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Antriebs- und Seitenführungsvorrichtung für eine
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Nagnetschwebebahn Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebs- und
Seitenführungsvorrichtung für eine magnetische Schwebebahn, bei der an einem Fahrzeug
primäre stromdurchflossene Leiterschleifen angeordnet sind, denen auf dem Fahrweg
Langstatorwicklungen für den Antrieb und Differenzflußwicklungen für das Seitenführen
zugeordnet sind.
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Durch die DU-OS 2 412 221 ist es bekannt, ein Antriebs- und Seitenführungssystem
dadurch zu schaffen, daß auf dem Fahrzeug stromdurchflossene Leiterschleifen angeordnet
werden, denen auf dem Fahrweg Langstatorwicklungen für den Antrieb und Differenzflußwicklungen
für das Seitenführen zugeordnet sind. Die Differenzflußwicklungen sind dabei ähnlich
einer Acht mit eckiger Form ausgebildet und in einer parallelen Ebene zu den Langstatorwicklungen
angeordnet. Durch die Primärfelder werden in den Differenzflußwicklungen Spannungen
indu ziert, die gegeneinander gerichtet sind und sich gegenseitig aufheben, solange
die Primärfelder symmetrisch auf die beiden Spulenhälften einwirken. Bei einer Auslenkung
aus der Spulenmitte entstehen in den Spulenhälften unterschiedliche Spannungen,
die einen resultierenden Strom verursachen. Das durch diesen Strom hervorgerufene
Feld hat im Zusammenwirken mit dem primären Magnetfeld eine Kraftwirkung zur Folge,
welche zum Tragen und Führen des Fahrzeugs ausgenutzt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, den Materialbedarf der auf dem Fahrweg
angeordneten Leiterschleifen für den Antrieb und das seitliche Führen des Fahrzeuges
herabzusetzen.
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Diese Aufgabe wird bei einer Antriebs- und Seitenführungsvorrichtung
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei Anordnung mindestens
zweier Reihen von Langstatorwicklungen zwischen äquipotentialen Stellen Potentialverbinder
in der Weise vorgesehen sind, daß sie mit Teilen der Langstatorwicklungen Differenzflußwicklungen
bilden.
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Auf diese Weise kann gegenüber der bekannten Ausführung der Wicklungsaufwand
in dem Fahrweg für die Erzeugung der Seitenführungskräfte wesentlich verringert
werden, wobei Fahrzeug und Fahrweg günstig ausgebildet werden können.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch eine Nagnetschwebebahn, Fig. 2 eine
Draufaicht auf die Fahrbahn gemäß Fig. 1 und Fig. 3 eine Speisung der Langstatorwicklungen.
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In Fig. 1 sind an der Unterseite eines Fahrzeuges F stromdurchflossene
primäre BeiterschleiAn 1,2angeordnet, die vorzugsweise als supraleitende Magnete
ausgebildet sind. Der Fahrweg 3 ist mit einer Start-Lande-Notlaufeinrichtung in
Rad-Schienetechnik üblicher Eisenbahnbauart ausgerüstet. Auf dem Fahrweg 3 sind
ftr den Antrieb des Fahrzeuges Langstatorwicklungen 4 und 5 in zwei Reihen zwischen
Notlaufschienen 6 angeordnet.
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In Fig. 2 sind die mit Drehspannung gespeisten Langstatorwicklungen
4, 5 in Draufsicht dargestellt. Die Langstatorwicklungen 4 und 5 sind durch mäanderförmige
Leiter in spiegelbildlicher Anordnung gebildet. Der Ubersichtlichkeit halber sind
lediglich die an die Leitungspole R und R1 angeschlossenen Wicklungen gezeigt. Von
den mit den Leitungspolen S und B sowie S1 und T1 des Drehstromsystems verbundenen
Langstatorwicklungen sind nur die Wicklungsanfänge angedeutet. An den Leitungspolen
R und R1 liegen jeweils Spannungen gleicher Höhe und Phase. Analoges gilt für die
Leitungspole S, T und S1, 11.
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Die in den Langstatorwicklungen 4, 5 erzeugten Wanderfelder beschleunigen
das Fahrzeug F im Zusammenwirken mit den Magnetfeldern der primären stromdurchflossenen
Beitexschleifen 1 und 2. Zunächst fährt das Fahrzeug F mit den Rädern auf den Notlaufschienen
6. Nach Erreichen einer vorgegebenen Geschwindigkeit werden in dem elektrodynamischen
Tragsystem, das durch die schienenförmigen Leiterplatten 8 und die primären stromdurchflossenen
Leiterschleifen 1 und 2 gebildet wird, Hubkräfte erzeugt, die zum Schweben des Fahrzeugs
führen. Zwischen äquipotentialen Stellen der Langstatorwicklungen 4 und 5 sind Potentialverbinder
7 in der Weise vorgesehen, daß sie mit Teilen der Langstatorwicklungen Differenzflußwicklungen
bilden. Bei Verwendung der in der Zeichnung dargestellten mäanderförmigen Langstatorwicklungen
werden dabei einfache Kurzschlußschleifen gebildet, die von den in den primären
Leiterschleifen 1 und 2 erzeugten Magnetfelder durchsetzt werden. Diese Magnetfelder
sind entgegengesetzt gerichtet, so daß in symmetrischer Fahrzeuglage Spannungen
induziert werden, die sich gegenseitig aufheben. Weicht das Fahrzeug von seiner
vorgesehenen Bahn ab, so überwiegt die Spannung in der einen oder anderen Spulenhälfte
und der resultierende Strom hat im Zusammenwirken mit den primären Magnetfeldern
eine Kraftwirkung zur Folge, welche das Fahrzeug wieder in die vorgesehene Bahn
zurückführt.
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Über die Notlaufschienen, die die Spurbreite der üblichen Eisenbahn
haben, ist das Fahrzeug F auch auf normalen Eisenbahnfahrwegen einsetzbar, da das
erfindungagemäße Seitenführungs- und Vortriebssystem eine Ausbildung des Fahrweges
mit waagrechter Fahrbahn ermöglicht. Im Bahnhofs- oder Stadtbereich können dabei
die schienenförmigen Leiterplatten 8 entfallen, so daß im Geschwindigkeitsbereich
von 0 bis etwa 100 km/h, hohe elektrodynamische Bremskräfte fortfallen.
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Beim Anfahren auf der eigentlichen Hochgeschwindigkeitsbahn wird über
die Starteinrichtung der Abstand zwischen den primären stromdurchflossenen Leiterschleifen
1, 2 und den Notlaufschienen 6 sowie den Langstatorwicklungen 4, 5 vergrößert. Dabei
ist es
zweckmäßig, gleichzeitig den Strom in den Langstatorwicklungen
zu verdoppeln. Dies kann - wie Fig. 3 zeigt - durch Zuschalten von Energie aus einem
benachbarten Unterwerk durch Schließen der Schalter 10 geschehen. So ist es möglich,
den Schubkraftverlust als Folge des vergrößerten Nagnetabstandes und die damit verbundene
Veränderung der magnetischen Feldstärke durch Stromerhöhung auszugleichen.
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Eine Steigerung der Antriebskraft ist in einfacher Weise durch zwei
zusätzliche Reihen von Langstatorwicklungen 11, 12 an den Außenseiten der Notlaufschienen
6 möglich (gestrichelte Darstellungen in Fig. 1 und 2). Diese Langstatorwicklungen
11 und 12 werden zweckmäßigerweise über den schienenförmigen Leiterplatten 8-angeordnet
und an dieselben Leitungspole angeschlossen, wie die benachbarten Langstatorwicklungen.
Durch Potentialverbinder 14 werden in analoger Weise mit Teilen der Langstatorwicklungen
weitere Differenzflußwicklungen für das Seitenführen geschaffen. Die Langstatorwicklungen
11 und 12 weisen zur Verringerung elektromagnetischer Beeinflussungen einen vorgegebenen
Abstand zu den Leiterplatten 8 auf.
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3 Figuren 2 Patentansprüche
L e e r s e i t e