DE2642682C3 - Anordnung zum Erzeugen elektrischer Hilfsenergie auf einem Fahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zum Erzeugen elektrischer Hilfsenergie in einem Generator, der auf einem Fahrzeug, insbesondere einem magnetischen Schwebefahrzeug, in Antriebsverbindung mit einem Magnetpolrad steht, das berührungslos relativ zu einem bahnförmigen ortsfesten Motorteil bewegt wird, wobei das unter Ausnutzung einer elektrodynamischen Wechselwirkung zwischen Magnetpolrad und bahnförmigem Motorteil entstehende Drehmoment des Magnetpolrades auf den Generator übertragen wird.

Eine Anordnung dieser Art ist aus der DE-OS 24 23 499 bekannt. Dabei dient als, fahrbahnseitiger Motorteil eine Drehstromwicklung, die derart an Spannung gelegt ist, daß ein magnetisches Wanderfeld erzeugt wird. Diese Ausführung ist an das Vorhandensein eines geeigneten Wanderfeldes gebunden, dessen Fortpflanzungsgeschwindigkeit zudem höher sein muß als die maximale Fahrgeschwindigkeit, um bei dieser Geschwindigkeit noch eine Rotation des Polrades zu erzielen.

Zum Erzeugen und Speichern elektrischer Energie auf einem Fahrzeug ist durch die DE-OS 24 24 578 ein von einer Wanderfeldwicklung unabhängiges Verfahren bekannt, bei dem ein Propeller durch den beim Fahren entstehenden Luftwiderstand in Drehung versetzt und diese Drehung zur Erzeugung elektrischer Energie ausgenutzt wird. Durch die Anbringung des Propellers müssen hierbei über das Fahrzeugprofil vorstehende Teile in Kauf genommen werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Erzeugung von elektrischer Hilfsenergie an Bord von Fahrzeugen ohne Verwendung von Propellern berührungsfrei und ohne Wanderfeldwicklung aus der Fahrzeugbewegung herzuleiten.

Erfindungsgemäß wird dies ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der fahrbahnseitige Motorteil eine inaktive elektrisch leitende Schiene ist und daß die Drehmomentübertragung unter Ausnutzung des Wirbelstromeffektes erfolgt

Auf diese Weise wird der Generator im Gegensatz zu dem Antrieb durch einen Propeller bereits bei verhältnismäßig kleinen Fahrzeuggeschwindigkeiten mit einem hohen Antriebsmoment angetrieben, das nach Erreichen eines Höchstwertes sich mit zunehmender Geschwindigkeit einem konstanten Wert nähert, wobei im Gegensatz zu einem Antrieb mit Wanderfeldwicklung die Drehzahl des Generators mit der Fahrzeuggeschwindigkeit steigt
Die Erfindung macht damit in neuartiger Weise Gebrauch von einem bisher nur bei rotierenden Maschinen bekannten Prinzip der Induktionskupplung, bei der ein gleichstromerregtes Polrad mit einem Ankerring mit elektrisch leitenden Stäben und Kurzschlußringen zusammenwirkt (»Maschine und Werkzeug« 50/1957, H. 23, S. 1199 u. 1200).

In vorteilhafter Weise ist das Magnetpolrad als eisenloses Magnetpolrad ausgebildet und über einer elektrisch leitenden Tragschiene eines elektrodynamischen Tragsystems angeordnet. Die Ausrüstung der Pole des Polrades mit supraleitenden Spulen ist durch die vorgenannte DE-OS 24 23 499 an sich bekannt.

In der Zeichnung ist eine erfindungsgemäße Anordnung schematisch dargestellt.
F i g. 1 zeigt .line Ansicht quer zur Fahrtrichtung und Fig. 2 eine Ansicht in Fahrtrichtung einer Einrichtung zur Erzeugung von Hilfsenergie an Bord eines nach dem elektrodynamischen Prinzip getragenen Schwebefahrzeuges. In
Fig. 3 ist die auf das Magnetpolrad einwirkende Umfangskraft bei verschiedenen Fahrzeuggeschwindigkeiten in Abhängigkeit vom Schlupf des Magnetpolrades gegenüber der elektrisch leitenden Schiene dargestellt.

In F i g. 1 ist mit 1 ein Schwebefahrzeug bezeichnet, dem auf der Strecke eine elektrisch leitende Schiene 2 (Schiene für das berührungslose Tragen) zugeordnet ist. Im Fahrzeug sind auf einem freibeweglichen Magnetpolrad 3 mäanderförmige Gleichstromwicklungen 4 mit normalleitenden oder supraleitenden Spulen so angeordnet, daß die Unterkante des Magnetpolrades in einem vorgegebenen Abstand zur elektrisch leitenden Schiene 2 im Fahrweg steht. Der mäanderförmige Wickelsinn der Gleichstromwicklung 4 ist in Fig.2 durch eine strichpunktierte Linie 5 gekennzeichnet. Das eisenlos ausgeführte Magnetpolrad 3 ist über ein Getriebe 6 mit einem elektrischen Generator 7 verbunden. Der Erregergleichstrom / wird in an sich bekannter Weise über zwei Schleifringe 8 zugeführt.

Bei Bewegung des Fahrzeuges 1 werden von den Magnetfeldern B an der Außenseite des Magnetpolrades 4 Wirbelströme in der elektrisch leitenden Schiene 2 erzeugt. Es entstehen somit Reaktionskräfte am Radumfang, die zu einem Drehmoment führen.
In Fig. 3 ist die auftretende Tangentialkraft Farn Magnetpolrad 3 größenordnungsmäßig in Abhängigkeit vom Schlupf des Magnetpolrades 3 (Relativgeschwindigkeit vr zwischen Magnetpolrad 3 und elektrisch leitender Schiene 2) für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten ν 1 bis ν 3 aufgetragen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Anordnung zum Erzeugen elektrischer Hilfsenergie in einem Generator, der auf einem Fahrzeug, insbesondere einem magnetischen Schwebefahrzeug, in Antriebsverbindung mit einem Magnetpolrad steht, das berührungslos relativ zu einem bahnförmigen ortsfesten Motorteil bewegt wird, wobei das unter Ausnutzung einer elektrodynamischen Wechselwirkung zwischen Magnetpolrad und bahnförmigem Motorteil entstehende Drehmoment des Magnetpolrades auf den Generator Obertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der fahrbahnsettige Motorteil eine inaktive elektrisch leitende Schiene ist und daß die Drehmomentübertragung unter Ausnutzung des Wirbelstromeffektes erfolgt.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Magnetpolrad (3) als eisenloses Magnetpolrad ausgebildet ist und über einer elektrisch leitenden Tragschiene eines elektrodynamischen Tragsystems angeordnet is·.