten Schema bestimmten Steuersignals, wobei die Erregeranordnung 10 und mithin das Fahrzeug im Gleichlauf mit dem Umschalten der Spulenströme angetrieben wird.The currents flowing through the coil sets are passed through a frequency converter 20 in the form of a Semiconductor converter cyclically reversed and switched on and off, all under the influence a control signal 30 synchronized with the position of the exciter arrangement 10 installed on the vehicle or a control signal determined as a function of a predetermined scheme, wherein the exciter arrangement 10 and therefore the vehicle is driven in synchronism with the switching of the coil currents will.

Gemäß F ι g. 3 sind die Rechteckspulen einer gewünschten Anzahl von Spulensätzen auf passende Weise gegeneinander isoliert, und die ganze Spulenanordnung ist mit einer Umhüllung 12 aus glasfaserverstärktem Kunststoff versehen. Die Anordnung wird dann mit einem thermoplastischen Harz zu einer Einheit vergossen. Der untere Fortsatz der vergossenen Einheit wird zwischen zwei L-förmigen Klemm- oder Spannplatten 13a und Mb aus nichtmagnetischem Material wie Aluminium oder rostfreiem StahL verspannt, die mit dem zwischengefügten Block 16 z. B. aus Beton auf einem Betonfundament 17 montiert sind.According to FIG. 3, the rectangular coils of a desired number of coil sets are insulated from one another in a suitable manner, and the entire coil arrangement is provided with a casing 12 made of glass fiber reinforced plastic. The assembly is then molded into a unit with a thermoplastic resin. The lower extension of the potted unit is clamped between two L-shaped clamping or clamping plates 13a and Mb made of non-magnetic material such as aluminum or stainless steel, which with the interposed block 16 z. B. made of concrete on a concrete foundation 17 are mounted.

Eine Erregeranordnung 14 mit Feldpolen 18 und darauf aufgebrachten Erregerwicklungen 15 ist am Boden eines nicht dargestellten Fahrzeugs aufgehängt Die Feldpole 18 nehmen in dem zwischen ihnen festgelegten Luftspalt die AnVerspuIenanordnung 11 auf, so daß sich der durch die Erregerwicklungen 15 erzeugte Magnetfluß mit der Ankerspulenanordnung verkoppelt Durch Kommutierung des durch die Spulensätze der Ankerspulenanordnung fließenden Stroms wird ein Wanderfeld erzeugt, das kontinuierlich eine Antriebskraft oder eine kombinierte Antriebs- und Auftriebs- oder Schwebekraft auf das Fahrzeug ausübt Gemäß der in F i g. 3 dargestellten Konstruktion der Ankerspulenanordnung liegen mehrere Spulensätze nebeneinander. Jeder Spulensatz besteht in der aus Fig. 1 ersichtlichen Weise aus einer vorbestimmten Anzahl von Rechteckspulen, die mit einer der Länge einer Rechteckspule entsprechenden Teilung in einer geraden Linie auf Abstände angeordnet sind und die jeweils eine vorbestimmte Anzahl von Windungen aufweisen. Die π Spulensätze sind mit vorbestimmter Phasenverschiebung hintereinander versetzt angeordnet, so daß die betreffenden Rechteckspulen des (/?/2 + l)-ten Spulensatzes an Abschnitten längs der Schiene befinden, welche den eine Längenteilung betragenden Abständen zwischen den betreffenden Rechteckspulen des ersten Spulensatzes entsprechen.An exciter arrangement 14 with field poles 18 and exciter windings 15 applied to it is suspended on the floor of a vehicle (not shown) of the current flowing through the coil sets of the armature coil arrangement, a traveling field is generated which continuously exerts a driving force or a combined propulsion and lift or hovering force on the vehicle. 3 construction of the armature coil arrangement shown are several sets of coils next to each other. Each coil set consists in the manner shown in FIG. 1 of a predetermined number of rectangular coils which are spaced apart in a straight line with a pitch corresponding to the length of a rectangular coil and which each have a predetermined number of turns. The π coil sets are arranged offset one behind the other with a predetermined phase shift, so that the relevant rectangular coils of the (/? / 2 + l) -th coil set are located at sections along the rail which correspond to the spacing between the relevant rectangular coils of the first coil set.

Im folgenden ist nunmehr eine Anordnung anhand von F i g. 4 in Verbindung rnii einem Beispie! beschrieben. h,M dem die Anzahl der Spulensätze acht beträgt. Die Spulensäize, die mit /Vl bis N 8 bezeichnet sind, bestehen jeweils aus einer Anzahl von in Reihe geschalteten, eine vorbestimmte Windungszahl besitzenden Rechteckspulen 1-1, 1-2, 1-3 ... 2-1, 2-2, 2-3 ... 3-1, 3-2, 3-3 ... und 8-1, 8-2, 8-3 ... Die betreffenden Rechteckspulen jedes Spulensatzes sind in einer geraden Linie mit einem gegenseitigen Abstand angeordnet welcher der Länge jeder Rechteckspule entspricht, und diese Spulen liegen elektrisch in Reihe. Die betreffenden Rechteckspulen 5-1, 5-2, 5-3 ... der (/7/2 + l)-ten, in diesem Fall des fünften Spulensatzes sind in Positionen angeordnet welche den Zwischenräumen zwischen den betreffenden Rechteckspulen 1-1,1-2, 1-3 ... des ersten Spulensatzes entsprechen. Die einzelnen Rechteckspulen der (n/2-l)-ten bis n-ten Spulensätze sind so den Abständen zwischen den Spulen der ersten bis π/2-ten Spulensätze angepaßt, daß Verbundspulenanordnungen mit daraus resultierender "Verringerung der Dicke der Ankerspulenanordnung gebildet werden, wodurch die Größe des Luftspalts der Erregeranordnung sowie das Gewicht der Erregeranordnung vermindert werden.An arrangement is now based on the following from F i g. 4 in connection with an example! described. h, M where the number of coil sets is eight. The bobbins, which are marked with / Vl to N 8, each consist of a number of series-connected, having a predetermined number of turns Rectangular coils 1-1, 1-2, 1-3 ... 2-1, 2-2, 2-3 ... 3-1, 3-2, 3-3 ... and 8-1, 8- 2, 8-3 ... The concerned Rectangular coils of each coil set are in a straight line with a mutual spacing arranged which corresponds to the length of each rectangular coil, and these coils are electrically in series. The relevant rectangular coils 5-1, 5-2, 5-3 ... of the (/ 7/2 + l) -th, in this case the fifth coil set are arranged in positions which correspond to the gaps between the relevant rectangular coils 1-1,1-2, 1-3 ... correspond to the first set of coils. The individual rectangular coils of the (n / 2-l) -th to n-th Coil sets are adapted to the distances between the coils of the first to π / 2-th coil sets that Composite coil arrangements with a resulting "reduction in the thickness of the armature coil arrangement are formed, thereby increasing the size of the air gap of the Exciter arrangement and the weight of the exciter arrangement can be reduced.

Fi g. 5 zeigt in vereinfachter schematischer Darstellung eine Verbundspulenanordnung aus einer Kombination von zwei Spulensätzen, die jeweils aus mehreren Einzelwindung-Rechteckspulen bestehen, wobei die Spulen der beiden Spulensätze in entgegengesetzteFi g. 5 shows a simplified schematic representation a composite coil arrangement consisting of a combination of two sets of coils, each consisting of several Single-turn rectangular coils are made with the coils of the two sets of coils in opposite directions

-45 Richtung gewickelt sind. Genauer gesagt sind die Rechteckspulen 1-1,1-2 und 1-3 des einen Spulensatzes JV1 im Uhrzeigersinn gewickelt, während die Rechteckspulen 5-1, 5-2 und 5-3 des anderen Spulensatzes Λ/5 entgegen dem Uhrzeigersinn gewickelt sind, wobei diese Spulensätze den betreffenden Rechteckspulen eines Satzes gegenüberliegend angeordnet sind, welche in den Zwischenräumen zwischen benachbarten Rechteckspulen des anderen Satzes angeordnet sind. Diese Verbundspulenanordnung entspricht der Kombination aus dem ersten und fünften Spulensatz bzw. dem zweiten und sechsten Spulensatz bzw. dem dritten und siebten Spulensatz bzw. dem viertem und achten Spulensatz gemäß F i g. 4 oder, allgemein ausgedrückt der Kombination aus dem k-ten Spulensatz und dem {n/2-i-k)-ten Spulensatz in η parallelen Spulensätzen, wobei die Rechteckspulen der beiden Sätze in jeder Kombination in entgegengesetzte Richtungen gewikkelt sind. Eine Anzahl von Verbundspulenanordnungen sind gemäß F i g. 8 parallel angeordnet, so daß sie eine Ankerspulenanordnung für die erfindungsgemäße elektromagnetische Schiene bilden.-45 direction are wound. More precisely, the rectangular coils 1-1,1-2 and 1-3 of one set of coils JV1 are wound clockwise, while the rectangular coils 5-1, 5-2 and 5-3 of the other set of coils Λ / 5 are wound counterclockwise, wherein these coil sets are arranged opposite the respective rectangular coils of one set, which are arranged in the spaces between adjacent rectangular coils of the other set. This composite coil arrangement corresponds to the combination of the first and fifth coil set or the second and sixth coil set or the third and seventh coil set or the fourth and eighth coil set according to FIG. 4 or, in general terms, the combination of the k-th coil set and the {n / 2-ik) -th coil set in η parallel coil sets, the rectangular coils of the two sets being wound in opposite directions in each combination. A number of composite coil arrangements are shown in FIG. 8 arranged in parallel so that they form an armature coil arrangement for the electromagnetic rail according to the invention.

Fig. 6 veranschaulicht eine perspektivische Darstellung der in Fi g. 5 schematisch angedeuteten Verbund-6 illustrates a perspective view the in Fi g. 5 schematically indicated composite

spulenanordnung, während die Fig.7A und 7B Querschnitte längs der Linien VIIA-VIM bis V113-VU8 in Fig.6 zeigen. Da die RechtecEspulen der beiden Spulensätze, welche eine Verbundspulenanordnung bilden, in entgegengesezte Richtungen gewickelt sind, sind gemäß den F i g. 7A und 7B die Breite w und die Höhe h der Verbundspulenanordnung gleich der Breite und Höhe jedes Spulensatzes.coil arrangement, while FIGS. 7A and 7B show cross sections along the lines VIIA-VIM to V113-VU8 in FIG. Since the right-hand coils of the two coil sets, which form a composite coil arrangement, are wound in opposite directions, according to FIGS. 7A and 7B show the width w and height h of the composite coil assembly equal to the width and height of each coil set.

Obgleich die erfindungsgemäße elektromagnetische Schiene für den Antrieb von Schienenfahrzeugen durch Halbleiter-Stromrichter mit einer Ankerspulenanordnung aus einer vorbestimmten Anzahl von Verbundspu ienanordnungen, die jeweils aus zwei Spulensätzen von in entgegengesetzte Richtungen gewickelten Rechteckspulen bestehen, einer für den Zweck verwendeten elektromagnetischen Schiene im elektrischen Sinne äquivalent ist, die eine Ankerspulenanordnung aus einer Anzahl von parallel angeordneten Verbundspulenanordnungen aufweist, welche jeweils aus einer Anzahl von Rechteckspulen bestehen, die in dieselbe Richtung gewickelt sind und den Strom in die gleiche Richtung leiten, wird die Größe der Ankerspulenanordnung und mithin das Gewicht der Magnetkonstruktion der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schiene wesentlich verringert.Although the electromagnetic rail according to the invention for the drive of rail vehicles by Semiconductor power converter with an armature coil arrangement composed of a predetermined number of composite spu ienanordnung each consisting of two coil sets of rectangular coils wound in opposite directions exist, an electromagnetic rail used for the purpose in the electrical sense is equivalent to an armature coil arrangement from a number of composite coil arrangements arranged in parallel which each consist of a number of rectangular coils pointing in the same direction are wound and conduct the current in the same direction, the size of the armature coil assembly and hence the weight of the magnet structure of the electromagnetic rail according to the invention is significant decreased.

Gewünschtenfalls kann der Leiter zur Bildung der erfindungsgemäß verwendeten Rechteckspulen in eine gewünschte Anzahl von parallelen Adern aufgeteilt oder anderweitig umgeordnet sein, um Wirbelstromverluste und Hauteffekte zu verringern, wobei es besonders vorteilhaft ist, die Rechteckspule aus einem Leiter mit rechteckigem Querschnitt herzustellen, um den Raumfaktor der 3pule zu verbessern.If desired, the conductor to form the rectangular coils used according to the invention in a desired number of parallel wires split or otherwise rearranged to avoid eddy current losses and to reduce skin effects, it being particularly advantageous to use the rectangular coil made of a conductor rectangular cross-section to improve the space factor of the 3coil.

Wenn jede Rechteckspule, die zur Bildung einer Ankerspule verwendet wird, aus zwei oder mehr Windungen eines Leiters mit rechteckigem Querschnitt von beispielsweise 100 χ 5 mm besteht und eine große Anzahl von solchen rechteckigen Spulen unter Bildung einer langen elektromagnetischen Schiene miteinander verbunden werden, ergeben sich Schwierigkeiten bei der Verbindung der einzelnen Spulensätze. Genauer gesagt, können die einander benachbarten Enden der Spulensätze im FaM einer Spule aus einem sammelschienenförmigen Leiter ähnlich wie beim Verfahren zur Verbindung gewöhnlicher Sammelschienen an den für die Gewährleistung eines vorgeschriebenen Kontaktwiderstands berechneten Stellen in Überlappung miteinander gebracht und dann an den überlappten Enden miteinander verschraubt werden. Wahlweise können die benachbarten Enden in gegenseitige Berührung gebracht und dann mit Silberlot miteinander verbunden werden. Da jedoch in diesen Fällen jede Spule aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden Leitern besteht, ist kein Raum zur Anbringung einer Vorrichtung zum Festziehen von Schrauben oder Nieten vorhanden. Da außerdem auf die elektromagnetische Schiene eine Erregeranordnung aufgesetzt wird, die einen gewünschten Abstand einhalten muß, muß die Dicke der miteinander verbundenen Spulenteile innerhalb der Dicke der gesamten Schiene gehalten werden. Da außerdem die benachbarten Spulen-Leiter der Ankerspulenanordnung durch einen Isolator voneinander getrennt sind, ist eine Spulenverbindung durch Silberhartlösung oder dergleichen, wozu die Leiter auf hohe Temperaturen erwärmt werden müssen, nicht zweckmäßig. Bei der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schiene ist jedoch zwischen bestimmten lotrechten Seiten bestimmter Rechteckspulensätze der Ankerspulenanordnung, wie sie z. B. in F i g. 4 durch die kleinen Kreise angedeutet sind, keine Überlappung vorhanden.When each rectangular coil used to form an armature coil is composed of two or more Windings of a conductor with a rectangular cross section of, for example, 100 χ 5 mm and a large one Number of such rectangular coils together to form a long electromagnetic rail are connected, there are difficulties in connecting the individual coil sets. More accurate Said, the adjacent ends of the coil sets can be in the form of a coil of a busbar-shaped Conductor similar to the procedure for connecting ordinary busbars to the for ensuring a prescribed contact resistance calculated points in overlap brought together and then screwed together at the overlapped ends. Optional the adjacent ends can be brought into mutual contact and then with silver solder together get connected. However, since in these cases each coil consists of two or more adjacent Ladders, there is no space for attaching a device for tightening screws or Rivets available. Since an exciter arrangement is also placed on the electromagnetic rail, which must maintain a desired distance, the thickness of the interconnected coil parts must be within the thickness of the entire rail. In addition, since the neighboring coil conductors of the Armature coil arrangement are separated from one another by an insulator, a coil connection is through Silver hard solution or the like, for which the conductor must be heated to high temperatures, not expedient. In the electromagnetic rail according to the invention, however, is between certain perpendicular sides of certain rectangular coil sets of the armature coil assembly, as z. B. in Fig. 4 through the small circles are indicated, there is no overlap.

Infolgedessen kann die elektrische Verbindung zwischen den Spulenanordnungen gemäß F i g. 9 in der Weise erfolgen, daß die waagerechte Seite der letzten Windung unter Bildung eines lotrechten Schenkels zur Innenseite der Spule umgebogen wird.As a result, the electrical connection between the coil arrangements according to FIG. 9 in the Way done that the horizontal side of the last turn to form a perpendicular leg to Inside of the coil is bent.

In F i g. 9 ist bei 103 der lotrechte Schenkel der letztenIn Fig. 9 at 103 the vertical leg is the last

ιό Windung, im dargestellten Fall der zweiten Windung der Rechteckspule dargestellt, welcher durch Umbiegen des Endabschnitts des waagerechten Schenkels 102 zur Innenseite der Spule in der Weise gebildet worden ist, daß er den lotrechten Schenkel 101 der ersten Windung nicht überlappt. Wie aus Fig.9 hervorgeht, kann die Verbindung zum weiterführenden waagerechten Schenkel 200 ohne Behinderung durch den lotrechten Schenkel 101 der anschließenden Spule 100 hergestellt werden. Infolgedessen können die beiden lotrechten Schenkel 103 und 104 nach einem beliebigen Verfahren, zum Beispiel Verschrauben, Nieten bei 300, Schweißen oder dergleichen, elektrisch und mechanisch miteinander verbunden werden.
Die auf diese Weise verbundene, integrierte elektromagnetische Schiene erfährt gemäß Fig. 10, die einen Schnit: längs der Linie X-X in Fig.9 zeigt, keine Vergrößerung ihrer Dicke und außerdem gemäß Fig. 11, welche einen Schnitt längs der Linie XI-XI in Fig.9 zeigt, keine Vergrößerung ihres lotrechten Maßes.ιό turn, shown in the illustrated case of the second turn of the rectangular coil, which has been formed by bending the end portion of the horizontal leg 102 to the inside of the coil in such a way that it does not overlap the vertical leg 101 of the first turn. As can be seen from FIG. 9, the connection to the continuing horizontal leg 200 can be established without hindrance by the vertical leg 101 of the adjoining coil 100. As a result, the two vertical legs 103 and 104 can be electrically and mechanically connected to one another by any desired method, for example screwing, riveting at 300, welding or the like.
The integrated electromagnetic rail connected in this way experiences according to FIG. 10, which shows a section: along the line XX in FIG. 9, no increase in its thickness and also according to FIG. 11, which shows a section along the line XI-XI in 9 shows no enlargement of its perpendicular dimension.

Infolge der beschriebenen Konstruktion der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schiene besitzen ihre Enden einen komplizierten, mehrstufigen Aufbau, so daß die Installation der Schienen und ihre Verbindung am Montageort schwierig sind. Zur Verminderung dieser Schwierigkeit wird die Ankerspulenanordnung der erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schiene z. B. auf die in F i g. 8 dargestellte Weise ausgebildet Die in Fig.8 dargestellte Ankerspule besteht aus vier nebeneinanderliegenden Reihen von acht Spulensätzen. Die erste Reihe besteht aus dem ersten und dem fünften Spulensatz Nl und N 5, die in einer geraden Linie angeordnet sind, während die zweite Reihe aus dem dritten und siebenten Spulensatz TV 3 und N 7, die dritte Reihe aus dem zweiten und sechsten Spulensatz N 2 und N 6 und die vierte Reihe aus dem vierten und achten Spulensatz N4 und NS besteht Die Spulen der Spulensätze Nl und N 5 der ersten Reihe sowie die Spulen der Sätze N3 — N7 der zweiten Reihe sind um eine der halben Spulenlänge entsprechende Teilung zueinander phasenverschoben. Auf gleiche Weise sind die Spulen der Spulensätze N2 und N6 der dritten Reihe um eine halbe Spulenlänge gegenüber den Spulen der Spulensätze N 4 und N 8 der vierten Reihe phasenverschoben. Die Konstruktion des Schienenendes läßt sich wesentlich vereinfachen, wenn an den Enden der Spulenanordnungen bei l-3a, 2-3a, 1-3Zj und 2-3Z> kleinere Spulen von halber Spulenlänge vorgesehen werden. Durch diese Konstruktion wird die Verbindung zwischen den Spulenleitern wesentlich vereinfachtAs a result of the described construction of the electromagnetic rail according to the invention, its ends have a complicated, multi-stage structure, so that the installation of the rails and their connection at the assembly site are difficult. To reduce this difficulty, the armature coil assembly of the electromagnetic rail according to the invention z. B. on the in F i g. The armature coil shown in FIG. 8 consists of four adjacent rows of eight coil sets. The first row consists of the first and fifth coil sets Nl and N 5, which are arranged in a straight line, while the second row consists of the third and seventh coil sets TV 3 and N 7, and the third row consists of the second and sixth coil sets N. 2 and N 6 and the fourth row from the fourth and eighth coil set N4 and NS is the coils of the coil sets Nl and N5 of the first series, and the coils of the sets N3 - N7 of the second series are phase shifted by a half the coil length corresponding pitch to each other . Similarly, the coils of coil sets N2 and N6 of the third row are phase shifted by half a coil length with respect to the coils of coil sets N 4 and N 8 of the fourth row. The construction of the rail end can be considerably simplified if smaller coils of half the coil length are provided at the ends of the coil assemblies at 1-3a, 2-3a, 1-3Zj and 2-3Z>. This construction significantly simplifies the connection between the coil conductors

LJm eine große magnetomotorische Kraft um 80 000 AW für die elektromagnetische Schiene zu erzeugen, muß eine hohe Stromdichte in der Größen-Ordnung von 15 A/mm² durch die Ankerspulenanordnung geleitet werden, wobei eine große Joulesche Wärme entwickelt wird. Wenn beispielsweise Züge von jeweils 300 m Länge in 5-Minuten-IntervalIen mit einerTo generate a large magnetomotive force of 80,000 AW for the electromagnetic rail, a high current density on the order of 15 A / mm ^{2 must be passed} through the armature coil assembly, generating a large Joule heat. For example, if trains each 300 m long run at 5-minute intervals with a

Geschwindigkeit von 500 km/h auf elektromagnetischen Schienen laufen, die jeweils Ankerspulen mit einem Leiter-Querschnitt von 5 cm² aufweisen und aus 500 m langen Leiterabschnitten zusammengesetzt sind, erreicht der durch die sich mit der Zeit summierende Joulesche Wärme verursachte Temperaturanstieg der Ankerspulenanordnung schließlich gemäß Fig. 12 einen Wert dicht bei 80° C. Bei Langsamfahrt des Zuges, wobei der Strom langer angelegt wird, d. h. der Zug eine längere Zeitspanne benötigt, um den 500 m langen elektromagnetischen Schienen-Versorgungsabschnitt zu durchfahren, ist dieser Temperaturanstieg sogar noch höher und kann 400° C oder sogar 1000° C an Stationen bei Fahrtgeschwindigkeiten von 50 km/h betragen.Running at a speed of 500 km / h on electromagnetic rails, each of which has armature coils with a conductor cross-section of 5 cm ² and is composed of 500 m long conductor sections, the temperature rise of the armature coil arrangement caused by the Joule heat that adds up over time finally reaches according to Fig. 12 shows a value close to 80 ° C. When the train is traveling slowly and the current is applied longer, ie the train requires a longer period of time to travel through the 500 m long electromagnetic rail supply section, this temperature rise is even higher and can be 400 ° C or even 1000 ° C at stations at speeds of 50 km / h.

Durch diesen übermäßigen Temperaturanstieg wer den. die einen Teil der elektromagnetischen Schiene sowie des Spulenleiters darstellenden elektrischen Isolatoren, Füllstoffe und Schutzhüllen stark beeinträchtigt oder sogar beschädigt, wodurch ein mechanischer Ausfall der elektromagnetischen Schiene hervorgerufen werden kann. Infolgedessen ist es höchst wünschenswert, eine wirksame Einrichtung zur Ableitung der in der elektromagnetischen Schiene entwickelt bzw. gespeicherten Wärme vorzusehen. Zweckmäßig erfolgt dies dadurch, daß die Verbundspulen-Anordnungen an einem kühlmittelgekühlten Träger befestigt werden (nicht gezeigt).This excessive rise in temperature who the. which is part of the electromagnetic rail as well as the electrical insulators, fillers and protective covers representing the coil conductors or even damaged, causing mechanical failure of the electromagnetic rail can be. As a result, it is highly desirable an effective device for the dissipation of the in the electromagnetic rail developed or to provide stored heat. This is expediently done in that the composite coil arrangements attached to a coolant-cooled carrier (not shown).

Wahlweise kann der Träger auf die in Fig. 13 dargestellt Weise ausgebildet sein. Bei dieser Ausfüh rungsform besteht der Träger aus einem hohlen, kastenförmigen Sockel 33 aus Beton oder einem anderen nichtmagnetischem Werkstoff sowie zwei einander gegenüberliegenden Spulen-Tragteilen 32 und 32', die von der Oberseite des Sockels 33 längs beider Seitenkanten einer Öffnung 31 aufwärts ragen, wobei diese Tragteile 32 und 32' zwischen sich einen Zwischenraum zur Aufnahme der vergossenen Spulenanordnung X festlegen. Bei dieser Konstruktion kann die vergossene Spulenanordnung X sicher zwischen den Tragteilen 32 und 32' festgeklemmt werden, und die Verbindungsleitungen 34 zur Verbindung der die vergossene Spulenanordnung X darstellenden Spuien-Leiter können im Innenraum 35 des hohlen Sockels 33 untergebracht werden, wodurch Anschluß, Überprüfung und Wartung der Zuleitungen der Spulenleiter zwischen benachbarten elektromagnetischen Schienen sowie das Auswechseln der elektromagnetischen Schienen erleichtert werden.Alternatively, the carrier can be configured in the manner shown in FIG. In this embodiment, the carrier consists of a hollow, box-shaped base 33 made of concrete or another non-magnetic material and two opposing coil support parts 32 and 32 ', which protrude upwards from the top of the base 33 along both side edges of an opening 31, with these support parts 32 and 32 'define an intermediate space for receiving the encapsulated coil arrangement X between them. With this construction, the potted coil assembly X can be securely clamped between the support parts 32 and 32 ', and the connecting lines 34 for connecting the coil conductors representing the potted coil assembly X can be accommodated in the interior 35 of the hollow base 33, whereby connection, checking and Maintenance of the supply lines of the coil conductors between adjacent electromagnetic rails and the replacement of the electromagnetic rails are facilitated.

Normalerweise ist die elektromagnetische Schiene neben der erforderlichen Antriebskraft und der Schwebekraft für das Fahrzeug einer durch das Rollen des Fahrzeugs während seiner Fahrt längs eines geraden Abschnitts de: Schienenstrecke hervorgerufenen Kraft und einem Seitendruck unterworfen, der dann erzeugt wird, wenn der Zug einen Kurvenabschnitt durchfährt. Bei der in Fig. 13 dargestellten Konstruktion können die lotrechten Seitenflächen des Sockels 33 zur Aufnahme dieser Querkräfte dienen.Usually the electromagnetic rail is next to the required driving force and the Levitation force for the vehicle one by the rolling of the vehicle while traveling along one straight section de: rail route caused force and a side pressure subjected, which then is generated when the train traverses a curve section. In the construction shown in FIG the perpendicular side surfaces of the base 33 can serve to absorb these transverse forces.

Die Verbindung der Spulen-Leiter zwischen benachbarten elektromagnetischen Schienen kann im Innern der Schienen oder durch Herausführen der Leiter an deren Außenseite erfolgen. Im zuletzt genannten Fall sollte die Verbindung am Ende der elektromagnetischen Schiene erfolgen. Da zudem eine gewisse thermischeThe connection of the coil conductors between adjacent ones Electromagnetic rails can be attached inside the rails or by leading out the conductors the outside of which are made. In the latter case, the connection should be at the end of the electromagnetic Rail. Since there is also a certain thermal

ίο Ausdehnung und Verkürzung der elektromagnetischen Schiene infolge des Temperaturanstiegs in der Ankerspulenanordnung sowie infolge von Schwankungen in der Umgebungstemperatur unvermeidlich ist, müssen bestimmte Einrichtungen zur Berücksichtigung dieser thermisrhen Ausdehnung und Verkürzung vorgesehen sein.ίο Expansion and shortening of the electromagnetic Rail as a result of the temperature rise in the armature coil arrangement and as a result of fluctuations in The ambient temperature is inevitable, certain facilities must be taken to take this into account thermal expansion and shortening provided be.

Gemäß Fig. 14 kann die vergossene Spulenanordnung X für die erfindungsgemäße elektromagnetische Schiene mit einem einstückig an die Spulenanordnung X angegossenen Glied 42 versehen sein, welches die abwärts verlaufenden Zuleitungen 44 der Spulen-Leiter enthält. Gemäß Fig. 15 werden zwei angegossene Glieder 42 und 42' an den einander benachbarten Enden der vergossenen Spulena.iordnungen X und X' dicht aneinander herangebracht, worauf die Zuleitungen 44 und 44' durch flexible Überbrückungen 46 miiemandsr verbunden werden. Durch die^e Konstruktion wird die Erzeugung von mechanisci.cn Spannungen bzw. Beanspruchungen infolge ü. Vermischen Ausdehnung und Verkürzung der Schienen verhindert, die die elektrische Festigkeit der Hochspannungsteile verbessert und die Streckenarbeit, Wartung und Überprüfung erleichtertAccording to FIG. 14, the encapsulated coil arrangement X for the electromagnetic rail according to the invention can be provided with a member 42 which is cast in one piece onto the coil arrangement X and which contains the downwardly running supply lines 44 of the coil conductors. According to FIG. 15, two cast members 42 and 42 'are brought close to one another at the adjacent ends of the cast coil arrangements X and X' , whereupon the supply lines 44 and 44 'are connected by flexible bridges 46 with one another. Through the construction, the generation of mechanical stresses or loads as a result of o. Mixing prevents expansion and contraction of the rails, which improves the electrical strength of the high-voltage parts and makes track work, maintenance and inspection easier

Wenn die elektromagnetische Schiene in Längsrichtung mit einer nachgiebigen bzw. elastischen Halbleiter-Schicht versehen ist, in welche die Ankerspulenanordnung eingebettet ist, besteht selbst im Fall einer Sprühentladung infolge einer hohen Zwischenphasenspannung von z. B. 20 kV keine Gefahr für eine Verschlechterung, d. h. Beeinträchtigung der Isolierung, während es außerdem möglich ist, die durch die thermische Ausdehnung und Verkürzung infolge eines Temperaturanstiegs der Schienen hervorgerufenen Beanspruchungen auszuschalten.If the electromagnetic rail in the longitudinal direction with a flexible or elastic semiconductor layer is provided in which the armature coil assembly is embedded, exists even in the case of one Spray discharge due to a high inter-phase voltage of e.g. B. 20 kV no danger for one Deterioration, d. H. Impairment of the insulation, while it is also possible that by the thermal expansion and shortening caused by an increase in temperature of the rails Eliminate stress.

Wenn die erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schienen für den Bau von Schienenstrecken für mit ultrahoher Geschwindigkeit fahrende Züge benutzt werden, können die Züge ohne weiteres und sicher mit Geschwindigkeiten von mehr als 300 km/h betrieben werden. In diesem Zusammenhang ist jedoch zu beachten, daß die erfindungsgemäßen elektromagnetischen Schienen nicht auf die Verwendung für mit derart ultrahohen Geschwindigkeiten fahrende Züge beschränkt sind, sondern auch für verschiedene andere Arten von Zügen eingesetzt werden können, die mit niedrigen Geschwindigkeiten fahren.If the electromagnetic rails according to the invention for the construction of rail lines for with Ultra-high-speed trains are used, the trains can easily and safely Speeds of more than 300 km / h are operated. In this context, however, is too Note that the electromagnetic rails according to the invention are not intended for use with such Trains traveling at ultra high speeds are limited, but also to various others Types of trains that travel at low speeds can be used.

Hierzu 5 Blatt ZeichnungenIn addition 5 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Electromagnetic rail for the Lmearmotor drive of a rail vehicle, in which on a stationary carrier with a perpendicular Rectangular armature coils arranged one behind the other in the longitudinal direction of the rail in the coil plane mutual overlap are provided and by means of phase-shifted control via semiconductor power converters in the sense of generating a progressive speed corresponding to the vehicle speed Moving field are fed to the vehicle in connection with a vehicle-side DC-fed To give exciter arrangement a driving force and a floating force or just a driving force, characterized in that, that in the application of a multi-phase winding that can be fed in sections in each Section several adjacent composite coil arrangements (Fig. 4: 1-1.5-1.5-2 .., 2-1, 6-i, 2-2,6-2 ...) are provided, each of which consists of two coil sets (M, 1-2, 1-3 ... 5-1, 5-2, 5-3) with a large number of series-connected and in one Rectangular coils arranged in a straight line, with one of the length of a rectangular coil corresponding pitch are arranged at a distance from each other and which in such a way in a single row (F i g. 5, F i g. 6) are arranged that the rectangular coils of one coil set (1-1,1-2, 1-3 ...) into the spaces between the rectangular coils corresponding to a coil length of the other coil set (5-1, 5-2, 5-3 ...) are inserted, the turns of each Right-hand coil together with the connecting lines between the rectangular coils across the Side by side in the direction of travel and the connecting lines of one coil set (1-1, 1-2, 1-3 ...) always on top and those of the other set of coils (5-1, 5-2, 5-3 ...), which are wound in the opposite direction always run down.

2. Electromagnetic rail according to claim 1, characterized in that each rectangular coil (1-1, ... 5-1, ... 6-1; 11; 21,21 ') through a ladder with rectangular cross-section is formed.

3. Electromagnetic rail according to claim 1 or 2, characterized in that the armature coil arrangement (11) has at least four adjacent rows of composite coil arrangements (1-1.5-1.1-2.5-2 ... 2-1.6-1.2-2.6-2 ...), of which half at their ends with a smaller coil (l-3a, 1-36, 2-3a, 2-3fi>; of half the coil length division are provided.

4. Electromagnetic rail according to one of the preceding claims, characterized in that that the connection between two sets of rectangular coils (Fig.9) each with at least two adjacent ^ n rectangular turns is formed in that the end portion (103) of the horizontal leg (102) of the last turn ea by at least the width of the vertical leg (101) of the first turn (100) is bent towards the inside of the coil.

5. Electromagnetic rail according to claim 1, characterized in that the composite coil arrangements are attached to a coolant-cooled carrier.

5. Electromagnetic rail according to A.nsprueh 1, characterized in that the carrier has a hollow, box-shaped base (33) made of non-magnetic material, the top of which has a longitudinal opening (31) and two opposing, upwardly projecting support members (32 , 32 ') is provided along the side edges of the opening (31), that a cast body of the armature coil arrangement (X) is clamped between the support members (32, 32'), and that connecting lines (34) for connecting or connecting the ends of the adjacent coil sets are drawn down through the opening (31) into the interior (35) of the base.

7. Electromagnetic rail according to claim 1, characterized in that it is provided with a longitudinal, elastic semiconducting layer (12) is provided, in which the armature coil arrangement is embedded

8. Electromagnetic rail according to claim 1, characterized in that the armature coil arrangement (11) is cast into a unitary construction and that the supply lines of the armature coil arrangement are inseparably cast on this uniform construction.