DE2438889A1

DE2438889A1 - Fahrzeug mit linearsynchronmotor

Info

Publication number: DE2438889A1
Application number: DE2438889A
Authority: DE
Inventors: Naoki Maki; Katsunori Suzuki
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1973-08-15
Filing date: 1974-08-13
Publication date: 1975-03-13
Also published as: JPS5041007A; US3960090A

Description

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8l-25.o49P(25.O5OH) .- ■ .

. August 1974

HITACHI, LTD., Tokio (Japan)

Fahrzeug mit Linearsynchronmotor

Die Erfindung bezieht sich auf ein mit einem Linearsynchronmotor angetriebenes Fahrzeug.

Beim Antrieb eines Fahrzeugs wird im allgemeinen die Adhäsion verwendet, die zwischen dem Gleis oder der Straße und dem Fahrzeug vorhanden ist, das das Fahrwerk oder den Fahrzeugkörper trägt, zu denen die durch den am Fahrwerk angebrachten Triebmotor erzeugte Drehkraft durch ein Untersetzungsgetriebe übertragen wird. Dieses Adhäsions-Fahrzeug ist jedoch für einen Hochgeschwindigkeitsbetrieb von beispielsweise mehr als 300 km/h ungeeignet. Dies beruht darauf,

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daß bei einem Anstieg der Fahrtgeschwindigkeit über 300 km/h die Adhäsion zwischen Rad und Straße (oder Schiene) plötzlich abnimmt.

Aus diesem Grund werden Anstrengungen unternommen, nach etwas anderem als der Adhäsion als Antriebsfaktor des Fahrzeuges zu suchen. Einige dieser Anstrengungen sind bisher in der Praxis erfolgreich gewesen. Der erfolgreichste Weg wird beschriften, wenn der Fahrzeugantrieb ohne Ausübung einer Antriebskraft auf das Rad erfolgt. Ein auf einem derartigen Prinzip beruhendes Beispiel, d. h. ein adhäsionsfreies Triebwerk, ist ein Linearmotor, bei dem ein umlaufender Elektromotor in eine Linearanordnung geändert ist, die in Linearbetrieb arbeitet.

Bei derartigen Linearmotoren ist eine Motoreinheit vorgesehen, bei der eine Gruppe von Magneteinrichtungen des Linearmotors am Fahrwerk angebracht ist, während eine andere Gruppe von Magneteinrichtungen des Linearmotors auf der Strecke entlang der Fahrbahn vorgesehen ist, und das gleiche Prinzip wie beim Synchronmotor bewirkt, daß das Fahrzeug angetrieben wird.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Fahrzeug, das insbesondere durch einen Linearsynchronmotor der eben erwähnten Art angetrieben wird. Ein Beispiel eines bereits beschriebenen Fahrzeuges, das mit einem Linearsynchronmotor ausgerüstet ist, wird im folgenden anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Gemäß Fig. 1 und 2 bewegt sich ein auf Rädern 2 gelagertes Fahrwerk 1 entlang des im Boden E angebrachten Gleises, wobei das Fahrwerk auf der Unterseite mit supraleitenden Feldspulen 4 versehen ist, die im wesentlichen parallel zum Boden E sind. Mehrere Feldspulen 4 sind am Fahrwerk 1 in dessen Längs-

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richtung angebracht, wobei benachbarte Feldspulenpole eine zueinander entgegengesetzte Polarität haben. Über eine Schalteinrichtung mit einer Stromversorgung verbundene Ankerspulen 3 sind entlang des Gleises auf dem Boden gegenüber den Feldspulen 4 vorgesehen. Die durch die Stromversorgung erregten Ankerspulen 3 entwickeln eine 'Verschiebungsflußwelle (Lauffeld), während die Feldspulen 4 ein Magnetfeld erzeugen. Das magnetische Lauffeld steht in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, um dadurch eine Triebkraft zum Antrieb des Fahrzeugs zu erzeugen.

Das gerade beschriebene und mit einem Linearsynchronmotor angetriebene Fahrzeug ist der Art, daß das Fahrwerk 1 auf Rädern 2 gelagert ist. Der Linearsynchronmotor kann auch auf ein Fahrzeug angewendet werden, bei dem das Fahrwerk 1 mittels eines magnetisch verursachten Schwebens gelagert ist, wie dies in der Fig. 3 gezeigt ist

In der Fig. 3, die ein magnetisches Schwebefahrzeug darstellt, sind zwei Paare supraleitender Spulen 6A, 6B und 7A, 7B in einem Gehäuse 5 auf der Unterseite des Fahrwerkes 1 angebracht. Die supraleitenden Spulen 6A und 6B sind gegenüber zum Boden E auf der Unterseite der beiden U-förmigen Teile des Gehäuses 5 vorgesehen. Die Feldspulen 7A und 7B sind gegenüber zueinander im umgekehrten U-förmigen Teil des Gehäuses in dessen Mitte angeordnet. Die Feldspulen 7A und 7B liegen senkrecht zu den Feldspulen 6A und 6B. Der Boden E ist mit Schwebefeldspulen 1OA und 1OB und den Feldspulen 6A und 6B ausgestattet, wobei die Schwebefeldspulen 1OA und 1OB gegenüber den Feldspulen 6A und 6B vorgesehen sind. Eine Führungs- oder Stabilisierspule ist zwischen den Feldspulen 7A und 7B vorgesehen. Die Schwebefeldspulen 1OA und 1OB und die Stabilisierspule 8 sind alle kurzgeschlossen, oder jede dieser Spulen besteht aus einer leitenden einzelnen Schicht. Die Anker- ·

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spule 9 für den Linearsynchronmotor liegt zwischen den Schwebefeldspulen 1OA und 1OB. Der Antrieb des Fahrwerks 1 erfolgt in diesem Fall auf die gleiche Weise, wie dies oben anhand den Fig. 1 und 2 erläutert wurde. Das heißt, das Fahrwerk wird durch die Triebkraft angetrieben, die durch die Wechselwirkung zwischen dem durch die Ankerspule 9 erzeugten Lauffeld mit dem durch die Feldspulen 7 A und 7 B erzeugten Magnetfeld bewirkt wird. Wenn sich das Fahrwerk 1 bewegt, tritt jeweils eine magnetische Abstoßkraft zwischen den Feldspulen 6A und 6B und den entsprechenden Schwebefeldspulen 1OA und 1OB zwischen den Feldspulen 7A und der Stabilisierspule 8 und zwischen der Feldspule 7B und der Stabilisierspu Ie 8 auf. Durch diese wechselseitige Abstoßkraft wird das Fahrwerk 1 stabilisiert zum Schweben gebracht .

Diese oben erwähnten Feldspulen 4, 6A, 6B, 7A und 7B, d. h. die Feldpole 12, sind normalerweise am Fahrzeug entlang dessen Länge L vorgesehen, wie dies in der Fig. 4 gezeigt ist. Was am Fahrzeug angebracht ist, sind jedoch nicht nur diese Magnetpole, sondern auch eine Hilfsenergiequelle (HilfsStromversorgung), ein Kühlsystem und andere Einrichtungen. Weiterhin ist die Stelle des Fahrwerkes, die damit versehen ist, auf den Unterflur des Fahrzeuges begrenzt. Daher kann nicht der gesamte Unterflur des Fahrzeuges 1 zur Anordnung der Magnetpole 12 vorgesehen werden. Aus diesem Grund wird in der Praxis ein Kompromiß vorgesehen, und die Fläche zur Befestigung der Feldpole 12, beispielsweise die Länge der Feldpole 12, wird verringert, um die erforderliche Ausrüstung, wie beispielsweise die Hilfsenergiequelle, das Kühlsystem usw. sicherzustellen. Demgemäß ist es erforderlich, die Länge des Feldpoles 12 deutlich kürzer zu wählen als eine

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Polteilung P. Hier wird die Polteilung P als -Abstand zwischen benachbarten Feldpolen definiert, die kontinuierlich angeordnet sind.

Diese beträchtliche Verringerung der Länge der Feldpole. 12 hat zahlreiche Nachteile. Ein Nachteil liegt darin, daß eine beträchtliche Pulsation im Antrieb erzeugt wird. Bei einem Linearsynchronmotor werden neben dem -Antrieb eine Rechts- und Links-Richtungskraft und eine -Aufwärts- und Abwärts-Richtungskraft erzeugt. Diese Kräfte zeigen eine große Pulsation oder Schwingung, die der Pulsation beim Antrieb gleicht, wie in der Fig. 5 gezeigt ist, was für die Fahrgäste wenig bequem ist sowie auf den Fahrzeugkörper ungünstige Wirkungen hat, was insbesondere bei einem Fahrzeug gilt, dessen Fahrwerk magnetisch schwebt. Es ist offensichtlich, daß bei einer kürzeren Länge der Feldpole als die Polteilung P die Pulsation beim Antrieb auftritt. Das heißt, die durch die Feldpole erzeugte Flußverteilung ist über die gesamte Polteilung P ungleichmäßig, wobei an den beiden Enden eine geringe Flußdichte vorliegt. Mit anderen Worten, je kürzer die Länge der Feldpole 12 in bezug auf die Polteilung P ist, desto enger wird der einheitliche Bereich der Flußdichte. Aus diesem Grund nimmt der Antrieb bei bestimmten Lagen des Fahrzeuges ab.

Der Fahrzeugkörper 1 ist an beiden Enden mit Kupplungen H versehen, um ihn mit benachbarten Fahrzeugkörpern zu kuppeln. Demgemäß ist die Länge L eines Fahrzeuges einschließlich der Kupplungen noch mehr verlängert, und so wird die Polteilung ebenfalls vergrößert. Andererseits ist es mit dem tatsächlichen Feldpol 12 unmöglich, dessen Länge zu vergrößern, da für die Verlängerung die oben beschriebene Einschränkung gilt. Daher ist die Länge des Feldpoles 12 beträchtlich

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kürzer als die Länge der Polteilung P, so daß eine größere Pulsation beim Antrieb, bei der Rechts- und Links-Richtungskraft und bei der Aufwärts- und Abwärts-Richtungskraft auftritt.

Es wurden auch schon einige GegenmSnahmen angeregt, um eine derartige schädliche Pulsation zu beschränken. Eine dieser Maßnahmen liegt in der Verwendung von Feldpolen 12, deren Länge im wesentlichen gleich zur Polteilung P ist. Dieser Weg hat jedoch den Nachteil, daß der Platz zur Befestigung der erforderlichen Einrichtungen, wie beispielsweise der Hilfsenergiequelle, nicht sichergestellt werden kann. Ein einfacher Weg zur Sicherung des Platzes für die erforderliche Ausrüstung liegt in einer Vergrößerung des Querschnittes des Fahrwerkes um den Abstand, der die Unterbringung der erforderlichen Ausrüstung erlaubt.

Dieser Weg der einfachen Vergrößerung des Querschnittes ist jedoch mit zahlreichen Schwierigkeiten verknüpft. Diese liegen darin, daß der Luftwiderstand zunimmt, wenn das Fahrzeug fährt, und daß das Gewicht des Fahrwerkes ebenfalls zunimmt. Demgemäß ist eine große Kapazität der Stromversorgung erforderlich, um ein Fahrzeug dieses Aufbaus anzutreiben, und die Herstellungskosten sind hoch.

Demgemäß liegt der einzige Weg zur Beschränkung der beim Antrieb, bei der Rechts- und Links-Richtungskraft und bei der Aufwärts- und Abwärts-Richtungskraft auftretenden Pulsation für eine bequeme Fahrt der Fahrgäste darin, daß die Feldpollänge nahe zur optimalen Länge gemacht wird, indem diese im wesentlichen gleich zur Polteilung sein kann.

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Es ist demgemäß Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein mit einem Linearsynchronmotor angetriebenes Fahrzeug anzugeben, das Platz für die Unterbringung der erforderlichen Ausrüstung, wie beispielsweise der Hilfsenergiequelle, des Kühlsystems usw. ohne Vergrößerung des Fahrwerkes aufweist; die Pulsation beim Antrieb soll klein sein.

Ein Merkmal der Erfindung liegt darin, daß bei einem Fahrzeug, bei dem mehrere Feldpole entlang des Fahrwerks in dessen Fahrtrichtung vorzusehen sind, einer oder mehrere Feldpole weggelassen werden, d. h. eine feldpolfreie Stelle an einer oder an mehreren Lagen vorgesehen.

Indem eine oder mehrere Stellen ohne Feldpole vorgesehen werden, ist es möglich, die Stellen für die Unterbringung der erforderlichen Ausrüstung zu verwenden.

Die Anordnung einer derartigen Stelle ermöglicht auch, daß sich die Feldpollänge der Polteilung nähert. Wenn insbesondere eine feldpolfreie Stelle von beispielsweise einer halben Polteilungslänge an jedem Ende des Fahrwerkes in dessen Fahrtrichtung vorgesehen ist, d. h. wenn eine Polteilungslänge über der gesamten Länge des Fahrwerkes angeordnet ist, ist es möglich, die Feldpollänge im wesentlichen gleich zur Polteilung zu machen.

Das Fahrzeug wird also durch einen Linearsynchronmotor. angetrieben. Der Linearsynchronmotor hat mehrere Feldpole, die am Fahrwerk entlang dessen gesamter Länge angebracht sind,· und mehrere magneti-· sehe Einrichtungen, die entlang der Bahn im Boden gegenüber zu diesen

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Feldpolen vorgesehen sind und ein magnetisches Lauffeld erzeugen. Eine zwischen diesen Feldpolen und den magnetischen Einrichtungen erzeugte Antriebskraft verursacht die Bewegung des Fahrzeugs.

Ein derartiges mit einem Linearsynchronmotor ausgerüstetes Fahrzeug begegnet jedoch einer Schwierigkeit, die in der Sicherung eines geeigneten und ausreichenden Platzes zur Unterbringung der erforderlichen Ausrüstung des Fahrzeuges liegt. Diese Schwierigkeit beruht auf dem besonderen Aufbau, da mehrere Feldpole entlang der gesamten Länge des Fahrwerkes vorgesehen sind.

Die Erfindung ermöglicht einen zufriedenstellenden Aufbau durch eine einheitliche Anordnung der Feldpole, ohne daß das Fahrwerk in seinen Abmessungen vergrößert und eine Unbequemlichkeit für die Fahrgäste erzeugt wird.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung eines mit einem Linearsynchronmotor ausgerüsteten Fahrzeugs,

Fig. 2 eine Vorderansicht des Fahrzeugs der Fig. 1,

Fig. 3 eine Vorderansicht eines mit einem Linearsynchronmotor ausgerüsteten magnetischen Schwebefahrzeugs,

Fig. 4 die Anordnung der Feldpole bei dem herkömmlichen, mit einem Linearsynchronmotor ausgerüsteten Fahrzeug,

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Fig. 5 eine Kurve zur Erläuterung der Änderung des Antriebs, der mit der in der Fig. 4 gezeigten Feldpolanordnung erhalten wird,

Fig. 6 die Anordnung der Feldpole bei dem erfindungsgemäßen, mit einem Linearsynchronmotor ausgerüsteten Fahrzeug,

Fig. 7 eine Kurve zur Erläuterung der Änderung des Antriebs, der mit der in der Fig. 6 gezeigten Feldpolanordnung erhalten wird, und

Fig .8-10 andere Anordnungen der Feldpole bei jeweils erfindungsgemäßen, mit einem Linearsynchronmotor -ausgerüsteten Fahrzeugen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Fig. 6 beschrieben. Feldpole 12A und 12B sind am Fahrwerk 1 in dessen Längsrichtung angebracht, wobei benachbarte Feldpole eine entgegengesetzte Polarität haben. Diese Feldpole können entweder ein Elektromagnet oder ein Permanentmagnet sowie eine supraleitende Feldspule sein. Zusätzlich sind die Einrichtungen zum Anheben des Fahrwerks 1 nicht auf eine bestimmte Art beschränkt. Das Fahrwerk kann durch Räder angehoben sein oder mittels der magnetischen Abstoßkraft oder der durch einen Luftstrahl erzeugten Kraft schweben.

Das Fahrwerk ist an beiden Enden in seiner Längsrichtung mit Kupplungen 11 versehen. Die Fahrzeuglänge L ist der Abstand von der Mitte der Kupplung an einem Ende des Fahrwerkes bis zur Mitte der Kupp-

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lung am anderen Ende. Die Fahrzeuglänge L ist so gewählt, daß sie ein ganzzahliges Vielfaches der Polteilung P ist, und so ist die Anzahl der Feldpole 12A, 12 B und 13 A, 13 B abhängig L/P bestimmt.

Ankerspulen 3 liegen am Boden gegenüber zum Fahrwerk 1 entlang der Bahn, wobei die Ankerspulen gegenüber zu den Feldpolen 12A, 12 B und 13 A, 13 B vorgesehen sind. Die Ankerspulen 3 sind mit einer Dreiphasen-Wechselstromquelle über eine nicht dargestellte Schalteinrichtung verbunden, so daß das magnetische Lauffeld erzeugt wird, wenn das Fahrzeug die Ankerspulen passiert.

Wenn bei dem so aufgebauten Fahrzeug mit einem Linearsynchronmotor die Längen der Feldpole 12 A, 12 B und 13 A, 13 B gleich zur Polteilung P ausgelegt sind, stoßen die Feldpole 13 A und 13 B, die an beiden Enden des Fahrwerkes in der Längsrichtung vorgesehen sind, nach außen vom Fahrwerk vor. Daher können diese Feldpole nicht befestigt werden, und es wird kein Raum für die erforderliche Ausrüstung erhalten. Aus diesem Grund sind keine Feldpole für die Polteilungen P an beiden Enden des Fahrzeugkörpers 1 vorgesehen, um so dort (freie) Raumanteile zu bilden.

Durch diesen Aufbau der Feldpole und der Polteilungen können die übrigen Feldpole 12 A und 12 B im wesentlichen gleich zur Polteilung P in der Länge ohne jede Beschränkung sein.

Durch diesen Aufbau kann der einem Pol entsprechende Raumanteil an jedem Ende des Fahrwerks 1 in der Längsrichtung gesichert oder freigehalten werden. Diese Raumanteile sind als Raum für die Unter-

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bringung der erforderlichen Ausrüstungen, wie beispielsweise der Hilfsenergiequelle und des Kühlsystems usw., verfügbar. Es soll darauf hingewiesen wenden, daß es möglich ist, die Länge der jeweiligen Feldpole 12 A und 12 B ohne jede Einschränkung der erforderlichen Ausrüstung und der Kupplungen 11 zu wählen, da der Raum zur Unterbringung der erforderlichen Ausrüstungen usw. gesichert ist.

Da, wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, die Längen der jeweiligen Feldpole 12 A und 12 B frei wählbar sind, kann die Feldpollänge, im wesentlichen gleich zur Polteilung P ausgelegt werden. Als Ergebnis kann die Pulsation beim Antrieb beträchtlich verringert werden . Die Fig 7 zeigt den Verlauf der Änderung des erhaltenen Antriebs, wenn die Feldpole 12 A und 12 B in der in der Fig. 6 gezeigten Weise angeordnet sind. Es geht aus der Fig. 7 hervor, daß die Antriebspulsation beträchtlich verringert ist, und daher ist der Fahrkomfort für die Fahrgäste wesentlich verbessert. Wenn das Fahrzeug aufgrund des Schwebens durch eine Magnetkraft oder durch Luftstrahlen angehoben ist, können auch die nach rechts und links und nach oben und unten ausgeübten Kräfte verringert werden, was zu einem stabilen Betrieb führt.

Bei der Feldpolanordnung der Fig. 6 wird der zwei Polteilungen entsprechende Raumanteil zwischen benachbarten Fahrwerken 1 gebildet. Der Einfluß des Raumanteiles auf den Fahrzeugbetrieb ist jedoch im wesentlichen vernachlässigbar, da sich ein kleiner Magnetfluß, der durch die Feldpole hervorgerufen wird, im Raumanteil bildet.

Da der Raumanteil an jedem Ende des Fahrwerkes vorgesehen ist,

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ist ein Raum zur Anbringung der Kupplungen 11 vorhanden, so daß eine geeignete Form der Kupplungen unabhängig von der Größe oder dem Aufbau zum Befestigen verwendet werden kann.

Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel ist das Fahrwerk 1 an jedem Ende in Längsrichtung mit einem einer Polteilung entsprechenden Raumanteil ausgestattet. Wie jedoch aus der Fig. 8 hervorgeht, ist der entsprechende Raum anteil einer halben Polteilung an jedem Ende des Fahrwerkes 1 vorgesehen, und der Raumanteil des gesamten Fahrwerkes ist gleich zu einer Polteilung.

Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 8 ist der Raum anteil um eine Polteilung kürzer als beim Ausführungsbeispiel der Fig. 6, so daß abgesehen von dieser Ausnahme die gleichen Ergebnisse zu erzielen sind, wie bei dem erläuterten Ausführungsbeispiel.

Die Fahrzeuglänge L in Fig. 8 ist gleich zur Fahrzeuglänge der

Fig. 6. Die Anzahl der Polteilungen für die Fahrzeuglänge L beträgt

ρ
jedoch 4 P + :r x 2, d.h. fünf Polteilungen, und ist um eine Polteilung kleiner als sechs Polteilungen des obigen Ausführungsbeispiels. Die Anzahl der tatsächlich vorgesehenen Feldpole 12 A und 12 B ist gleich zum Ausführungsbeispiel der Fig. 6. Aus diesem Grund ist der Antrieb für die Fahrzeuglänge groß im Vergleich zum Antrieb durch die Feldpolanordnung der Fig. 6. Weiterhin kann bei einem Fahrzeug, dessen Anheben auf einem Schweben mittels einer Magnetkraft oder Luftstrahlen beruht, das Schwanken des Fahrzeugkörpers 1 eingeschränkt werden, was zu einem stabilen Betrieb des Fahrzeuges führt.

Wenn die Summe des an jedem Ende des Fahrwerkes 1 vorgesehenen

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Raumanteiles (nicht Feldpolanteiles) ein Vielfaches der Polteilung P ist, liegt eine Gleichmäßigkeit der Feldpolanordnung von abwechselnd unterschiedlichen N- und S-Feldpolen bei der gesamten Anordnung der Feldpole einschließlich der nicht vorhandenen virtuellen Pole vor. Wenn die Gleichmäßigkeit der Feldanordnung erhalten ist, kann ein Synchronmotor hergestellt werden. Daher können ein zum Ausführungsbeispiel der Fig 6 gleicher Betrieb und gleiche Wirkungen erhalten werden.

In der Fig. 9 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, bei dem der Raum anteil einer halben Polteilung an beiden Enden des Fahrwerkes 1 und zusätzlich ein Raumanteil einer Polteilung in der Mitte des Fahrwerkes vorgesehen sind, was einen Raumanteil (kein Polstückanteil) des gesamten Fahrwerkes sicherstellt, dessen Länge gleich zu zwei Polteilungen ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jedoch die Anzahl der Feldpole 12 A und 12 B gleich zum Ausführungsbeispiel der Fig. 6. Wegen eines derartigen Aufbaus der Feldpole kann jeder Raumanteil von einer halben Polteilung an beiden Enden des Fahrzeuges zur Anpassung der jeweiligen Kupplungen 11 verwendet werden, während der Raumanteil einer Polteilung der Unterbringung der erforderlichen Ausrüstung dient. Als Ergebnis können, die erforderlichen Ausrüstungen und die Kupplungen ohne wechselseitige Besetiränkung angebracht werden, was den Aufbau erleichtert.

Die Anordnung des Raumanteiles einer Polteilung in der Mitte des Fahrwerkes führt zu einem derartigen Aufbau, daß Feldpole 12A und 12 B an beiden Endseiten des FahrweFkes vorgesehen sind. Insbesondere kann bei einem Fahrzeug, das magnetisch oder pneumatisch schwebt, das Schwanken des Fahrwerkes 1 eingeschränkt werden, um einen stabilen Betrieb des Fahrzeuges zu ermöglichen.

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Ein gegenüber der Fig. 9 abgewandeltes Aosfüiirwngsbeispiel ist in der Fig. 10 gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Anordnung der Feldpole 12 A und 12 B werden Kupplungen 11 von kleinen Abmessungen verwendet, so daß keine Raurnanteile erforderlich sind, die an beiden Enden des Fahrwerkes 1 vorgesehen sind_t und der Raumanteil ist lediglich im Mittelteil des Fahrwerkes angeordnet, wobei dieser Raumanteil zur Unterbringung der erforderlichen Ausrüstungen dient. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Raunaanteil einer Polteilung an beiden Enden des Fahrwerkes 1 (Fig. 9} weggelassen, mit dem Ergebnis, daß die Feldpole 12 A und 12 B wesentlich dichter bei beiden Enden des Fahrzeuges 1 liegen. Das Ergebnis dieses Ausführungsbeispiels' ist eine wesentlich wirkungsvollere Verhinderung von Schwankungen des Fahrwerkes.

Wie aus der obigen Beschreibung hervorgeht, ist bei der vorliegenden Erfindung ein "freier" (kein) Feldpolanteil von mehr als einem Feldpol in dem von einem Linearsynchronmotor angetriebenen Fahrzeug vorgesehen, bei dem mehrere Feldpole in Fahrtrichtung des Fahrzeuges vorgesehen sind. Dieser "freie¹" Feldpolanteil kann zur Unterbringung dererforderlichen Ausrüstung, wie beispielsweise einer Hilfsenergiequelle und des Kühlsystems, dienen. Demgemäß wird durch die Erfindung ermöglicht, daß ein großes Fahrzeug nicht erforderlich und der Kaum für die Unterbringung oder Befestigung der erforderlichen Ausrüstungen leicht verfügbar ist.

Weiterhin kann die Länge des Feldpoles entlang der Fahrtrichtung des Fahrzeuges nahe zur Polteilung gebracht werden, da ein "freier" Feldpolanteil von einem oder mehreren Feldpolen für ein Fahrwerk vor-

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gesehen sind. Demgemäß kann die Pulsation beim Antrieb so gesteuert werden, daß sie klein im Vergleich mit einem herkömmlichen System ist, bei dem die Hilfsenergiequelle und das Kühlsystem in dem Raum vorgesehen sind, der zwischen der Polteilung und der Länge des FeIdpoles ausgebildet ist, der wesentlich kürzer als die Polteilung ist, so daß die Erfindung insgesamt einen stabilen Betrieb des Fahrzeuges ermöglicht .

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Claims

81-23.049P-KoH (6) 16. 11. 1974 Neue Patentansprüche

1. !Fahrzeug mit Linearsynchronmotor, von dem eine ein Nflagnetisches Lauffeld erzeugende Magneteinrichtung entlang einer Bahn vorgesehen ist, wobei das Fahrwerk des Fahrzeugs mit einer Einrichtung zur Lagerung des Fahrwerks auf der Bahn ausgestattet ist, und wobei mehrere Feldpole entsprechend der Magneteinrichtung in einem festen Abstand entlang der gesamten Länge des Fahrwerks in Fahrtricntung des Fahrzeuges vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abstand in der Feldpolanordnung entlang dem Fahrwerk (1) in dessen Fahrtrichtung vorgesehen ist, wobei der Abstand ein ganzzahliges Vielfaches der Polteilung (P) ist (Fig. 6).

2. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand in der Feldpolanordnung und in der Mitte des Fahrwerks (1) vorgesehen ist (Fig. 9).

3. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abstand in der Feldpolanordnung und an jedem Ende des Fahrwerks (1) vorgesehen ist, wobei die Summe der jeweiligen Abstände ein ganzzahliges Vielfaches der Polteilung (P) ist (Fig. 8).

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4. Fahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Abstände in der Feldpolanordnung und in der Mitte sowie
an beiden Enden des Fahrwerks (1) vorgesehen sind, wobei die Summe der Abstände ein ganzzahliges Vielfaches der
Polteilung (P) ist.

5. Fahrzeug nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abstand gleich einer Polteilung ist.

6. Fahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Abstand gleich einer halben Polteilung ist.

7. Fahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Abstand gleich einer Polteilung ist, und
daß die Abstände an den Enden des Fahrwerks (1) gleich
einer halben Polteilung (P) sind.

8. Fahrzeug mit Linearsynchronmotor, bei dem eine ein
magnetisches Lauffeld erzeugende Magneteinrichtung entlang einem Gleis am Boden vorgesehen ist, bei dem das Fahrwerk des Fahrzeugs mit Rädern zu einer drehbaren Lagerung des Fahrwerks auf dem Gleis ausgestattet ist, und bei dem
mehrere Feldpole entsprechend der Magneteinrichtung entlang der gesamten Länge des Fahrwerks in dessen Fahrtrichtung so angeordnet sind, daß benachbarte Feldpole jeweils eine unterschiedliche Polarität aufweisen,'dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abstand in der Feldpolanordnung entlang dem Fahrwerk (1) in dessen Fahrtrichtung vorgesehen ist, wobei der Abstand ein ganzzahliges
Vielfaches der Polteilung (P) ist.

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4Ϋ

9. Fahrzeug mit Linearsynchronmotor, bei dem eine ein magnetisches Lauffeld erzeugende Magneteinrichtung entlang einer Bahn vorgesehen ist, bei dem mehrere Feldpole entsprechend der Magneteinrichtung in gleichem Abstand entlang der gesamten Länge des Fahrwerks in dessen Fahrtrichtung vorgesehen sind, und bei dem die Bahn und das Fahrwerk mit einer Einrichtung zum magnetischen Schweben des Fahrwerks ausgestattet sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Abstand in der Feldpolanordnung in Fahrtrichtung des Fahrzeugs vorgesehen ist, wobei der Abstand ein ganzzahliges Vie^lfaches der Polteilung (P) ist.

10. Fahrzeug mit Linearsynchronmotor, bei dem ein magnetisches Lauffeld erzeugende Ankerspulen, Führungs- oder Stabilisierspulen und Schwebefeldspulen entlang der Bahn am Boden angebracht sind, und bei dem magnetisch mit dem Schwebefeidspulen gekoppelte supraleitende Feldspulen und magnetische mit den Ankerspulen und den Stabilisierspulen gekoppelte supraleitende Spulen in einem festen Abstand entlang der gesamten Länge des Fahrwerkes des Fahrzeugs in dessen Fahrtrichtung vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet , daß wenigstens ein Abstand in einer Anordnung ausgebildet ist, die menrere supraleitende Feldspulen zum magnetischen Koppeln mit den Ankerspulen umfaßt, wobei der Abstand ein ganzzahliges Vielfaches der Polteilung (P) ist.

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