DE2729406A1 - Zugvorrichtung mit elektrodynamischer fahrzeugabfederung fuer hochschnell- landverkehr - Google Patents
Zugvorrichtung mit elektrodynamischer fahrzeugabfederung fuer hochschnell- landverkehrInfo
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Description
PATENTANVVALT
Dipl.-Phys. R.Luyken
Dipl.-Phys. R.Luyken
β MÜNCHEN 2 · TAL 27 A
TEL. 221527 * 2729406
Fiziko-Energetitscheskij Institut
Akademii Nauk Latvijskoj SSR,
Riga/UdSSR
Akademii Nauk Latvijskoj SSR,
Riga/UdSSR
P 69 29-6.1977
L/HD
ZUGVORRICHTUNG MIT ELEKTRODrNAMISCHER FAHRZEUGABFEDERUNG FÜR HOCHSCHNELL-LANDVEKEHR
Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet der elektrischen
Transport anlagen, insbesondere eine Zugvorrichtung mit elektrodynamischer Fahrzeugabfederung für Hochschnell-Land-
im
verkehr und kann zukünftigen Stadt- und Vorortlandverkehr
verkehr und kann zukünftigen Stadt- und Vorortlandverkehr
verwertet werden.
Eine der aussichtsreichsten Zugvorrichtungen mit magnetischer Fahrzeugentlastung für Hochschnell-Landverkehr stellt
zur Zeit die elektrodynamische Fahrzeugabfederung in Verbindung mit linearen Synchronfahrmotoren dar, die einen hinreichend
hohen Wirkungsgrad der Motoren mit einer relativ großen
Höhe der elektromagnetischen Levitation von etwa 15ü bis
250 mm gewährleisten. rtegen des Nicht Vorhandenseins von hinreichend
zuverlässigen Verfahren und Vorrichtungen zur otrom-
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zuführung an das Fahrzeug, das sich mit einer hohen Geschwindigkeit (von etwa 500 bis 500 km/h) bewegt, ist dabei eine
Erregerwicklung, die einen Wechselpol-ii'eldmagneten bildet, bei
den bekannten Bauarten der Synchroni inearmot oren für Hochschnell·
Landverkehr unter den Fahrzeugwagen angeordnet, während eine Ankerwicklung auf aem Bahngelänge länys des ganzen Gleises vorgesehen ist.. Zur Verwirklichung der elektromagnetischen Levitation ist eine Reihe von zusätzlichen Erregerspulen beiderseits
des Linearmotors angebracht, und unter diesen sind auf dem Gleiskörper entsprechende reaktive Aluminiumstreifen angeordnet, in denen Wirbelströme, die die elektrodynamische Fahrzeugabfederung gewährleisten, während der Bewegung der Erregerwicklung der Aufhängung induziert werden. Diese Zugvorrichtung und
elektrodynamische Fahrzeugabfederung wurde zum Beispiel in
"Proceedings of the IEBE", ν. 61, Wo. $ (May 1975) üpeoial
issue New York, USA, S. 586 bis 598 beschrieben.
Den Hauptnachteil dieser Zugvorrichtung und elektrodynamischen Fahrzeugabfederung bildet eine verhältnismäßig komplizierte, metallaufwendige und teure Bahnanlage, die sich aus einer Dreiphasenankerwicklung und zwei reaktiven Streifen zusammensetzt.
Bekannt ist eine Reihe von Vorschlägen zur Vereinfachung
der Bahnanlage· Zwecke Metalleinsparung wird bei der Herstellung der reaktiven Streifen vorgeschlagen, sie diskret,
aus Einzelelementen bestehend, vorzugsweise in Form von Kurzschlußkreisen auszuführen. Die Länge dieser Stromkreise beträgt
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-*-M 2729ΑΠ6
in Fahrrichtung des Fahrzeugs ein drittel Länge der Erreger-Spulen
des Lev itat ionssystems (s. S. 579 bis 586 des gleichen
Buches ).
Bekannt ist auch eine Konstruktion, bei der ein und dieselben
Erregerspulen am .Fahrzeug zu. Antrieb und Levitation
verwendet werden. Dieses system wurde durch zweilagige
Anordnung der Ankerwicklungen und reaktiven Streifen auf dem
ist
Gleiskörper verwirklicht- und aul" S. 565 des gleichen Buches beschrieben. Bei diesem !System bleiben Kompliziertheit und
Gleiskörper verwirklicht- und aul" S. 565 des gleichen Buches beschrieben. Bei diesem !System bleiben Kompliziertheit und
niet allanteil der Bahnanlage erhalten, d.a
nur die Notwendigkeit der Aufstellung einzelner Erregerspulen für das Lev itat ions- und Irakt ions syst em am i^aiirzeug beseitigt
wird. Die Anordnung der Ankerwicklungen auf der Oberfläche der
reaktiven Streifen ist technologisch sogar komplizierter als deren Nebeneinanderanordnung, weswegen diese Konstruktion
vuWollkomm, en ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Zugvorrichtung mit elektrodynamischer Fahrzeugabfederung für Hochsclinell-Landverkehr zu schaffen, bei der kleinstmögliches
und eine Gewicht des ^'ahrzeugs gewährleistet ^ konstruktiv
einfache und billige Bahnanlage, die minimalen Metallaufwand
für ihren Bau erfordert, erreicht wird.
Das wird dadurch erreicht, daß bei einer Zug-
den vorrichtung mit elektrodynamischer Fahrzeugabfederung für^Hochschnell-Landverkehr,
die einen linearen Synchronmotor enthält, dessen Dreiphasenankerwicklung waagerecht am Gleis entlang und
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/'-ifffgerwicklung am PatLTzeug angeordnet ist und gleichzeitig
die Funktionen der Erregerwicklung der elektrodynamischen
Fahrzeugabfederung erfüllt, erfindungsjenäß die erwähnte
Ankerwicklung des ivlotors einlagig, mit einer Bindung je Pol und
Phase ausgeführt ist, wobei die Leiter der Ankerwicklung im
aktiven Abschnitt in Form von zur Gleismittelebene parallelen, etwa ein drittel Feldschritt breiten Platten ausgebildet aind,
in denen die erregerwicklung am Fahrzeug «Virbelströme
induziert, die elektrodynamische Fahrzeugabfederung gewährleisten.
Zur Bildung von Kurzschlußkreise11 ist es zweckmäßig, eine
Zentralbohrung in jeder Platte der Ankerwicklung anzubringen.
•Bei solch einem Aufbau der Ankerwicklung kann der aktive
Teil jeder ihrer Windungen nach der Breite eine Flache von etwa ein drittel Feldschritt der Erregerwicklung einnehmen,
d.ii. genauso breit sein wie die Elemente des diskontinuierlich-»
en reaktiven Streifens. Dies bietet die Möglichkeit, die aktiver
tfindungsteile der Ankerwicklung als Elemente des diskontinuierlichen
reaktiven Streifens auszunutzen.
Zum besseren Verständnis des Lesens der Erfindung wird
nachsLehenu ^ erfindungsgeinäße Zugvorrichtung anhand eines
Ausführungsbeispiels mit Bezug -.J auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert, na zeigt
Flg. 1 einen querschnitt durch die Gesamtansicht der Zugvorrichtung;
Fig. 2 die .Dreiphasenankerwicklung des linearen Syn-
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chronmotors mit plattenförmigen aktiven Leiterteilen;
Fig. 3 die Dreiphasenankerwicklung des gleichen motors
mit aktiven Leiterteilen in Form kurzgeschlossener Leiter.
Die erfindunosgemäße Zugvorrichtung mit elektrodynamischer
Aufhängung enthält eine am Fahrzeug 1 (Fi.g.1) angeordnete
Erregerspule 2, die in Form einer Reihe von bpulen ausgeführt
iut, auf die vorzugsweise ein Supraleiter aufgewickelt ist
und die einen vVechselpol-Feldiiiiigneten entlang der Länge des
Fahrzeugs 1 bilden. Auf dem Gleiskörper 3 ist eine einlagige ure iphusenankerw icklung 4, derexi aktive Leitertoilo in Form von
Platten 5 (Fig. 2) von größtmöglicher breite, die ein drittel
Feldschritt erreicht, ausgeführt sind, waogerecht angeordnet.
Die aktiven Leiterteile der Ankerwicklung 4,d, h. die Platten
> können als Kurzschlußkreise ausgeführt werden, die in der .Ebene des Gleises 3 (Fig. 3) liegen. Diese Stromkreise sind
genauso breit wie die Platten 5 und können durch Ausstanzen
von entsprechenden Zentralbohrungen 6 in den plattenförmigen aktiven Leiterabschnitten erhalten oder aber mit Hilfe von zwei
elektrisch verbundenen Schienen gebildet werden, üeide Ausführungsvarianten
der Platten 5 sind hinsichtlich des i«letallaufwandes für die Herstellung der Ankerwicklung von gleichem
Wert, weil der Leiterquerschnitt aufgrund der ciumme des der
Wicklung zugeführten und des vVlrbelstromes gewählt werden
muß.
Während der Bewegung des Fahrzeugs 1 induziert die daran
befestigte Erregerwicklung 2, die sich längs des Gleises 3 in
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bezug auf die Ankerwicklung 4 verschiebt, in ihren Platten 5
Wirbelströme, die gerade die elektrodynamische Aufhängung des Fahrzeugs 1 gewährleisten, wodurch die Notwendigkeit, reaKtive
Ütreifen für elektrodynamische Aufhängung nachträglich auf dem
Gleiskörper anzuordnen, vermieden wird.
nei der beschriebenen Zugvorrichtung mit elektrodynamischer
Fahrzeugabfederung L-ind die Funktionen des linearen
Synchronmotors mit denen des elektromagnetischen Levitationssystems
vollkommen vereinigt, und sie weist keine Konstruktionselemente auf, die nur für eine der erwähnten Funktionen
bestimmt sind. Daher zeichnet sich die erfindungsgemäße
VoiTichtung im Vergleich zu ■ anderen ähnlichen
Vorrichtungen durch maximale Einfachheit und minimalen Materialaufwand
und Preis aus.
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Leerseite
Claims (1)
- ~*~ 2729A06PATENT ANSPRÜCHE:(I.jZugvorrichtung mit elektrodynamischer Fahrzeugabfede-—^denrung für Hochschnell-Landverkehr, bei der die Erregerwicklung eines linearen üynchronmotors am Fahrzeug angeordnet ist und gleichzeitig eine ^rregerwicklung f ^,(elektrodynamische Fahrzeugabfederung bildet, wobei die ^reiphasenankerwicklung waagerecht längs des Gleises angeordnet iat,dadurch gekennzeichnet, daJJ die Dreiphasenankerwicklung (4) einla^ig, mit einer Windung je Pol und Phase ausgeführt ist und. die Leiter der Ankerwicklung (4) im aktiven Abschnitt in Form von zur Bbene des Gleises (3) parallelen, etwa ein drittel Feldschritt brdtten Platten (5) ausgebildet sind, in denen die Erregerwicklung (2) am Fahrzeug (1) Wirbelströme induziert, die elektrodynamische Aufhängung des Fahrzeuge (1) gewährleisten.Z. Vorrichtung nach Anspruch !,dadurch g ekennze lehnet, daii eine Zentral bohrung (6) in jeder Platte (5) der Ankerwicklung (4) zur Bildung ausgeprägter Kurzschlußkreise angebracht ist.709883/0735ORIGINAL INSPECTED
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