JP2011239519A - Reaction plate of linear induction motor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、交通機関に採用されているリニア誘導モータの二次導体であるリアクションプレートに係り、特に鉄系金属母材と導電性非鉄金属材の複合導体で構成されるリニア誘導モータのリアクションプレートに関する。 The present invention relates to a reaction plate that is a secondary conductor of a linear induction motor used in transportation, and more particularly to a reaction plate of a linear induction motor that is composed of a composite conductor of a ferrous metal base material and a conductive nonferrous metal material. About.
一般に、交通機関に採用されているリニア誘導モータは、交通機関の車体側に一次側鉄心を設け、地上側に一次側鉄心に対向して二次導体となるリアクションプレートを敷設し、一次側鉄心の一次巻き線に可変周波数可変電圧の電源を給電し、移動磁界を発生させて、リアクションプレートとの間に推力を発生させるものである。リニア誘導モータの二次導体であるリアクションプレートは、厚板の鉄系金属母材に導電性非鉄金属材を接合して構成しているものがある(例えば、特許文献1参照)。 In general, linear induction motors used in transportation systems have a primary iron core on the vehicle body side of the transportation system, and a reaction plate that is a secondary conductor facing the primary iron core on the ground side. The primary winding is fed with a variable frequency variable voltage power source to generate a moving magnetic field to generate a thrust with the reaction plate. A reaction plate, which is a secondary conductor of a linear induction motor, includes a thick ferrous metal base material joined to a conductive non-ferrous metal material (see, for example, Patent Document 1).
また、渦電流の発生を抑え、磁気飽和を低減するために、交通機関の車体の進行方向に直交する方向に互いに絶縁した複数の鉄系金属を配置して鉄系金属母材を構成し、この鉄系金属母材の上部にキャップ式導電性非鉄金属材を配置した積層方式リアクションプレートがある(例えば、特許文献2参照)。 In addition, in order to suppress the generation of eddy currents and reduce magnetic saturation, a plurality of iron-based metals insulated from each other in a direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle body of transportation is arranged to constitute an iron-based metal base material, There is a stacked reaction plate in which a cap-type conductive non-ferrous metal material is arranged on the upper part of this iron-based metal base material (see, for example, Patent Document 2).
ところで、リニア誘導モータは、交通機関の車体を駆動する推力を発生するが、一次側鉄心と二次側のリアクションプレート間にはその構造上、車体の推進には寄与しない推力よりも大きな吸引力も発生する。このため、リアクションプレートの構造は、この電磁力に耐えうるだけの堅牢性を保持した構造としなければならない。 By the way, the linear induction motor generates a thrust that drives the vehicle body of the transportation system, but because of the structure between the primary side iron core and the secondary side reaction plate, a suction force larger than the thrust that does not contribute to the propulsion of the vehicle body is also present. appear. For this reason, the structure of the reaction plate must be a structure that is robust enough to withstand this electromagnetic force.
上述した積層方式リアクションプレートの場合、積層構造とした鉄系金属母材はそれぞれ直接地上に固定されずに、リアクションプレート架台上に配置され、その凹部に鉄系金属母材を収納する形にキャップ式導電性非鉄金属材が載置され、リアクションプレート架台に導電性非鉄金属締結用ボルトによって固定されている。したがって、鉄系金属母材とキャップ式導電性非鉄金属材との接合強度が、爆着クラッドなどによってこれらを接合する厚板平板式リアクションプレートに比べると劣るという課題がある。 In the case of the laminated reaction plate described above, the iron-based metal base material having a laminated structure is not directly fixed on the ground, but is placed on the reaction plate base, and a cap is formed so that the iron-based metal base material is accommodated in the recess. An electrically conductive nonferrous metal material is placed, and is fixed to the reaction plate frame by a conductive nonferrous metal fastening bolt. Therefore, there is a problem that the bonding strength between the ferrous metal base material and the cap-type conductive non-ferrous metal material is inferior to that of the thick plate type reaction plate that joins them with an explosive cladding.
また、導電性非鉄金属締結用ボルトによって、リアクションプレートをリアクションプレート架台にねじ止めする構造であることから、ねじ止め箇所が増加し、作業量が増大し、締め忘れや緩み等の問題も発生しやすい。さらに、キャップ式導電性非鉄金属材は、両縁部に、導電性非鉄金属締結用ボルトを納めるスロット部を備えており、厚板平板式リアクションプレートと比較すると生産性の面で劣るという課題がある。このように、積層式リアクションプレートは、厚板平板式リアクションプレートに比べて、推力と力率は改善するものの、信頼性、堅牢性、生産性の点で課題がある。 In addition, the structure is such that the reaction plate is screwed to the reaction plate base using conductive non-ferrous metal fastening bolts, increasing the number of screwing points, increasing the amount of work, and causing problems such as forgetting to tighten or loosening. Cheap. Furthermore, the cap-type conductive non-ferrous metal material has a slot portion for storing the conductive non-ferrous metal fastening bolts on both edges, and there is a problem that it is inferior in terms of productivity compared to the thick plate type reaction plate. is there. As described above, the laminated reaction plate is improved in thrust and power factor as compared with the thick plate reaction plate, but has problems in reliability, robustness, and productivity.
本発明は、上記事項に基づいてなされたもので、その目的は、従来の厚板平板式リアクションプレートに関した推力と力率の向上を達成し、さらに、信頼性、堅牢性、生産性を確保したリアクションプレートを提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above-mentioned matters, and its purpose is to achieve an improvement in thrust and power factor related to a conventional thick plate type reaction plate, and also to ensure reliability, robustness and productivity. Is to provide a reaction plate.
上記の目的を達成するために、第1の発明は、走行車両に供えられた一次側鉄心とともに、二次側導体として前記走行車両が進行する軌道上に設置されるリニア誘導モータのリアクションプレートにおいて、前記リニア誘導モータのリアクションプレートは、鉄系金属母材の上面と導電性非鉄金属材の下面とを接合した接合材により構成され、前記導電性非鉄金属材の上面が前記一次側鉄心に対向するように配置され、前記鉄系金属母材の上面には複数の切り込みが間隔をもって設けられているものとする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a reaction plate for a linear induction motor installed on a track along which a traveling vehicle travels as a secondary conductor together with a primary iron core provided for the traveling vehicle. The reaction plate of the linear induction motor is composed of a bonding material obtained by bonding an upper surface of a ferrous metal base material and a lower surface of a conductive nonferrous metal material, and the upper surface of the conductive nonferrous metal material is opposed to the primary iron core. It is assumed that a plurality of cuts are provided at intervals on the upper surface of the iron-based metal base material.
また、第2の発明は、第1の発明において、前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向と同じ方向で、かつ進行方向に直交する方向にそれぞれ平行に連続して設けられていることを特徴とする。 In a second aspect based on the first aspect, the plurality of cuts provided on the upper surface of the iron-based metal base material are in the same direction as the traveling direction of the traveling vehicle and in a direction perpendicular to the traveling direction. Each of them is provided continuously in parallel.
更に、第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の中央部付近において最も深く形成し、外縁に向かうに従って浅くなるように形成していることを特徴とする。 Further, in a third invention according to the first or second invention, the plurality of cuts provided on the upper surface of the iron-based metal base material are near a central portion in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle. It is characterized in that it is formed so as to be deepest and to become shallower toward the outer edge.
また、第4の発明は、第1又は第2の発明において、前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の中央部付近において切り込みの間隔を最も多く密になるように形成し、外縁に向かうに従って切り込みの間隔を少なく粗くなるように形成していることを特徴とする。 Moreover, 4th invention is 1st or 2nd invention. WHEREIN: The some notch provided in the upper surface of the said iron-type metal preform | base_material vicinity of the center part of a substantially orthogonal direction with respect to the advancing direction of the said traveling vehicle In FIG. 2, the cut interval is formed so as to be the most dense, and the cut interval is decreased and becomes rougher toward the outer edge.
更に、第5の発明は、第1又は第2の発明において、前記導電性非鉄金属材における前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の両端部が前記一次鉄心側と逆側に折り曲げて形成されていることを特徴とする。 Furthermore, a fifth invention is the first or second invention, wherein both ends of the conductive non-ferrous metal material in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle are bent to the side opposite to the primary core side. It is formed.
本発明によれば、リアクションプレートにおける表皮効果を低減するので、磁気飽和を緩和し、リニア誘導モータの推力と力率を向上させることができる。また、導電性非鉄金属と厚板の鉄系金属母材との接合が容易にできるので、信頼性、堅牢性、生産性を確保したリアクションプレートを提供することができる。 According to the present invention, the skin effect in the reaction plate is reduced, so that magnetic saturation can be relaxed and the thrust and power factor of the linear induction motor can be improved. In addition, since the conductive non-ferrous metal can be easily joined to the thick iron-based metal base material, a reaction plate that ensures reliability, robustness, and productivity can be provided.
以下に、本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの実施の形態を図面を用いて説明する。 Embodiments of a reaction plate for a linear induction motor according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は、本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態を備えたリニア誘導モータ駆動の交通機関の構成を示す正面図である。
図1において、101は図示しない車体に搭載されていて一次巻線を励磁することで移動磁界、磁束を発生させるリニア誘導モータの一次鉄心、102はリニア誘導モータの一次鉄心に対向して地上側に敷設される厚板平板式のリアクションプレートを示す。
FIG. 1 is a front view showing the configuration of a linear induction motor-driven transportation system including the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention.
In FIG. 1, 101 is mounted on a vehicle body (not shown) and a primary core of a linear induction motor that generates a moving magnetic field and magnetic flux by exciting a primary winding, and 102 is on the ground side facing the primary core of the linear induction motor. A thick plate type reaction plate laid on is shown.
厚板平板式リアクションプレート102は、図1に示すように、図示しないリニア誘導モータ電車がその上部を走行する電車走行用レール107の間の中央部に、適当な長さのユニットとして紙面に垂直方向(X軸方向)に延設されていて、枕木108には、リアクションプレート締結用ボルト106により締結されている。厚板平板式リアクションプレート102は、導電性非鉄金属材103と鉄系金属母材109と鉄系金属母材(2)(架台)105とにより構成されていて、これらは、従来例と同様に、例えば爆着クラッドやカシメや溶接などにより互いに接合されている。
As shown in FIG. 1, the thick plate-
導電性非鉄金属材103は、渦電流の流れを促進するように、例えば銅やアルミニウムのような導電性の優れた金属により構成されている。また、導電性非鉄金属材103は、図1に示すように、車体に設けた一次巻線を有する一次鉄心101と空隙を隔てて対向するように厚板平板式リアクションプレート102の最上部に設置されている。
The conductive
鉄系金属母材109は、厚板平板状の鉄系の強磁性体により構成され、一次鉄心101から空隙と導電性非鉄金属材103とを隔てて鉄系金属母材(2)(架台)105の上部に配置されている。鉄系金属母材109の上面である導電性非鉄金属材103と接合する面には、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)と同じ方向で、かつ進行方向と直交する方向に複数の切り込み91がそれぞれ間隔をもって平行に連続して形成されている。
The iron-based
次に、本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態の推力発生の原理について図2乃至図4を用いて説明する。図2は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態における磁束の流れを示す側面図、図3は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態における磁束の流れを示す斜視図、図4は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態における渦電流の低減効果を示す斜視図である。なお、図2乃至図4において、図1に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 Next, the principle of thrust generation according to the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is a side view showing the flow of magnetic flux in the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention, and FIG. 3 is the magnetic flux in the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention. FIG. 4 is a perspective view showing a flow, and FIG. 4 is a perspective view showing the effect of reducing eddy currents in the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention. 2 to 4, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 are the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
可変周波数可変電圧の電源をリニア誘導モータの一次鉄心101の一次巻線に給電することにより、一次鉄心101に移動磁界が発生し、一次鉄心101より交番磁束115が発生する。発生した交番磁束115は、図2に示すように、空隙と導電性非鉄金属材103を通過し、鉄系金属母材109を二次側のバックヨークとする磁気回路を流れる。鉄系金属母材109において、交番磁束115は鉄系金属母材109の内部に進入し、図3に示すように、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)へ通過して、一次鉄心101に戻る。これにより、導電性非鉄金属材103に渦電流が誘導され、この渦電流と交番磁束115との間に作用する電磁力によって、一次鉄心101が搭載された交通機関の車体に推力が発生する。本実施の形態においては、鉄系金属母材109における複数の切り込み91をリニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)にと同じ方向で、かつ進行方向と直交する方向にそれぞれ平行に連続して設けているため、複数の切り込み91が磁束115の流れを妨げることはない。
By supplying a variable frequency variable voltage power source to the primary winding of the
次に、図4を用いて鉄系金属母材109に流れる渦電流と磁束の関係を説明する。
厚板平板式リアクションプレート102に流れる渦電流の大部分は、導電率の高い金属で構成された導電性非鉄金属材103で発生し、上述した交番磁束115が通る磁路は、鉄系金属母材109が構成している。このため、導電性非鉄金属材103ではなく磁気回路として構成される鉄系金属母材109に渦電流116が発生すると、渦電流116の反作用すなわち表皮効果によりにより交番磁束115は鉄系金属母材109の内部まで浸透せずに、鉄系金属母材109の表面付近を通過することになる。その表皮深さδは以下の数式数1で表すことができる。
Next, the relationship between the eddy current flowing through the iron-based
Most of the eddy current flowing through the thick plate
ここで、πは円周率、fは渦電流の周波数、μは母材の透磁率、σは母材の導電率を表す。
表皮深さδが小さくなることにより、磁束の磁路断面積が小さくなり、磁気飽和が生ずることにより磁気的性能が劣化するという問題がある。
Here, π represents the circular ratio, f represents the frequency of the eddy current, μ represents the magnetic permeability of the base material, and σ represents the electrical conductivity of the base material.
When the skin depth δ is reduced, the magnetic path cross-sectional area of the magnetic flux is reduced, and magnetic saturation is caused, resulting in deterioration of magnetic performance.
本発明の本実施の形態においては、鉄系金属母材109に複数の切り込み91を設けることにより、渦電流の流れを抑制している。図4に示すように,鉄系金属母材109に複数の切り込み91を設けることにより、進行方向に直交する方向(Z軸方向)への渦電流の流路を遮断することができ、従来例で生ずる大きな渦電流116のループを小さく分割することができる。この結果、渦電流による反作用磁界を低減できるので、磁束の鉄系金属母材109内部への浸透が促進できる。
In the present embodiment of the present invention, the flow of eddy current is suppressed by providing a plurality of
すなわち、鉄系金属母材109に複数の切り込み91を設けることにより、数式数1で示した母材の導電率σを等価的に減少させることができ、表皮深さδが増大し、表皮効果が低減される。この結果、磁束の磁路面積が拡大することにより、磁気飽和が緩和し、推力が増大される。さらに、磁気飽和の緩和により漏れ磁束が低減され、リニア誘導モータの力率が向上する。
That is, by providing a plurality of
図5は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態における切り込み深さと推力との関係を示す特性図である。
この特性図は、電磁界解析による結果から得られたものであって、鉄系金属母材109に設けた切り込み91の深さを横軸として、縦軸に推力を示したものである。図5において、δは数式数1で示した表皮深さと等しい。この特性図から、例えば、推力を10%以上増加させるためには、約2.7δ以上の深さの切り込みを設ける必要があることが分かる。例えば、渦電流の周波数を3.5Hzとすると、数式数1から表皮深さδは約3.0mmと算出され、推力を10%以上増加させるには約8mm以上の切り込みを設ける必要があることが分かる。
FIG. 5 is a characteristic diagram showing the relationship between the depth of cut and the thrust in the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention.
This characteristic diagram is obtained from the result of electromagnetic field analysis, and the vertical axis indicates thrust with the depth of the
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第1の実施の形態によれば、厚板平板式リアクションプレート102における表皮効果を低減するので、磁気飽和を緩和し、リニア誘導モータの推力と力率を向上させることができる。また、導電性非鉄金属103と厚板の鉄系金属母材109との接合が容易にできるので、信頼性、堅牢性、生産性を確保した厚板平板式リアクションプレート102を提供することができる。
According to the first embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the skin effect in the thick plate
図6は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第2の実施の形態における構造を示す斜視図である。なお、図6において、図1乃至図5に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 FIG. 6 is a perspective view showing the structure of the reaction plate of the linear induction motor according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 6, the same reference numerals as those shown in FIG. 1 to FIG. 5 are the same or corresponding parts, and the description of those parts is omitted.
本実施の形態は、厚板平板式リアクションプレート102を構成する鉄系金属母材109にさらなる切り込み92を設けたものである。具体的には、第1の実施の形態で設けた鉄系金属母材109の上面のリニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)と同じ方向で、かつ進行方向と直交する方向にそれぞれ平行に連続する複数の切り込み91に加えて、これらの切り込み91と交差する部分に、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)に断続的な切り込み92を設けている。
In this embodiment, a further cut 92 is provided in the iron-based
このように2種類の切り込み91,92を設けることで、鉄系金属母材109に流れる渦電流の発生を、第1の実施の形態の場合よりも、さらに抑制することができる。すなわち、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)に形成された切り込み92は、図4に示した鉄系金属母材109に発生する渦電流116の流れをより効果的に遮断することが可能となり、図6に示すように、渦電流116のループをさらに小さくできる。このことから、鉄系金属母材109における表皮効果は著しく低減され、磁気飽和が緩和するため、リニア誘導モータの推力が増大する。また、磁気飽和の緩和により漏れ磁束が低減されることから、リニア誘導モータの力率も向上させることができる。
By providing the two types of
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第2の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態のようにリニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の切り込み92を断続的に設けたので、図3に示したリニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に通る磁束115の流れを切り込み92が遮断する可能性を最小限に留めることができる。
According to the second embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Further, since the
図7は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第3の実施の形態における構造を示す斜視図、図8は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第3の実施の形態における空隙の磁束密度の分布を示す模式図である。なお、図7及び図8において、図1乃至図6に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 FIG. 7 is a perspective view showing the structure of the reaction plate of the linear induction motor according to the third embodiment of the present invention. FIG. 8 is the magnetic flux density of the air gap according to the third embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention. It is a schematic diagram which shows distribution. 7 and 8, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 6 are the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
本実施の形態は、厚板平板式リアクションプレート102を構成する鉄系金属母材109における複数の切り込み91の切り込み深さを変化させて設けたものである。具体的には、第1の実施の形態で設けた鉄系金属母材109の上面のリニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に連続する切り込み91を、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央部付近において最も深く形成し、外縁に向かうに従って浅くなるように形成している。
In the present embodiment, the depths of the plurality of
ところで、図8は、一次鉄心101とリアクションプレート102との間の空隙における磁束密度分布を模式的に示している。図8において、横軸はリニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)における位置を示し、縦軸は磁束密度の大きさを示す。図8において、破線にて示す特性が従来のリアクションプレートの構成によって得られるものであり、実線にて示す特性が本実施の形態のリアクションプレートの構成によって得られるものである。破線にて示す従来のリアクションプレートの構成では、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央付近において磁束密度が低く、両方の縁付近で磁束密度が高い現象が見られた。この磁束密度の不均一性は、縁効果と呼ばれ、リニア誘導モータの特性に悪影響を及ぼすことが知られている。特に、縁効果により、一次鉄心101とリアクションプレート102との間に働く吸引力が増大するため、この吸引力の増大を考慮することが、リアクションプレートの信頼性や堅牢性を確保するためには必要であった。
Incidentally, FIG. 8 schematically shows the magnetic flux density distribution in the gap between the
本実施の形態では、切り込み91をリニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央部付近において最も深く形成し、外縁に向かうに従って浅くなるように形成したので、一次鉄心101とリアクションプレート102との間の空隙における磁束密度分布の不均一性を緩和することができる。
In the present embodiment, the
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第3の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、本実施の形態では、鉄系金属母材109におけるリニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央付近に設けた切り込み91を特に深くすることで、鉄系金属母材109のZ軸方向の中央付近の磁束の浸透深さを深くすることができる。これにより鉄系金属母材109のZ軸方向の中央付近の磁気飽和が緩和され、中央付近の磁束密度が増加し、空隙における磁束密度の不均一性を緩和することができる。この結果、縁効果が低減され、一次鉄心101とリアクションプレート102との間に働く吸引力が減少し、リアクションプレートの信頼性,堅牢性が増すことになる。
According to the third embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Further, in the present embodiment, the iron-based
図9は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第4の実施の形態における構造を示す斜視図である。なお、図9において、図1乃至図8に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 FIG. 9 is a perspective view showing the structure in the fourth embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention. In FIG. 9, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 8 are the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
本実施の形態は、厚板平板式リアクションプレート102を構成する鉄系金属母材109における複数の切り込み91のZ軸方向(リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向)の間隙を変化させて設けたものである。具体的には、第1の実施の形態で設けた鉄系金属母材109の上面のリニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に連続する切り込み91を、Z軸方向の中央部付近において切り込みの間隔を最も多く密になるように形成し、外縁に向かうに従って切り込みの間隔を少なく粗くなるように形成している。
In this embodiment, the gap in the Z-axis direction (substantially perpendicular to the traveling direction of the linear induction motor train) of the plurality of
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第4の実施の形態によれば、上述した第3の実施の形態と同様な効果を得ることができる。すなわち、鉄系金属母材109におけるリニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央付近に設けた切り込み91の間隔を中央部付近において最も多く密になるように形成することで、鉄系金属母材109のZ軸方向の中央付近の磁束の浸透深さを深くすることができる。これにより鉄系金属母材109のZ軸方向の中央付近の磁気飽和が緩和され、中央付近の磁束密度が増加し、空隙における磁束密度の不均一性を緩和することができる。この結果、縁効果が低減され、一次鉄心101とリアクションプレート102との間に働く吸引力が減少し、リアクションプレートの信頼性,堅牢性が増すことになる。
According to the fourth embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the same effects as those of the third embodiment described above can be obtained. That is, the distance between the
図10は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第5の実施の形態における構造を示す正面図、図11は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第5の実施の形態における構造を示す側面図、図12は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第5の実施の形態における渦電流の流れを示す斜視図である。なお、図10乃至図12において、図1乃至図9に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 FIG. 10 is a front view showing the structure of the reaction plate of the linear induction motor according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a side view showing the structure of the reaction plate of the linear induction motor according to the fifth embodiment of the present invention. FIG. 12 and FIG. 12 are perspective views showing the flow of eddy currents in the fifth embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention. 10 to 12, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 9 are the same or corresponding parts, and the description thereof is omitted.
本実施の形態において、リアクションプレート102は、図10及び図11に示すように、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向))に延設されていて、導電性非鉄金属材113と鉄系金属母材109と連結部材4とにより構成されている。図示しない軌道等には、連結部材4の下部をリアクションプレート締結用ボルト106で締め付けることで締結している。
In this embodiment, as shown in FIGS. 10 and 11, the
連結部材4は、図10及び図11に示すように鉄系金属の中空矩形構造であって、矩形の断面を有していて、上面に導電性非鉄金属材113と鉄系金属母材109とが装着される。
As shown in FIGS. 10 and 11, the connecting
導電性非鉄金属材113は、渦電流の流れを促進するように、例えば銅やアルミニウムのような導電性の優れた金属により構成されていて、図10に示すように、車体に設けた一次巻線を有する一次鉄心101と空隙を隔てて対向するようにリアクションプレート102の最上部に設置されている。導電性非鉄金属材113は、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央付近で対向する一次鉄心101側に凸形に突出するように形成した凸部1130と、両方の縁付近において一次鉄心101側と逆側に鉄系金属母材109の高さ分だけ折り曲げて形成した折り曲げ部1131と、折り曲げ部1131の外端側であって連結部材4の上面に沿うように折り曲げて形成した折り曲げ部1132とを備えている。導電性非鉄金属材113は、折り曲げ部1132において、導電性非鉄金属締結用ボルト114によって連結部材4と締結されている。
The conductive
鉄系金属母材109は、厚板平板状の鉄系の強磁性体により構成され、一次鉄心101から空隙と導電性非鉄金属材113とを隔てて連結部材4の上部に配置されている。鉄系金属母材109の上面である導電性非鉄金属材113と接合する面には、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に複数の切り込み91が形成されている。
The iron-based
図12に本実施の形態における導電性非鉄金属材113に流れる渦電流116の経路を簡易的に示す。第3の実施の形態で述べたように、一次鉄心101とリアクションプレート102との間の空隙における磁束密度の不均一性が現れる縁効果という現象が、リニア誘導モータの特性へ悪影響を及ぼす。縁効果を増大させる要因の一つが、渦電流116の進行方向(X軸方向)成分である。つまり、一次鉄心101とリアクションプレート102との間の空隙に近い位置を渦電流116の進行方向(X軸方向)成分が通過すると縁効果を増大させてしまう。
FIG. 12 simply shows the path of the
本実施の形態のように導電性非鉄金属材113を形成することにより、渦電流116の進行方向(X軸方向)成分は、導電性非鉄金属材113の折り曲げ部1131及び1132に集中するため、一次鉄心101とリアクションプレート102との間の空隙から離れた位置に渦電流116の進行方向(X軸方向)成分が現れる。この結果、渦電流116の進行方向(X軸方向)成分の空隙の磁束密度へ与える影響が小さくなり、縁効果が低減される。
By forming the conductive
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第5の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、縁効果を低減できるので、リニア誘導モータの特性を向上させることができる。さらに、特許文献2の従来技術と異なり、鉄系金属母材109が一体で構成されるため、比較的簡単な導電性非鉄金属材113と連結部材4の締結方法により、鉄系金属母材109の固定が可能となり、生産性を向上することができる。
According to the fifth embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. In addition, since the edge effect can be reduced, the characteristics of the linear induction motor can be improved. Further, unlike the prior art of Patent Document 2, since the ferrous
図13は本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第6の実施の形態における構造を示す正面図である。なお、図13において、図1乃至図12に示す符号と同符号のものは同一部分又は相当する部分であるので、その部分の説明を省略する。 FIG. 13: is a front view which shows the structure in 6th Embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of this invention. In FIG. 13, the same reference numerals as those shown in FIGS. 1 to 12 are the same or corresponding parts, and the description of those parts is omitted.
本実施の形態において、厚板平板式リアクションプレート102は、図13に示すように、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に延設されていて、導電性非鉄金属材113と鉄系金属母材109と鉄系金属母材(2)(架台)105とにより構成されていて、これらは、従来例と同様に、例えば爆着クラッドやカシメや溶接などにより互いに接合されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 13, the thick plate
導電性非鉄金属材113は、渦電流の流れを促進するように、例えば銅やアルミニウムのような導電性の優れた金属により構成されていて、図13に示すように、車体に設けた一次巻線を有する一次鉄心101と空隙を隔てて対向するようにリアクションプレート102の最上部に設置されている。導電性非鉄金属材113は、リニア誘導モータ電車の進行方向に対して略直角方向(Z軸方向)の中央付近で対向する一次鉄心101側に凸形に突出するように形成した凸部1130と、両方の縁付近において一次鉄心101側と逆側に鉄系金属母材109の高さ分だけ折り曲げて形成した折り曲げ部1131とを備えている。
The conductive
鉄系金属母材109は、厚板平板状の鉄系の強磁性体により構成され、一次鉄心101から空隙と導電性非鉄金属材113とを隔てて鉄系金属母材(2)(架台)105の上部に配置されている。鉄系金属母材109の上面である導電性非鉄金属材113と接合する面には、リニア誘導モータ電車の進行方向(X軸方向)に複数の切り込み91が形成されている。
The iron-based
上述した本発明のリニア誘導モータのリアクションプレートの第6の実施の形態によれば、上述した第1の実施の形態と同様な効果を得ることができる。また、導電性非鉄金属材113に折り曲げ部1131を設けることで、第5の実施の形態と同様に縁効果を低減することができる。また、導電性非鉄金属材113と鉄系金属母材109の接合が特許文献2の従来技術のものより頑強になるため、信頼性、堅牢性が向上する。
According to the sixth embodiment of the reaction plate of the linear induction motor of the present invention described above, the same effects as those of the first embodiment described above can be obtained. Further, by providing the conductive
101 一次鉄心
102 リアクションプレート
103 導電性非鉄金属材
106 リアクションプレート締結用ボルト
107 電車走行用レール
108 枕木
109 鉄系金属母材
91 切り込み
92 切り込み
101
Claims (5)
前記リニア誘導モータのリアクションプレートは、鉄系金属母材の上面と導電性非鉄金属材の下面とを接合した接合材により構成され、
前記導電性非鉄金属材の上面が前記一次側鉄心に対向するように配置され、
前記鉄系金属母材の上面には複数の切り込みが間隔をもって設けられている
ことを特徴とするリニア誘導モータのリアクションプレート。 In the reaction plate of the linear induction motor installed on the track along which the traveling vehicle travels as a secondary conductor together with the primary side iron core provided to the traveling vehicle,
The reaction plate of the linear induction motor is composed of a bonding material obtained by bonding the upper surface of the ferrous metal base material and the lower surface of the conductive non-ferrous metal material,
The upper surface of the conductive nonferrous metal material is disposed so as to face the primary side iron core,
A reaction plate for a linear induction motor, wherein a plurality of cuts are provided at intervals on an upper surface of the iron-based metal base material.
前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向と同じ方向で、かつ進行方向に直交する方向にそれぞれ平行に連続して設けられている
ことを特徴とするリニア誘導モータのリアクションプレート。 In the reaction plate of the linear induction motor according to claim 1,
The plurality of cuts provided on the upper surface of the iron-based metal base material are provided in the same direction as the traveling direction of the traveling vehicle and continuously provided in parallel to the direction orthogonal to the traveling direction. Reaction plate for linear induction motor.
前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の中央部付近において最も深く形成し、外縁に向かうに従って浅くなるように形成している
ことを特徴とするリニア誘導モータのリアクションプレート。 In the reaction plate of the linear induction motor according to claim 1 or 2,
The plurality of cuts provided on the upper surface of the iron-based metal base material are formed deepest in the vicinity of the center in a direction substantially perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle, and are formed so as to become shallower toward the outer edge. A reaction plate for linear induction motors.
前記鉄系金属母材の上面に設けられた複数の切り込みは、前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の中央部付近において切り込みの間隔を最も多く密になるように形成し、外縁に向かうに従って切り込みの間隔を少なく粗くなるように形成している
ことを特徴とするリニア誘導モータのリアクションプレート。 In the reaction plate of the linear induction motor according to claim 1 or 2,
The plurality of cuts provided on the upper surface of the iron-based metal base material are formed so as to have the largest cut intervals near the center in the direction substantially perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle. A reaction plate for a linear induction motor, characterized by being formed so that the interval between the cuts becomes smaller and rougher as it goes.
前記導電性非鉄金属材における前記走行車両の進行方向に対して略直角方向の両端部が前記一次鉄心側と逆側に折り曲げて形成されている
ことを特徴とするリニア誘導モータのリアクションプレート。 In the reaction plate of the linear induction motor according to claim 1 or 2,
A reaction plate for a linear induction motor, wherein both end portions of the conductive non-ferrous metal material that are substantially perpendicular to the traveling direction of the traveling vehicle are bent to the opposite side of the primary iron core.
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CN109474158A (en) * | 2018-11-01 | 2019-03-15 | 湖南高精特电装备有限公司 | A kind of compound structure for new residence second unit of bilateral line inductance electromotor |
Citations (2)
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JPH01136502U (en) * | 1988-02-22 | 1989-09-19 | ||
JPH07112882A (en) * | 1993-10-18 | 1995-05-02 | Mitsubishi Electric Corp | Linear motor elevator and operation method thereof |
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