DE2610538B2

DE2610538B2 - Führungsspulenanordnung für ein fahrweggebundenes Magnetschwebefahrzeug

Info

Publication number: DE2610538B2
Application number: DE19762610538
Authority: DE
Inventors: Joachim Dipl.- Ing. 2000 Hamburg Gloel; Joachim Prof. Dr.-Ing. 5600 Wuppertal Holtz
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-03-12
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1980-02-14
Also published as: JPS52111113A; DE2610538C3; DE2610538A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Führungsspulenanordnung für ein fahrweggebundenes Magnetschwebefahrzeug, bei dem im Triebfahrzeug eine Kette von eisenlosen supraleitenden Erregerspulen mit annähernd rechteckiger Form angeordnet ist, während in der Trasse eisenlose Führungsspulen in Form quer zur Fahrtrichtung liegender geschlossener Achten verlegt sind, deren innere und äußere Längsleiter im wesentlichen parallel zur Fortbewegungsrichtung verlaufen und deren innere Längsleiter sich gegeneinander isoliert überkreuzen, wobei Erregerspulen und Führungsspulen im wesentlichen gleiche Außenabmessungen aufweisen und zueinander parallele waagrechte Spulenebenen umschließen. Derartige Führungsspulenanordnungen sind aus der US-PS 34 70 828 und der DE-OS 24 12 221 bekannt.

Bei den bekannten Führungsspulenanordnungen treten neben Bremskräften und Tragkräften auch Seitenkräfte auf, die zur Stabilisierung des Fahrzeuges herangezogen werden können, da sie bei einer seitlichen Auslenkung des Fahrzeuges als rückstellende Kräfte wirken. Das Verhältnis von rückstellender Seitenkraft zu der sie verursachenden seitlichen Auslenkung wird als Steifigkeit bezeichnet. Die Steifigkeit beeinflußt den Fahrkomfort des Schwebefahrzeuges.

Die Steifigkeit der Seitenführung darf aus Gründen des Fahrkomforts bei einer Fahrt auf einem freien Streckenabschnitt einen Höchstwert nicht überschreiten. Auf freier Strecke ist somit eine Führungseinrichtung mit weicher Kennlinie vorgesehen. Beim Aufsetzen während eines Landevorganges hingegen ist eine sehr steife Seitenführung erforderlich, um ein Sicheres Eingleisen in eine Station zu ermöglichen, insbesondere wenn hier ein zusätzliches Rad-Schiene-Tragsystem vorgesehen ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Magnetschwebefahrzeug der eingangs genannten Art bei unterschiedlichen, jedoch an bestimmten Abschnitten der Trasse überwiegend auftretenden Fahrgeschwindigkeiten für eine den vorstehend genannten F.rfordernissen emtsorechende AnDassune der Steifig

keit der Seitenführung zu sorgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Abstand der inneren Längsleiter bei Führungsspulen in einem mit geringer Geschwindigkeit zu durchfahrenden Streckenabschnitt größer gewählt ist als bei Führungsspulen auf mit hoher Geschwindigkeit zu durchfahrender freier Strecke.

Durch die unterschiedliche Bemessung des Abstandes der inneren Längsleiter der Führungsspulen wird die

ίο Steifigkeit der Führungseinrichtung derart beeinflußt, daß bei hoher Geschwindigkeit auf freier Strecke das Schwebefahrzeug weich geführt und bei langsamer Fahrt entsprechend steifer geführt wird. Die unterschiedliche Auslegung der Steifigkeit erfolgt ohne Mehraufwand an Material. Beim Einfahren in eine Station kann ein allmählicher Obergang von weicher zu harter Steifigkeit durch stetige Vergrößerung des Abstandes der inneren Längsleiter von aufeinander folgenden Führungsspulen erzielt werden.

Ein Ausfiihrungsbeispie! der Erfindung wird an Hand der Zeichnungen näher erläutert:

Fig. 1 zeigt ein Magnetschwebefahrzeug 3 über eine Trasse 4. Eine Kette von supraleitenden Erregerspulen 2 ist im Triebfahrzeug angeordnet, während Führungsspulen 1 in der Trasse verlegt sind;

F i g. 2 zeigt perspektivisch in einem Ausschnitt eine der Erreperspulen 2 über einer Führungsspule 1. Die Erregerspule 2 hat die Form eines Rechtecks. Die als Kurzschlußspule ausgebildete Führungsspule 1 hat die generelle Form einer geschlossenen Acht, deren äußere Längsleiter 11,12 und deren innere Längsleiter 13a, 136 bzw. 14a, 146 im wesentlichen parallel zur Fortbewegungsrichtung verlaufen. Die Querleiter 5, 6, 7, 8 verlaufen im wesentlichen rechtwinkelig zur Fortbewegungsrichtung. Die inneren Längsleiter sind durch einander kreuzende Verbindungsstücke 9 und IO miteinander verbunden, die gegeneinander isoliert sind. Ein in der Führungsspule 1 induzierter Kurzschlußstrom /1 verläuft somit vom Querleiter 5 über den äußeren Längsleiter 11, den Querleiter 6, den inneren Längsleiter 13a, das Verbindungsstück 9, den inneren Längsleiter 14b, den Querleiter 7, den äußeren Längsleiter 12, den Querleiter 8, den inneren Längsleiter 14a, das Verbindungsstück 10 und den inneren Längsleiter \3b zurück zum Querleiter 5.

Die supraleitende Erregerspule 2 führt einen sehr großen Erregerstrom /2 in der mit einem Pfeil angegebenen Richtung. Der Strom /2 erzeugt bei einer Bewegung der Erregerspule 2 in ^-Richtung gegenüber der Führungsspule 1 in den Windungen der Führungsspule 1 einen verketteten magnetischen Fluß Φ 1 -Φ 2. Bewegt sich eine Kette solcher Erregerspulen 2 mit konstanter Geschwindigkeit in x-Richtung gegenüber der Spule 1, so hat der Fluß ΦΙ+Φ2 einen zeitlich periodischen Verlauf. Der Teilfluß Φ 1 induziert unter diesen Voraussetzungen die Umlaufspannung υ 1 in der rechten Hälfte der Führungsspule 1 und die Umlaufspannung t/2 in der linken Hälfte der Führungsspule 1. Bei fehlender seitlicher Auslenkung heben sich die Spannungen u 1 und υ 2 in ihrer Wirkung auf. Bereits bei kleinen Auslenkungen Ay in y-Richtung entsteht eine Differenz zwischen den Umlaufspannungen, die wegen der niedrigen Impedanz der Führungsspule 1 einen großen Strom /1 in der Führungsspule hervorruft. Der Effektivwert der Spannungsdifferenz ist bei kleinen Auslenkungen Ay mit guter Näherung proportional zu Ay. Durch die Wechselwirkungen der Magnetfelder der Ströme /1 und /2 entsteht ein Kraftvektor, der in eine

Bremskraft entgegen der x-Richtung, eine Tragkraft und eine rückstellende Seitenführungskraft zerlegt werden kann. Es wurde erkannt, daß bei sonst gleichen Verhältnissen die Seitenführungskraft größer ist, wenn der Abstand Ader inneren Längsleiter 13a, 14a bzw. 136, \4b größer ist. Der Abstand b der inneren Längsleiter

wird daher bei Fuhrur.gsspulen in einer Bremsstrecke größer gewählt als bei Fühningsspulen auf freier Strecke, um die Steifigkeit der Führungseinrichtung auf Bremsstrecken steifer zu bemessen aJs auf freier Strecke.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Führungsspulenanordnung für ein fahrweggebundenes Magnetschwebefahrzeug, bei dem im Triebfahrzeug eine Kette von eisenlosen supraleitenden Erregerspulen mit annähernd rechteckiger Form angeordnet ist, während in der Trasse eisenlose Führungsspulen in Form quer zur Fahrtrichtung liegender geschlossener Achten verlegt sind, deren innere and äußere Längsleiter im wesentlichen parallel zur Fortbewegungsrichtung verlaufen und deren innere Längsleiter sich gegeneinander isoliert überkreuzen, wobei Erregerspulen und Führungsspulen im wesentlichen gleiche Außenabmessungen aufweisen und zueinander parallele waagrechte Spulenehanen umschließen, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der inneren Längsleiter bei Führungsspulen in einem mit geringer Geschwindigkeit zu durchfahrenden Streckenabschnitt größer gewählt ist als bei Führungsspulen auf mit hoher Geschwindigkeit zu durchfahrender freier Strecke.