ES2733901A1 - SYSTEM AND METHOD OF MAGNETIC LEVITATION BY ATTRACTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) - Google Patents
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Abstract
Description
SISTEMA Y MÉTODO DE LEVITACIÓN MAGNÉTICA POR ATRACCIÓNSYSTEM AND METHOD OF MAGNETIC LEVITATION BY ATTRACTION
OBJETO DE LA INVENCIÓNOBJECT OF THE INVENTION
La presente invención se refiere al campo técnico de los sistema de transporte y más concretamente a los sistemas de transporte por levitación magnética para vehículos de alta velocidad, como por ejemplo trenes.The present invention relates to the technical field of transport systems and more specifically to magnetic levitation transport systems for high-speed vehicles, such as trains.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION
Hoy en día los sistemas de transporte por levitación magnética son una realidad. Las tecnologías basadas en la levitación magnética llevan muchos años bajo estudio y las posibilidades que ofrecen frente a los métodos de transporte tradicionales las hace de gran interés para la industria.Today, magnetic levitation transport systems are a reality. Technologies based on magnetic levitation have been under study for many years and the possibilities they offer in the face of traditional transport methods make them of great interest to the industry.
Los medios de transporte basados en levitación magnética se benefician principalmente de que al no existir contacto físico entre el carril guía y el vehículo, sino que la única fricción se produce con el aire, pueden alcanzarse velocidades muy altas que pueden rivalizar incluso con los trasportes aéreos. Las técnicas de levitación magnética pueden ser clasificadas en dos categorías: suspensión electrodinámica (SED), basada en fuerzas repulsivas, y suspensión electromagnética (SEM), basada en fuerzas atractivas.The means of transport based on magnetic levitation benefit mainly from the absence of physical contact between the guide rail and the vehicle, but the only friction occurs with the air, very high speeds can be achieved that can rival even with air transport . Magnetic levitation techniques can be classified into two categories: electrodynamic suspension (SED), based on repulsive forces, and electromagnetic suspension (SEM), based on attractive forces.
La configuración habitual de este tipo de transportes suele ser de tipo SED y puede observarse por ejemplo en un tren maglev, donde se disponen electroimanes en los rieles de la vía para producir un campo magnético. Sobre dicha vía se colocan los vagones de tren con una disposición de materiales superconductores en su parte inferior. Al penetrar el campo magnético generado por los electroimanes en dichos superconductores, se produce un efecto Meissner y el rechazo de los superconductores a dicho campo magnético resulta en la suspensión del vehículo. Sin embargo, estos sistemas también tienen algunos inconvenientes que derivan del alto consumo de energía que implica mantener y controlar la polaridad de los imanes, el alto coste de la infraestructura necesaria para las vías y sistema eléctrico de control y la imposibilidad de conseguir la levitación para velocidades bajas. The usual configuration of this type of transport is usually of the SED type and can be observed, for example, in a maglev train, where electromagnets are arranged on the track rails to produce a magnetic field. On this track the train cars are placed with an arrangement of superconducting materials in its lower part. By penetrating the magnetic field generated by the electromagnets in said superconductors, a Meissner effect occurs and rejection of the superconductors to said magnetic field results in the suspension of the vehicle. However, these systems also have some drawbacks that derive from the high energy consumption involved in maintaining and controlling the polarity of the magnets, the high cost of the infrastructure necessary for the tracks and electrical control system and the impossibility of achieving levitation to low speeds
Por otro lado, la fuerza de levitación magnética de los sistemas SEM es inherentemente inestable por lo que el problema de control de dicho tipo de sistemas es complejo y a menudo desincentiva su uso en los sistemas de transporte. Debido a que un sistema SEM tiene un comportamiento dinámico no lineal e inestable, es difícil diseñar un modelo de control preciso, ya que requiere el uso de acciones de control para compensar adecuadamente los desequilibrios del sistema. Adicionalmente, la sustentación de un vehículo desplazándose a altas velocidades en un sistema tipo SEM presenta hipotéticamente efectos negativos en el rendimiento que se traducen en importantes pérdidas. Concretamente, al desplazarse un material ferromagnético tan cerca de un campo magnético, se generan corrientes inducidas que producen, por un lado, una fuerza de frenado que se opone al movimiento y, por otro lado, una fuerza de repulsión opuesta a la de los imanes.On the other hand, the magnetic levitation force of SEM systems is inherently unstable, so the problem of controlling such systems is complex and often discourages their use in transport systems. Because an SEM system has a non-linear and unstable dynamic behavior, it is difficult to design a precise control model, since it requires the use of control actions to adequately compensate for system imbalances. Additionally, the lift of a vehicle traveling at high speeds in an SEM type system has hypothetically negative performance effects that result in significant losses. Specifically, when a ferromagnetic material moves so close to a magnetic field, induced currents are generated that produce, on the one hand, a braking force that opposes the movement and, on the other hand, a repulsive force opposite to that of the magnets .
Por todo lo expuesto anteriormente, se echa en falta en el estado del arte una solución que permita implantar sistemas de levitación magnética por atracción eficientes y estables, que minimicen las pérdidas y permitan el transporte de vehículos a altas velocidades con un consumo de potencia relativamente bajo.For all of the above, a solution that allows efficient and stable magnetic levitation systems to be implemented in the state of the art is missing, that minimize losses and allow the transport of vehicles at high speeds with a relatively low power consumption .
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓNDESCRIPTION OF THE INVENTION
Con el fin de alcanzar los objetivos y evitar los inconvenientes mencionados anteriormente, la presente invención describe, en un primer aspecto, un sistema de levitación magnética por atracción que comprende:In order to achieve the objectives and avoid the aforementioned drawbacks, the present invention describes, in a first aspect, a magnetic levitation system by attraction comprising:
- una estructura de guiado configurada para guiar un vehículo de levitación magnética por atracción, donde al menos una parte de dicha estructura comprende un material laminado ferromagnético; y- a guiding structure configured to guide a magnetic levitation vehicle by attraction, where at least a part of said structure comprises a ferromagnetic laminated material; Y
- un vehículo de levitación magnética por atracción configurado para desplazarse bajo dicha estructura de guiado, donde el vehículo comprende unos medios magnéticos configurados para proporcionar un campo magnético variable,- a magnetic levitation vehicle by attraction configured to move under said guidance structure, where the vehicle comprises magnetic means configured to provide a variable magnetic field,
donde el campo magnético variable proporcionado por los medios magnéticos del vehículo provoca una fuerza de atracción constante del vehículo hacia el material laminado ferromagnético de la estructura de guiado que compensa el peso del vehículo.where the variable magnetic field provided by the magnetic means of the vehicle causes a constant force of attraction of the vehicle towards the ferromagnetic laminated material of the guiding structure that compensates for the weight of the vehicle.
En una de las realizaciones, los medios magnéticos se disponen en una cara superior del vehículo, el material laminado ferromagnético se dispone en una cara inferior de la estructura de guiado y la cara superior del vehículo y la cara inferior de la estructura de guiado se enfrentan. Así, ventajosamente se consigue la interacción entre los medios magnéticos y el material ferromagnético dispuesto en láminas, con lo que al compensarse la fuerza gravitatoria con la fuerza de atracción provocada por las fuerzas magnéticas generadas por los medios magnéticos, el vehículo queda colgado de la estructura sin que exista ningún tipo de contacto entre ellas.In one of the embodiments, the magnetic means are arranged on an upper face of the vehicle, the ferromagnetic laminated material is arranged on a lower face of the vehicle. Guiding structure and the upper face of the vehicle and the lower face of the guiding structure face. Thus, the interaction between the magnetic means and the ferromagnetic material arranged in sheets is advantageously achieved, so that when the gravitational force is compensated with the attractive force caused by the magnetic forces generated by the magnetic means, the vehicle is hung from the structure without any contact between them.
Opcionalmente, se contempla que la disposición del material laminado ferromagnético sea continua a lo largo de toda la cara inferior de la estructura de guiado. Alternativamente, en otras realizaciones se contempla una disposición discontinua del material.Optionally, it is contemplated that the arrangement of the ferromagnetic laminate material be continuous along the entire lower face of the guiding structure. Alternatively, in other embodiments a discontinuous arrangement of the material is contemplated.
En una realización de la invención, la cara inferior de la estructura de guiado que comprende el material laminado ferromagnético se contempla que sea paralela a la dirección de desplazamiento del vehículo. Alternativamente, una realización de la invención contempla que el material laminado ferromagnético se disponga perpendicularmente a la dirección de de desplazamiento del vehículo.In one embodiment of the invention, the lower face of the guiding structure comprising the ferromagnetic laminate is contemplated to be parallel to the direction of travel of the vehicle. Alternatively, an embodiment of the invention contemplates that the ferromagnetic laminate material be arranged perpendicularly to the direction of travel of the vehicle.
El material laminado ferromagnético, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, se dispone perpendicularmente a la dirección longitudinal de la estructura de guiado. Así ventajosamente se limita el camino de la corriente y se reducen las pérdidas.The ferromagnetic laminate material, according to one of the embodiments of the invention, is arranged perpendicular to the longitudinal direction of the guiding structure. Thus the path of the current is advantageously limited and the losses are reduced.
Los medios magnéticos, de acuerdo a una de las realizaciones de la invención, comprenden: un imán permanente configurado para ejercer una primera fuerza de atracción magnética determinada; un sensor configurado para detectar al menos un parámetro característico; y un electro-imán, en comunicación con el sensor, configurado para ejercer una segunda fuerza de atracción magnética variable, en función de la variación de un parámetro característico respecto un punto de equilibrio. La realimentación de la señal de salida del sensor y la entrada del electroimán permiten mantener el electroimán entre unos valores preestablecidos asociados a un punto de equilibrio. Así, ventajosamente, se mantiene el vehículo en un punto de equilibrio gracias a las acciones de corrección del electro-imán, que compensan pequeñas variaciones y aseguran una fuerza de atracción constante mediante un bucle de realimentación, dispuesto entre el sensor y el electroimán, configurado para ajustar la segunda fuerza de atracción variable del electroimán en función del parámetro característico detectado por el sensor. The magnetic means, according to one of the embodiments of the invention, comprise: a permanent magnet configured to exert a first determined magnetic attraction force; a sensor configured to detect at least one characteristic parameter; and an electro-magnet, in communication with the sensor, configured to exert a second variable magnetic attraction force, depending on the variation of a characteristic parameter with respect to an equilibrium point. The feedback of the sensor output signal and the electromagnet input allow the electromagnet to be maintained between preset values associated with an equilibrium point. Thus, advantageously, the vehicle is kept at an equilibrium point thanks to the electro-magnet correction actions, which compensate for small variations and ensure a constant force of attraction by means of a feedback loop, arranged between the sensor and the electromagnet, configured to adjust the second variable attraction force of the electromagnet according to the characteristic parameter detected by the sensor.
La estructura de guiado se contempla, en una de las realizaciones de la invención, que sea una estructura tubular configurada para permitir el desplazamiento del vehículo por el interior de dicha estructura tubular. Alternativamente, la estructura puede ser de tipo abierto.The guiding structure is contemplated, in one of the embodiments of the invention, which is a tubular structure configured to allow the vehicle to move inside said tubular structure. Alternatively, the structure can be of the open type.
En una de las realizaciones de la invención se contempla que el vehículo sea un vehículo de transporte de pasajeros, por ejemplo de tipo cápsula.In one of the embodiments of the invention it is contemplated that the vehicle is a passenger transport vehicle, for example of the capsule type.
En una de las realizaciones de la invención se contempla que el vehículo sea un vehículo de transporte de carga.In one of the embodiments of the invention it is contemplated that the vehicle is a cargo transport vehicle.
Un segundo aspecto de la invención se refiere a un método de levitación magnética por atracción de un vehículo bajo una estructura de guiado que comprende los pasos de:A second aspect of the invention relates to a method of magnetic levitation by attraction of a vehicle under a guidance structure comprising the steps of:
a) proporcionar una primera fuerza magnética, mediante un imán permanente dispuesto en el vehículo, que compensa una primera parte de la fuerza gravitatoria a la que está sometido el vehículo bajo la estructura de guiado;a) providing a first magnetic force, by means of a permanent magnet arranged in the vehicle, that compensates for a first part of the gravitational force to which the vehicle is subjected under the guidance structure;
b) proporcionar una segunda fuerza magnética, mediante un electro-imán dispuesto en el vehículo, que compensa una segunda parte de la fuerza gravitatoria a la que está sometido el vehículo bajo la estructura de guiado, donde dicha segunda fuerza magnética es variable;b) providing a second magnetic force, by means of an electro-magnet disposed in the vehicle, which compensates for a second part of the gravitational force to which the vehicle is subjected under the guidance structure, where said second magnetic force is variable;
c) detectar al menos un parámetro característico, mediante un sensor dispuesto en el vehículo; yc) detect at least one characteristic parameter, by means of a sensor arranged in the vehicle; Y
d) en función de la variación del parámetro característico respecto a un punto de equilibrio del vehículo, enviar una señal al electroimán para variar la segunda fuerza magnética y devolver el vehículo al punto de equilibrio.d) depending on the variation of the characteristic parameter with respect to an equilibrium point of the vehicle, send a signal to the electromagnet to vary the second magnetic force and return the vehicle to the equilibrium point.
Adicionalmente, en una de las realizaciones de la invención se contempla proporcionar una fuerza de desplazamiento al vehículo que provoca el movimiento del vehículo a lo largo de la estructura de guiado.Additionally, in one of the embodiments of the invention it is contemplated to provide a driving force to the vehicle that causes the movement of the vehicle along the guidance structure.
En una de las realizaciones de la invención, detectar al menos un parámetro característico comprende obtener una medida de la distancia comprendida entre el vehículo y la estructura de guiado. Así, ventajosamente, se utiliza una señal relevante para realimentar las acciones de control del electroimán y modificar la fuerza magnética producida por este para mantener el vehículo a una distancia de la estructura de guiado dentro de unos márgenes de seguridad.In one of the embodiments of the invention, detecting at least one characteristic parameter comprises obtaining a measure of the distance between the vehicle and the guiding structure. Thus, advantageously, a relevant signal is used to feedback the actions of electromagnet control and modify the magnetic force produced by it to keep the vehicle at a distance from the guidance structure within safety margins.
En una de las realizaciones de la invención, detectar al menos un parámetro característico comprende obtener una medida del campo eléctrico generado por el electro-imán.In one of the embodiments of the invention, detecting at least one characteristic parameter comprises obtaining a measure of the electric field generated by the electro-magnet.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Para completar la descripción de la invención y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de sus características, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización de la misma, se acompaña un conjunto de dibujos en donde, con carácter ilustrativo y no limitativo, se han representado las siguientes figuras:To complete the description of the invention and in order to help a better understanding of its characteristics, in accordance with a preferred example of its realization, a set of drawings is attached where, for illustrative and non-limiting purposes, represented the following figures:
- La figura 1 representa una combinación de medios magnéticos utilizada en una realización de la invención, concretamente un imán permanente y un electroimán.- Figure 1 represents a combination of magnetic means used in an embodiment of the invention, specifically a permanent magnet and an electromagnet.
- La figura 2 representa esquemáticamente una realización de la invención, donde el vehículo de levitación magnético por atracción, dotado de los medios magnéticos correspondientes, se desplaza bajo la estructura de guiado.- Figure 2 schematically represents an embodiment of the invention, where the magnetic levitation vehicle by attraction, provided with the corresponding magnetic means, moves under the guiding structure.
- La figura 3 representa en detalle la configuración del material utilizado en la estructura de guiado, concretamente un material ferromagnético laminado.- Figure 3 represents in detail the configuration of the material used in the guiding structure, specifically a laminated ferromagnetic material.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓNDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
La presente invención divulga un método y un sistema de levitación magnética por atracción para vehículos de alta velocidad que se desplazan de acuerdo a una estructura de guiado.The present invention discloses a method and system of magnetic levitation by attraction for high-speed vehicles that move according to a guiding structure.
Los vehículos se desplazan por sistemas de propulsión convencionales y se mantienen en suspensión gracias a la compensación del peso de los vehículos con una fuerza de atracción generada por una combinación de imanes capaces de producir una fuerza magnética variable. La combinación de imanes se dota de unos medios de control, para mantener el punto de equilibrio necesario entre el vehículo y la estructura de guiado, que monitorizan al menos un parámetro característico, como puede ser la distancia entre el vehículo y la estructura, con un sistema de bucle cerrado.The vehicles move through conventional propulsion systems and remain in suspension thanks to the compensation of the weight of the vehicles with an attractive force generated by a combination of magnets capable of producing a variable magnetic force. The combination of magnets is provided with control means, to maintain the necessary balance point between the vehicle and the guiding structure, which monitor at least one characteristic parameter, such as the distance between the vehicle and the structure, with a closed loop system.
En la figura 1 se muestra una combinación de medios magnéticos que consiste en un imán permanente (1) y un electroimán (2).A combination of magnetic media consisting of a permanent magnet (1) and an electromagnet (2) is shown in Figure 1 .
El imán permanente (1) produce una fuerza de atracción magnética (3) respecto a un material ferromagnético (4) que sigue una ley del tipo 1/r2, de forma que para una masa dada, existe una distancia en la cual la fuerza de la gravedad es igual a la fuerza magnética:The permanent magnet (1) produces a force of magnetic attraction (3) with respect to a ferromagnetic material (4) that follows a law of type 1 / R2, so that for a given mass, there is a distance in which the force of Gravity is equal to the magnetic force:
mg=K/r2mg = K / r2
En este punto de equilibrio, un imán levita magnéticamente sin más, pero en la práctica, la más mínima perturbación modifica esta distancia y, al tratarse de un equilibrio inestable, este punto no se recupera.At this point of equilibrium, a magnetically levitates magnetically without more, but in practice, the slightest disturbance modifies this distance and, being an unstable equilibrium, this point does not recover.
Para compensar estas eventuales perturbaciones, es necesario aplicar alguna técnica de control que permita al sistema volver a su punto de equilibrio. Para ello, la presente invención recurre a un sistema en bucle cerrado que consiste en realizar lecturas constantes de una señal relevante, como puede ser el campo magnético generado o la distancia entre el vehículo y la estructura, y establecer una acción de control compensatoria en función de la señal leída con la actuación del electroimán (2).To compensate for these possible disturbances, it is necessary to apply some control technique that allows the system to return to its equilibrium point. To this end, the present invention uses a closed loop system that consists of making constant readings of a relevant signal, such as the generated magnetic field or the distance between the vehicle and the structure, and establishing a compensatory control action based on of the signal read with the actuation of the electromagnet (2).
Un electroimán es un tipo de imán en el que el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica que circula, por ejemplo, por las espiras de un alambre enrollado (5) alrededor del núcleo magnético (6). La principal diferencia respecto de un imán permanente es que el campo magnético se puede cambiar de forma rápida controlando la intensidad de la corriente eléctrica proporcionada por la fuente de alimentación (7), con lo que la fuerza magnética (8) que produce es variable. Así, ventajosamente, la presente invención compensa las pequeñas perturbaciones que pueden producirse durante el desplazamiento del vehículo bajo la estructura de guiado y pueden sacar al sistema del punto de equilibrio necesario para mantener la levitación controlada. Incluso en el caso de un sistema muy pesado, la mayor parte de la fuerza proviene del imán permanente, por lo que la potencia necesaria para estabilizar el sistema y las acciones de control del electroimán es asumible.An electromagnet is a type of magnet in which the magnetic field is produced by the flow of an electric current that circulates, for example, through the turns of a coiled wire (5) around the magnetic core (6). The main difference from a permanent magnet is that the magnetic field can be changed quickly by controlling the intensity of the electric current provided by the power supply (7), so that the magnetic force (8) it produces is variable. Thus, advantageously, the present invention compensates for the small disturbances that may occur during the movement of the vehicle under the guiding structure and can bring the system from the equilibrium point necessary to maintain controlled levitation. Even in the case of a very heavy system, most of the force comes from the permanent magnet, so that the power necessary to stabilize the system and the control actions of the electromagnet is acceptable.
La figura 2 representa una realización particular de la presente invención, donde una estructura de guiado (20), que comprende un material ferromagnético en su cara inferior, se dispone a una cierta altura del suelo, de forma que permite a un vehículo (21) desplazarse bajo dicha estructura. En la parte superior del vehículo se dispone uno o más medios magnéticos como los explicados anteriormente, por ejemplo una combinación de un imán permanente (1) y un electroimán (2), que permiten al vehículo levitar magnéticamente por efecto de la atracción que se produce entre la combinación de imán y electroimán y el material ferromagnético dispuesto en la cara inferior de la estructura de guiado. Figure 2 represents a particular embodiment of the present invention, where a guiding structure (20), comprising a ferromagnetic material on its lower face, is arranged at a certain height from the ground, so as to allow a vehicle (21) move under that structure. In the upper part of the vehicle one or more magnetic means are arranged as explained above, for example a combination of a permanent magnet (1) and an electromagnet (2), which allow the vehicle to levitate magnetically due to the attraction produced between the combination of magnet and electromagnet and the ferromagnetic material arranged on the underside of the guiding structure.
En el desplazamiento del vehículo bajo la estructura de guiado, en un estado de levitación magnética, el punto de equilibrio se mantiene como resultado de las acciones compensatorias del electroimán frente a cualquier perturbación. Para el control del electroimán se dispone de un sensor que detecta una característica relevante de referencia respecto de la cual establecer las acciones de control. Por ejemplo, la característica relevante puede ser el campo magnético o puede ser la distancia entre el vehículo y la estructura de guiado. En este último caso, el sensor realiza lecturas continuas de dicha distancia y en función de la realimentación del parámetro característico, para mantenerlo en un valor preestablecido asociado a un punto de equilibrio del vehículo, envía una señal al electroimán para variar la segunda fuerza magnética y devolver el vehículo al punto de equilibrio.In the movement of the vehicle under the guidance structure, in a state of magnetic levitation, the equilibrium point is maintained as a result of the compensatory actions of the electromagnet against any disturbance. For the control of the electromagnet, there is a sensor that detects a relevant reference characteristic on which to establish the control actions. For example, the relevant feature may be the magnetic field or it may be the distance between the vehicle and the guidance structure. In the latter case, the sensor makes continuous readings of said distance and depending on the feedback of the characteristic parameter, to keep it at a preset value associated with a vehicle balance point, it sends a signal to the electromagnet to vary the second magnetic force and return the vehicle to the breakeven point.
Concretamente esta acción regula la intensidad de la corriente eléctrica, que genera el campo magnético del electroimán, actuando sobre su fuente de alimentación.Specifically this action regulates the intensity of the electric current, which generates the magnetic field of the electromagnet, acting on its power supply.
La suma de las fuerzas magnéticas producidas por el imán permanente y el electroimán es lo que compensa el peso del vehículo y lo sustenta en el aire bajo la estructura de guiado, pero hay que garantizar que el vehículo se mantiene en un punto de equilibrio ajustando el valor del umbral de la característica relevante escogida y proporcionando una frecuencia suficientemente alta de lecturas en el sensor como para permitir corregir la fuerza magnética del electroimán en tiempo real. De esta manera, las acciones correctivas en tiempo real del electroimán garantizan que el vehículo nunca se aleje de su punto de equilibrio tanto como para perder la sustentación y el estado de levitación magnética. The sum of the magnetic forces produced by the permanent magnet and the electromagnet is what compensates for the weight of the vehicle and sustains it in the air under the guiding structure, but it must be ensured that the vehicle is maintained at an equilibrium point by adjusting the threshold value of the relevant characteristic chosen and providing a sufficiently high frequency of readings in the sensor to allow correcting the magnetic force of the electromagnet in real time. In this way, the real-time corrective actions of the electromagnet ensure that the vehicle never moves away from its equilibrium point so as to lose the lift and the magnetic levitation state.
También se contempla una estructura de guiado con forma tubular, pero tanto en una configuración abierta como en una configuración de tubo cerrado, el funcionamiento es el mismo.A guide structure with a tubular shape is also contemplated, but both in an open configuration and in a closed tube configuration, the operation is the same.
El campo magnético generado por la combinación de imán permanente y electroimán es, por tanto, lo que mantiene el vehículo en suspensión. No obstante, el vehículo suspendido en el aire se desplaza a altas velocidades por la estructura y esto supone que se crean corrientes inducidas como resultado del movimiento relativo del material ferromagnético respecto del campo magnético. El problema de las corrientes inducidas es que generan pérdidas causadas porque se producen dos efectos negativos:The magnetic field generated by the combination of permanent magnet and electromagnet is, therefore, what keeps the vehicle in suspension. However, the vehicle suspended in the air travels at high speeds through the structure and this implies that induced currents are created as a result of the relative movement of the ferromagnetic material with respect to the magnetic field. The problem with induced currents is that they generate losses caused because two negative effects occur:
• Se genera una fuerza de frenado opuesta al movimiento.• A braking force opposite the movement is generated.
• Se genera una fuerza de repulsión opuesta a la del imán.• A repulsive force opposite to that of the magnet is generated.
En la figura 3, puede verse en detalle la configuración especial del material ferromagnético, dispuesto en la estructura de guiado, utilizada por la presente invención para minimizar los dos efectos descritos anteriormente. Así, el material ferromagnético se dispone ventajosamente en láminas (30), que de una forma similar al efecto que se producen en los transformadores laminados, limitan el camino de la corriente (31).In Figure 3, the special configuration of the ferromagnetic material, arranged in the guiding structure, used by the present invention to minimize the two effects described above can be seen in detail. Thus, the ferromagnetic material is advantageously arranged in sheets (30), which in a manner similar to the effect produced in the laminated transformers, limit the path of the current (31).
De esta forma, la presente invención proporciona un sistema y un método de levitación magnética por atracción que mantiene constante la fuerza de atracción y reduce las pérdidas causadas por el material en los desplazamientos a altas velocidades.In this way, the present invention provides a system and method of magnetic levitation by attraction that keeps the force of attraction constant and reduces the losses caused by the material in high-speed travel.
La presente invención no debe verse limitada a la forma de realización aquí descrita. Otras configuraciones pueden ser realizadas por los expertos en la materia a la vista de la presente descripción. En consecuencia, el ámbito de la invención queda definido por las siguientes reivindicaciones. The present invention should not be limited to the embodiment described herein. Other configurations can be made by those skilled in the art in view of the present description. Accordingly, the scope of the invention is defined by the following claims.
Claims (13)
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| ES201830488A ES2733901A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | SYSTEM AND METHOD OF MAGNETIC LEVITATION BY ATTRACTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
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Applications Claiming Priority (1)
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| ES201830488A ES2733901A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | SYSTEM AND METHOD OF MAGNETIC LEVITATION BY ATTRACTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Publications (1)
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| ES2733901A1 true ES2733901A1 (en) | 2019-12-03 |
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Family Applications (1)
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| ES201830488A Pending ES2733901A1 (en) | 2018-05-22 | 2018-05-22 | SYSTEM AND METHOD OF MAGNETIC LEVITATION BY ATTRACTION (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
Country Status (2)
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2019
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| Title |
|---|
| CHANG-HYUN KIM ET AL. Zero-power control of magnetic levitation vehicles with permanent magnets. Control Automation and Systems (ICCAS), 2010 International Conference on, 20101027 IEEE, Piscataway, NJ, USA. , 27/10/2010, Páginas 732 - 735 [en línea][recuperado el 11/03/2019]. ISBN 978-1-4244-7453-0 ; ISBN 1-4244-7453-1, * |
| MONTANER. "La Politècnica probará en EE UU su primer prototipo de tren supersónico". Levante-EMV >> Comunitat Valenciana, 02/02/2017, [en línea][recuperado el 15/03/2019]. Recuperado de Internet (URL:http://web.archive.org/web/20170209155819/https://www.levante-emv.com/comunitat-valenciana/2017/02/02/politecnica-probara-ee-uu-primer/1523308.html), * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019224409A1 (en) | 2019-11-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| BA2A | Patent application published |
Ref document number: 2733901 Country of ref document: ES Kind code of ref document: A1 Effective date: 20191203 |
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| PA2A | Conversion into utility model |
Effective date: 20200729 |