DE2623887A1

DE2623887A1 - Antrieb eines schienengebundenen triebfahrzeuges mit hilfe von linearmotoren

Info

Publication number: DE2623887A1
Application number: DE19762623887
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schueler
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1976-05-25
Filing date: 1976-05-25
Publication date: 1977-12-08
Also published as: JPS52143606A

Description

Antrieb eines schienengebundenen Triebfahrzeuges mit Hilfe voll
Linearmotoren Die Erfindung betrifft einen s:ltrieb eines schienengebundenen Triebfahrzeuges mit Hilfe von Linearmotoren, bei welchem ein am Triebfahrzeug befestigter Änduktor ein gemeinsames Blechpaket für zwei, jeweils auf d-- Längsseite angeordnete, mehrphasige Wechselstromwicklungen aufweist und bei dem jeder Längsseite des Induktors ein feststehendes, unbewickeltes Sekundarsystem gegenübersteht. Ein derartiger Antrieb ist aus der DT-OS 2 202 052 insbesondere zur Verwendung bei schwebefahrzeugen bekannt. Es handelt sich bei dem bekannten Antrieb um zwei asynchron Linearmotoren, deren Sekundärsysteme außehliegend rgeordnet sind und deren jeweiliger Induktor zu einem einzigen Bauteil mit gemeinsamem Blechpaket für die beiden mehrphasigen Wechselstromwicklungen zusammengefaßt ist. Dadurch erreicht man eine Gewichtsersparmis an dem mit dem Triebfahrzeug verbundenen Induktor.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei asynchronen Linearmotoren auftretenden Nachteile, wie z.3. der Blindstrombedarf zur Erregung, zu vermeiden. Gemäß der Erfindung geschieht dies durch die Verwendung an sich bekannter Linearmotoren synchroner Bauart, deren gemeinsamer Induktor aus zwei jeweils von Gleichstromerregerwicklungen umfaßten Blechpaketen besteht, an dessen Längsseiten die Leiter der mehrphasigen Wechselstromwicklungen in Nuten, jeweils um eine Polteilung zueinander abgekröpft, liegen und deren Sekundärsysteme jeweils aus magnetischen Abschnitten bestehen, die beide Blechpakete überdecken und deren sich in Schubrichtung erstreckende Länge angenähert der Polteilung der mehrphasigen Wechselstromwicklung entspricht und zwischen denen ilngenähert gleich lange, nicht magnetische Abschnitte liegen Der trieb besteht also aus zu einem Doppelmotor zusammengefaBteA synchronen Linearmotoren mit jeweils einem außenl.iegenden schienenartigen Sekundärsystem aus abwechselnd magnetischen und unmagnetischen Abschnitten, denen jeweils eine mehrphasige Wechselstromwicklung gegenübersteht und beide Wechselstromwicklunge liegen an den Längsseiten eines gemeinsamen Induktors, der als zwei jeweils von Gleichstromerregerwicklungen umfaßten, parallel zueinander liegenden Blechpaketen besteht. Diese beiden Blechpakete sind für den Verlauf des magnetischen Flusses jeweils über einen magnetischen Abschnitt eines Sekundärsystems, die beide Blechpakete überdecken, hintereinander geschaltet.
Dadurch entfallen im Induktor Jochezum magnetischen Rückschluß.
Zur Schuberzeugung sind die Leiter der mehrphasigen Wechselstromwicklung in beiden Blechpaketen zueinander um eine Polteilung abgekröpft. Diese Anordnung ergibt alle Vorteile des synchronen Linearmotors und außerdem wird durch Wegfall der magnetischen Joche eine Gewichtsersparnis im Induktor erreicht.
Da die Möglichkeit besteht, jeweils nur eine der beiden mehrphasigen Wechselstromwicklungen bei voller oder einseitiger Gleichstromerregung zu speisen, kann man einen einseitigen magnetischen Zug erzeugen, der beim Überfahren einer Weiche, bei welcher sich die Abstände der Sekundärsystem untereinander und somit die Luftspalte zwischen dem Induktor und den Sekundärsystemen ändern, eine Führung in der gewünschten Richtung erzielt.
Zur Verbesserung des Feldverlaufes bei der Weichenfahrt ist es unter Umständen vorteilhaft, jedes Blechpaket des Induktors mit zwei Gleichstromerregerwicklungen zu versehen und beide Blechpakete durch ein zwischen den Gleichstromerregerwicklungen liegendes Hilfsjoch zu verbinden. Bei einseitiger Erregung dient das mittlere Hilfsjoch dann als magnetischer Rückschluß und nicht mehr das gegenüberliegende Sekundärsystem. Da das HilfsJoch bei normalem zweiseitigen Betrieb feldfrei ist, die entgegengesetzt gerichteten Flüsse heben sich nämlich auf, ist sein Querschnitt nicht im Hinblick auf den Gesamtfluß zu bemessen, so daß die durch das Hilfsjoch gegebene Gewichtserhöhung in Gren::en bleibt.
Im folgenden sei die Erfindung noch anhand der in den Figuren 1 bis 3 der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erlautert. Die Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau des Antriebes gemäß der Erfindung in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse der Sekundärsysteme entlang der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 zeigt dagegen, rein schematisch, eine Seitenansicht dieser Anordnung.
In Fig. 3 ist wiederum ein Schnitt durch eine abgewand£lte Ausführungsform dargestellt.
Der Antrieb eines schienengebundenen Triebfahrzeuges erfolgi mit zwei Linearmotoren synchroner Bauart, die als Doppelmotor ausgebildet sind. Zu diesem Zweck sind ortsfest auf der Trasse 1 zwei parallel zueinander verlaufende Sekundärsysteme 2 und 3 arlgeordnet. Sie bestehen jeweils aus von Stützen 4 getragenen magnetischen Abschnitten 5, die, in Schubrichtung des Fahrzeuges gesehen, eine Länge 6 aufweisen, die angenähert dem Längsabstand 7 untereinander entspricht.
Am nicht dargestellten Triebfahrzeug ist dagegen der als Primärteil dienende gemeinsame Induktor 8 befestigt. Dieser enthält zwei parallel verlaufende Blechpakete 9 und 10, die jeweils von zwei Gleichstromerregerwicklungen 11 und 12 bzw. 13 und 14 umfaßt sind. In den außenliegenden Längsseiten 15 und 16 der Blechpakete 9 und 10 liegen in nicht dargestellten Nuten je eine mehrphasige Wechselstromwicklung 17 und 18. In Fig. 2 sind einige Leiter 19 der Wechselstromwicklung 17 schematisch angedeutet, ein davor liegender magnetischer Abschnitt 5 des Sekundärsystems 2 wurde weggelassen. Diese Leiter 19 sind jeweils so abgekröpft, daß sie im Blechpaket 9 eine um die Polteilung Tp varschobene Lage gegenüber der im Blechpaket 10 einnehmen. Die Polteilung Tp entspricht Jeweils anenähert der Länge 6 der magnetischen Ab- schnitte 5 der Sekundärsysteme 2 bzw. 3, ihr Mittenabstand beträgt 2Tp.
Durch die Gleichstromerregerwicklungen 11, 12 bzw. 13, 14 wird wie in Fig. 1 mit Pfeilen angedeutet, ein Fluß ß erzeugt, der sich jeweils über die magnetischen Abschnitte 5 der Sekundärsysteme 2 und 3 schließt. Die Abmessungen der Blechpakete 9 und 10 werden daher nur durch die mehrphasigen Wechselstromwicklungen 17, 18 und den Platzbedarf für die Gleichstromerregerwicklungen 11, 12 bzw. 13, 14 bestimmt. Dadurch erziell; man eine Raum- und Gewichtseinsparung einmal für den Induktor 8 und zum anderen auch an der Tasse 1, da der Abstand zwischen den beiden Sekundärsystemen 2 und 3 auch durch die Abmessungen des Induktors 8 bestimmt ist.
Die Fig. 3 zeigt ein etwas abgewandeltes Ausführungsbeispiel derals Doppelmotor ausgebildeten Synchronon Linearmotoren. Für gleiche Teile wurden gleiche Bezugszeichen beibehalten. Bei dieser Ausfünrungsform sind die beiden parallel verlaufenden Blechpakete 9 bzw. 10 untereinander durch ein Hilfsjoch 20 verbunden. Während der normalen Fahrten des Triebfahrzeuges sind die Luftspalte 21 zwischen den magnetischen Abschnitten 5 der Sekundärsysteme 2 und 3 und den Längsseiten 15 bzw. 16 der Blechpakete 9 und 10 jeweils angenähert gleich groß und der durch Pfeile angedeutete Fluß ß schließt sich jeweils über die magnetischen Abschnitte 5. Fährt dagegen das Triebfahrseug über eine Weiche, so bleibt je nach der gewählten Richtung der eine Luftspalt 21 unverändert, während sich der gegenüberliegende Luftspalt 21 vergrößert. Man wird entsprechend nur die eine der mehrphasigen Wechselstromwicklungen 17 bzw. 18 8 einspeisen und dann schließt sich der wesentliche Teil des Flusses + über das Hilfsjoch 20.
2 Ansprüche 3 Figuren ee se te

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Antrieb eines schienengebundenen Trieplanrzeuges mit Bille von Linearmotoren, bei welchem ein am Triebfahrzeug befestigter Induktor ein gemeinsames Blechpaket für zwei, jeweils auf der-Längsseite angeordnete, mehrphasige Wechselstromwicklungen aufweist und bei dem Jeder Längsseite des Induktors ein feststehendes, unbewickeltes Sekundärsystem gegenübersteht, gekennzeichnet durch die Verwendung an sich nekanster Linearmotoren synchroner Bauart, deren gemeinsamer Induktor (8) aus zwei jeweils von Gl.ei.chstromerregerl.icklungen (11,12,13,14) umfaßten Blechpaketen (9,10) besteht, an dessen Längsseiten (15,16) die Leiter (19) der mehrphasigen Wechselstromwicklungen (17,18) in Nuten, jeweils um eine Polteilung (Tp) zueinander abgekröpft, liegen und deren Sekundärsysteme (2,3) jeweils aus magnetischen Abschnitten (5) bestehen die beide Blechpakete (9,10) überdecken und deren sich in Schubrichtung erstreckende Länge (6) angenähert der Polteilung (Tp) der mehrphasigen Wechselstromwicklung (17,18) entspricht und zwischen denen angenähert gleich lange, nicht magnetische Abschnitte liegen.
2. Antrieb nach Ansprtlch 1, dadurch gekennzeichnet,daß jedes Blechpaket (9,10) des Induktors (8) zwei Gleichstromerregerwicklungen (11,12 bzw. 15,14) trägt und daß beide Blechpakete (9,10) durcn ein zwischen den Gleichstromerregerwicklungen (11, 12,13,14) liegendes Hilfsjoch (20) verbunden sind.