JP3323452B2 - 漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道 - Google Patents
漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道Info
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Description
ルを搭載する磁気浮上式鉄道に関するものである。
側に超電導コイルを搭載し、地上側に地上コイルを配置
して、車両を超電導コイルと地上コイルの間の電磁力に
よって、支持するとともに、駆動するように構成してい
る。
式鉄道車両を示す図であり、図12(a)はその車両の
内部の平面図、図12(b)はその車両の一部破断側面
図、図13はその車両の客室と貫通路との空間を示す
図、図14は客室と貫通路に設置される磁気シールド板
の斜視図である。
2はその客室の座席、103は貫通路、104は超電導
コイルが搭載される台車、105は客室及び貫通路の磁
界を低減するための磁気シールド板である。
導コイルの配置の一つの例を示す模式図であり、同じ長
さの4極の超電導コイル110Aから110Dが車両の
進行方向に配置されている。
導コイルの配置において、超電導コイルからの漏洩磁界
を低減する配置の一つの例を示す模式図であり、端部の
超電導コイル120A,120Eの長さを縮小した5極
の超電導コイル120Aから120Eが車両の進行方向
に配置されている。
導コイルと地上側に配置される推進コイルの配置の一つ
の例を示す図であり、同じ長さの推進コイル130Aか
ら130Cが車両の進行方向に配置されている。
気浮上式鉄道の場合、大きな磁界を作る超電導コイル1
10を、車両端部にある台車104に集中的に配置し
て、客室から遠ざけるとともに、図14のような磁気シ
ールド板105を設けることによって、客室内の磁界を
1mT以下(貫通路2mT以下)にしている。
導コイル110B,110Cは、各々、自分の両隣に異
極の超電導コイル110A、110C、及び110B、
110Dを持つために、発生する磁束は吸収され、拡が
ることはないが、端部にある超電導コイル110A,1
10Dの磁界は、隣に超電導コイルが無い方に磁束を拡
げてしまい、この磁界によって、磁気シールド板重量を
増大させている。例えば、現在の磁気浮上式鉄道車両で
は、磁気シールド板全重量が空車重量の10%弱を占め
ている。
る超電導コイル120A,120Eが発生する磁束のほ
とんどが、隣り合うコイル120B,120Dに吸収さ
れるように、超電導コイル120A,120Eの長さを
縮小し、この超電導コイル120が発生する磁束が拡が
らないようにした超電導コイルの配置が提案されてい
る。この配置では、自車の作る磁界を遮蔽するための磁
気シールド板重量を低減できるとともに、複線走行にお
ける対向車への磁界をも低減できる。
される推進コイル130A〜130Cは、進行方向に3
相接続されるとともに、駆動用電源から電流が与えら
れ、車両を駆動するための磁界を発生する。この推進コ
イルは、3つにて2つの磁極を発生し、その磁極のピッ
チL13は、従来、超電導コイルの磁極ピッチL10と
同一としている。
も、推進コイルが発生する磁極のピッチは、端部コイル
以外の標準的な長さの超電導コイルの磁極ピッチと同一
としている。
の超電導コイル配置において、推進コイルが発生する磁
極のピッチを、端部コイル以外の標準的な長さの超電導
コイルの磁極ピッチと同一とする場合、図15の超電導
コイル配置において、推進コイルが発生する磁極のピッ
チを、超電導コイルの磁極ピッチと同一とする場合と比
較して、モータの効率及び力率が低減し、車両を走行さ
せるためのエネルギー及び駆動用電源の容量が増大す
る。更に、推進案内兼用コイル、浮上推進案内兼用コイ
ルでは、車両を支持するための浮上力及び案内力が低減
し、補助車輪による走行から浮上走行に移行する速度が
増大し、補助車輪による走行時間が増大して、補助車輪
及び軌道の保守性及び経済性を損ねてしまう。
る超電導コイルの長さを縮小した超電導コイル配置にお
いて、推進コイルの磁極ピッチを、超電導コイルの磁極
ピッチより小さくすることによって、モータの効率及び
力率を増大でき、また、推進案内兼用コイル、浮上推進
案内兼用コイルでは、車両を支持するための浮上力及び
案内力を増大し、同一の長さの超電導コイル配置とほぼ
同等な浮上、案内、推進特性を保持しながら、超電導コ
イルからの漏洩磁界を低減した磁気浮上式鉄道を提供す
ることを目的とする。
成するために、 〔1〕地上側にある推進コイルと、鉄道車両に搭載され
る超電導コイルとの間の電磁力によって、駆動される磁
気浮上式鉄道のうち、集中的に配置された超電導コイル
群の端部にあるコイルの長さを低減した磁気浮上式鉄道
において、推進コイルの磁極ピッチを、前記超電導コイ
ル群の標準の超電導コイルの磁極ピッチより小さくする
ようにしたものである。
と、鉄道車両に搭載される超電導コイルとの間の電磁力
によって、駆動、案内される磁気浮上式鉄道のうち、集
中的に配置された超電導コイル群の端部にあるコイルの
長さを低減した磁気浮上式鉄道において、推進案内兼用
コイルの磁極ピッチを、前記超電導コイル群の標準の超
電導コイルの磁極ピッチより小さくするようにしたもの
である。
ルと、鉄道車両に搭載される超電導コイルとの間の電磁
力によって、駆動、浮上、案内される磁気浮上式鉄道の
うち、集中的に配置された超電導コイル群の端部にある
コイルの長さを低減した磁気浮上式鉄道において、推進
浮上案内兼用コイルの磁極ピッチを、前記超電導コイル
群の標準の超電導コイルの磁極ピッチより小さくするよ
うにしたものである。
て図面を参照しながら説明する。
る超電導コイルの長さを低減した超電導コイル群と超電
導コイルの磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推進
浮上案内兼用コイルを示す模式図である。ここでは、超
電導コイル群は4極の場合が示されている。また、推進
浮上案内兼用コイルは3相接続された場合が示されてい
る。
はその長さを低減した超電導コイル1Aと1Dを、内側
には標準的な長さの超電導コイル1Bと1Cを車両の走
行方向に配置する。なお、小型の端部の超電導コイル1
A,1Dの長さL1は1.05m−変形量x、標準の超
電導コイル1B,1Cの長さL2は1.05m+変形量
x、各超電導コイルの間隔L3は0.3m、標準の超電
導コイルの磁極ピッチL4は1.35m+変形量x、台
車の長さL5は5.4mである。また、3相接続された
推進浮上案内兼用コイル2A〜2Cは、3つのコイルに
て2つの磁極を形成し、その磁極ピッチL6は、標準の
超電導コイルの磁極ピッチL4−縮小量yとする。
置における自車の磁界と、それに対する磁気シールド板
重量の比を示す図であり、横軸に超電導コイルの変形量
(m)、縦軸にシールド板重量比(変形量0mの時を1
とする)を示す。
配置において、変形量を増加すると、つまり、端部の超
電導コイルの長さを低減すると、シールド板重量を低減
できる。
置が作る対向車への磁界の比を示す図であり、横軸に超
電導コイルの変形量(m)、縦軸に対向車への磁界比
(変形量0mの時を1とする)を示す。ここでは、線間
5.8m、対向車台車中心から4.5mの最大値を示し
ている。
配置において、変形量を増加すると、つまり、端部の超
電導コイルの長さを低減すると、対向車への磁界が低減
し、変形量0.27m程度に極小点があり、変形量0m
の時の対向車磁界の半分以下となる。
進、浮上、案内特性について説明する。
磁極ピッチを標準の超電導コイルの磁極ピッチと同一と
して、超電導コイルの変形量を変更した場合の各特性を
示している。
量(m)、縦軸に推進性能を表す指標の一つであるモー
タの効率×力率を示す。また、図5は横軸に超電導コイ
ルの変形量(m)、縦軸に浮上性能を表す指標の一つで
ある揚抗比(浮上力/抗力)を示す。更に、図6は横軸
に超電導コイルの変形量(m)、縦軸に案内性能を表す
指標の一つである案内とロールの連成を考慮した等価案
内ばね定数(MN/m)を示す。
(変形量0.24m)として、推進浮上案内兼用コイル
の磁極ピッチを変更した場合の各特性を示す。ここで、
図7は横軸に推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチの縮
小量(m)、縦軸にモータの効率×力率を示す。また、
図8は横軸に推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチの縮
小量(m)、縦軸に揚抗比(浮上力/抗力)を示す。更
に、図9は横軸に推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチ
の縮小量(m)、縦軸に等価案内ばね定数(MN/m)
を示す。
ッチを標準の超電導コイルの磁極ピッチと同一とした場
合、変形量が大きいほど、つまり、端部の超電導コイル
の長さを低減すると、モータの効率×力率(図4参
照)、揚抗比(図5参照)、等価案内ばね定数(図6参
照)が低減する。
ッチを、超電導コイルの磁極ピッチより小さくすれば、
モータの効率×力率(図7参照)、揚抗比(図8参
照)、等価案内ばね定数(図9参照)が向上する。
で、推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチの縮小量0.
18mにおける主な特性を表1に示す。
ルの長さを低減した超電導コイル構成において、推進浮
上案内兼用コイルの磁極ピッチを超電導コイルの磁極ピ
ッチより小さくすれば、磁極ピッチが同一な長さの超電
導コイル配置と比較して、推進、浮上、案内特性を大き
く低減することなく、ほぼ同等な推進、浮上、案内特性
を保持しながら、超電導コイルからの漏洩磁界を低減
し、磁気シールド板重量及び対向車への磁界を低減する
ことができる。
示されているが、これに限定されるものではない。ま
た、推進コイルは3相接続された場合が示されている
が、これに限定されるものではない。
ある超電導コイルの長さを低減した超電導コイル群と超
電導コイルの磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推
進案内兼用コイルを示す模式図である。ここでは、超電
導コイル群は4極の場合が示されている。また、推進案
内兼用コイルは3相接続された場合が示されている。
はその長さを低減した超電導コイル1Aと1Dを、内側
には標準的な長さの超電導コイル1Bと1Cを車両の走
行方向に配置する。なお、小型の端部の超電導コイル1
A,1Dの長さL1は1.05m−変形量x、標準の超
電導コイル1B,1Cの長さL2は1.05m+変形量
x、各超電導コイルの間隔L3は0.3m、標準の超電
導コイルの磁極ピッチL4は1.35m+変形量x、台
車の長さL5は5.4mである。また、3相接続された
推進案内兼用コイル3A〜3Cは、3つのコイルにて2
つの磁極を形成し、その磁極ピッチL6は、標準の超電
導コイルの磁極ピッチL4−縮小量yとする。
ある超電導コイルの長さを低減した超電導コイル群と超
電導コイルの磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推
進コイルを示す模式図である。ここでは、超電導コイル
群は4極の場合が示されている。また、推進コイルは3
相接続された場合が示されている。
はその長さを低減した超電導コイル1Aと1Dを、内側
には標準的な長さの超電導コイル1Bと1Cを車両の走
行方向に配置する。なお、小型の端部の超電導コイル1
A,1Dの長さL1は1.05m−変形量x、標準の超
電導コイル1B,1Cの長さL2は1.05m+変形量
x、各超電導コイルの間隔L3は0.3m、標準の超電
導コイルの磁極ピッチL4は1.35m+変形量x、台
車の長さL5は5.4mである。また、3相接続された
推進コイル4A〜4Cは、3つのコイルにて2つの磁極
を形成し、その磁極ピッチL6は、標準の超電導コイル
の磁極ピッチL4−縮小量yとする。
浮上特性及び浮上、案内特性が省略されるだけであるた
め、端部にある超電導コイルの長さを低減した超電導コ
イル構成において、推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッ
チを超電導コイルの磁極ピッチより小さくすれば、端部
にある超電導コイルの長さが同一な長さの超電導コイル
配置と比較して、推進、案内特性及び推進特性を大きく
低減することなく、ほぼ同等な推進、案内特性及び推進
特性を保持しながら超電導コイルからの漏洩磁界を低減
し、磁気シールド板重量及び対向車への磁界を低減する
ことができる。
イル群は4極の場合が示されているが、これに限定され
るものではない。また、推進案内兼用コイル及び推進コ
イルは3相接続された場合が示されているが、これに限
定されるものではない。
のではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能
であり、これらを本発明の範囲から排除するものではな
い。
よれば、以下のような効果を奏することができる。
超電導コイル構成において、推進コイル、推進案内兼用
コイル、または推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチを
超電導コイル群の標準の超電導コイルの磁極ピッチより
小さくすれば、端部にある超電導コイルの長さが同一な
長さの超電導コイル配置とほぼ同等な推進、浮上案内特
性を保持しながら、超電導コイルからの漏洩磁界を低減
し、磁気シールド板重量及び対向車への磁界を低減する
ことができる。
超電導コイルからの漏洩磁界を低減できれば、磁気シー
ルド板の重量を低減し、その分、乗客定員を増加でき
る。
線の線路間隔を縮小して、用地面積を低減するなど、磁
気浮上式鉄道システム全体の経済性を向上することが期
待できる。
コイルの長さを低減した超電導コイル群と超電導コイル
の磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推進浮上案内
兼用コイルを示す模式図である。
ける自車の磁界に対する磁気シールド板重量の比を示す
図(変形量0mの時を1とする)である。
ける対向車への磁界の比を示す図(変形量0mの時を1
とする)である。
の超電導コイルの磁極ピッチと同一として、超電導コイ
ルの変形量を変更した場合のモータの効率×力率特性
(速度500km/h)を示す図である。
の超電導コイルの磁極ピッチと同一として、超電導コイ
ルの変形量を変更した場合の揚抗比特性(速度500k
m/h)を示す図である。
の超電導コイルの磁極ピッチと同一として、超電導コイ
ルの変形量を変更した場合の等価案内ばね特性(速度1
00km/h)を示す図である。
4m)として、推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチを
変更した場合のモータの効率×力率特性(速度500k
m/h)を示す図である。
4m)として、推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチを
変更した場合の揚抗比特性(速度500km/h)を示
す図である。
4m)として、推進浮上案内兼用コイルの磁極ピッチを
変更した場合の等価案内ばね特性(速度100km/
h)を示す図である。
導コイルの長さを低減した超電導コイル群と超電導コイ
ルの磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推進案内兼
用コイルを示す模式図である。
導コイルの長さを低減した超電導コイル群と超電導コイ
ルの磁極ピッチより小さい磁極ピッチを持つ推進コイル
を示す模式図である。
両を示す図である。
両の車両の客室と貫通路との空間を示す図である。
両の客室と貫通路に設置される磁気シールド板の斜視図
である。
ルの配置の一つの例を示す模式図である。
ルの配置において、超電導コイルからの漏洩磁界を低減
する配置の一つの例を示す模式図である。
ルと地上側に配置される推進コイルの配置の一つの例を
示す図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 地上側にある推進コイルと、鉄道車両に
搭載される超電導コイルとの間の電磁力によって駆動さ
れる磁気浮上式鉄道のうち、集中的に配置された超電導
コイル群の端部にあるコイルの長さを低減した磁気浮上
式鉄道において、推進コイルの磁極ピッチを前記超電導
コイル群の標準の超電導コイルの磁極ピッチより小さく
することを特徴とする漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道。 - 【請求項2】 地上側にある推進案内兼用コイルと、鉄
道車両に搭載される超電導コイルとの間の電磁力によっ
て駆動、案内される磁気浮上式鉄道のうち、集中的に配
置された超電導コイル群の端部にあるコイルの長さを低
減した磁気浮上式鉄道において、推進案内兼用コイルの
磁極ピッチを前記超電導コイル群の標準の超電導コイル
の磁極ピッチより小さくすることを特徴とする漏洩磁界
低減磁気浮上式鉄道。 - 【請求項3】 地上側にある推進浮上案内兼用コイル
と、鉄道車両に搭載される超電導コイルとの間の電磁力
によって駆動、浮上、案内される磁気浮上式鉄道のう
ち、集中的に配置された超電導コイル群の端部にあるコ
イルの長さを低減した磁気浮上式鉄道において、推進浮
上案内兼用コイルの磁極ピッチを前記超電導コイル群の
標準の超電導コイルの磁極ピッチより小さくすることを
特徴とする漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36723498A JP3323452B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP36723498A JP3323452B2 (ja) | 1998-12-24 | 1998-12-24 | 漏洩磁界低減磁気浮上式鉄道 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000197213A JP2000197213A (ja) | 2000-07-14 |
JP3323452B2 true JP3323452B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=18488812
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3323452B2 (ja) |
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---|---|---|---|---|
CN116015003B (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-16 | 扬州宝杰隆导线股份有限公司 | 一种推进线圈的改良绕制装置及该线圈的绕制工艺 |
-
1998
- 1998-12-24 JP JP36723498A patent/JP3323452B2/ja not_active Expired - Fee Related
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