JP3932214B2 - Propulsion levitation guide combined use system ground coil - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リニアモーターカー用の地上コイルとして用いられ、推進、浮上および案内方向の電磁力の発生が可能な三機能一体型の推進浮上案内兼用方式地上コイルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
磁気浮上式鉄道に用いられる地上コイルは、ガイドウエイの全長にわたって非常に多く設置する必要があるので、安価で量産性にすぐれていなければならない。そのため、磁気浮上式鉄道用の地上コイルとしては、推進用地上コイルおよび浮上案内兼用地上コイルの二個のコイルの組合せ方式に代え、一個の地上コイルにて推進、浮上および案内を機能させる推進浮上案内兼用方式(以下、PLG方式という)地上コイルが開発されている。
【0003】
図2はこのPLG方式地上コイル6の取付け構造の一例を示すもので、リニアモーターカー7の両側に設けられた超電導磁石8に対向するように、PLG方式地上コイル6がガイドウエイ9内に、全長にわたって固定されている。又、対向する二個のPLG方式地上コイル6は、ヌルフラックスケーブル10にて互いに接続されている。
【0004】
図3はPLG方式地上コイル6の詳細を示すもので、PLG方式地上コイル6はアルミ材で形成された高圧の8の字コイル2を一個内蔵し、絶縁特性を有するエポキシモールド樹脂3にて成形されている。その下部には、リニアモーターカー7が前後方向に走行するための高圧3相電源の通電が可能なように、高圧口出し端子4が設けられ、対向するPLG方式地上コイル6を結ぶヌルフラックスケーブル10も、この高圧口出し端子4に接続される。又、PLG方式地上コイル6は四個の取付穴5を用いて、ガイドウエイ9に一個ずつ相の順番にU,V,W,U・・・と取り付けられる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のPLG方式地上コイル6は、一つの成形体に一個の8の字コイル2を内蔵し、絶縁特性を有するエポキシモールド樹脂3にて成形されている。そのため、多数のPLG方式地上コイル6を製作して、ガイドウエイ9に布設する必要があるので、PLG方式地上コイル6の成形時の加工およびガイドウエイ9への取付作業が非常に煩雑になる。
【0006】
その解決方法としては、複数個の8の字コイル2を一つの成形体として、エポキシモールド樹脂3にて成形する方法が考えられる。しかし、この方法には、次に述べるような問題点がある。すなわち、
(1)相の異なる8の字コイルの相間が短絡しないようにするために、相の異なる8の字コイル間には、対地よりも高い絶縁特性を確保する必要がある。
(2)一般的に、電力用機器に使用するエポキシモールド樹脂の熱膨張係数は、8の字コイルに使用するアルミ材の熱膨張係数よりも大きいので、エポキシモールド樹脂による成形時の硬化収縮の際や、列車走行時における通電および無通電のヒートサイクルの際に、8の字コイルとエポキシモールド樹脂との界面に隙間、剥離あるいはクラックなどが生じ、これにより、部分放電発生などの電気的不具合や機械的強度不足を生じる可能性がある。
【0007】
そこで本発明は、8の字コイルとエポキシモールド樹脂の界面に隙間、剥離あるいはクラックなどが生じず、しかも二つの8の字コイルを一体に成形することができるPLG方式地上コイルを提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明では、アルミ材で形成され、リニアモーターカーの推進、浮上および案内機能を有する高圧の8の字コイルが、エポキシモールド樹脂で成形されるとともに、ガイドウエイ内に対向して取付けられるPLG方式地上コイルにおいて、相の異なる二つの8の字コイルが並設されるとともに、熱膨張係数がアルミ材と同等以下のエポキシモールド樹脂で一体に成形され、かつ二つの8の字コイル間には相間電圧に耐え得る絶縁ギャップが形成される。
【0009】
かかる本発明のPLG方式地上コイルにおいては、エポキシモールド樹脂の熱膨張係数が8の字コイルに使用されているアルミ材の熱膨張係数に対して同等以下であるので、二つの8の字コイルとエポキシモールド樹脂の界面に発生する熱応力が緩和される。そのため、成形時の硬化収縮および実使用時のヒートサイクル等が発生しても、二つの8の字コイルとエポキシモールド樹脂の界面に隙間、剥離あるいはクラックなどが生じることがないので、部分放電発生などの電気的不具合や機械的強度不足が生じない。
【0010】
【発明の実施の形態】
図1は本発明の実施の形態の一例を示すものである。
図1において、高圧の8の字コイル2はアルミの平角材を使用し、ヌルフラックス回路を構成するために、8の字形状に巻き線され、そのアルミ平角材には不繊布が巻き付けて形成されるとともに、相の異なる二つの8の字コイル2が間隔を隔てて並設される。又、二つの8の字コイル2はその使用されているアルミ材と比べて、熱膨張係数が同等以下[0.000020〜0.000025(1/℃)]で、絶縁特性および機械特性を有するエポキシモールド樹脂13により、一体に成形される。
なお、このエポキシモールド樹脂13としては、例えばタカオカ化成工業(株)製エポキシモールド樹脂(型番:CERー20)を使用すればよい。
【0011】
相の異なる8の字コイル2間には、対地間の絶縁ギャップG2(7〜12mm)よりも大きく、実使用時に相の異なる電圧が加わってもコロナ放電が発生せず、相間で絶縁破壊を生じないように、エポキシモールド樹脂13による絶縁ギャップGI(15〜25mm)が設けられている。
【0012】
又、PLG方式地上コイル1の下部には高圧口出し端子4が設けられ、8の字コイル2に三相の高電圧を印加するためのケーブルおよび対向する二個のPLG方式地上コイル1のヌルフラックス回路を接続するためのヌルフラックス接続線10が接続される。さらに、PLG方式地上コイル1をガイドウエイ9へ取付ける際の取付け用として、一個の8の字コイル2に対して、二個ずつ計四個の取付穴15が設けられる。
【0013】
かかる本発明のPLG方式地上コイル1においては、エポキシモールド樹脂13の熱膨張係数が8の字コイル2に使用されているアルミ材の熱膨張係数に対して同等以下であるので、二つの8の字コイル2とエポキシモールド樹脂13の界面に発生する熱応力が緩和される。そのため、成形時の硬化収縮および実使用時のヒートサイクル等が発生しても、二つの8の字コイル2とエポキシモールド樹脂13の界面に隙間、剥離あるいはクラックなどが生じることがないので、部分放電発生などの電気的不具合や機械的強度不足が生じない。
【0014】
なお、本発明品を用いて電気絶縁試験を実施した結果、定格電圧22kVに対し、相間の絶縁強度は商用周波耐電圧が130kV以上、商用周波部分放電圧が35kV以上、雷Imp耐電圧が300kV以上を有することが確認でき、要求性能に対して十分な裕度を確保することができた。
【0015】
【発明の効果】
本発明のPLG方式地上コイルによれば、8の字コイルとエポキシモールド樹脂の界面に隙間、剥離あるいはクラックなどが生じず、しかも二つの8の字コイルを一体に成形することができるので、PLG方式地上コイルの製作工数および取り付け工数の低減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のPLG方式地上コイルの実施の形態の一例を示すもので、(A)は正面図、(B)は側面図である。
【図2】従来のPLG方式地上コイルをガイドウエイに取り付けた場合の構成例を示す図である。
【図3】従来のPLG方式地上コイルの一例を示す図である。
【符号の説明】
1 PLG方式地上コイル
2 8の字コイル
9 ガイドウエイ
13 エポキシモールド樹脂[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a three-function integrated propulsion levitation guide combined use type ground coil that is used as a ground coil for a linear motor car and is capable of generating electromagnetic force in the propulsion, levitation, and guide directions.
[0002]
[Prior art]
Since the ground coils used in the magnetic levitation railway need to be installed in large numbers over the entire length of the guideway, they must be inexpensive and have excellent mass productivity. Therefore, as a ground coil for a magnetic levitation railway, instead of a combination of two coils, a ground coil for propulsion and a ground coil that also serves as a levitation guide, propulsion levitation that allows propulsion, levitation and guidance to function with one ground coil A grounding coil for both guide and use (hereinafter referred to as PLG system) has been developed.
[0003]
FIG. 2 shows an example of the mounting structure of the
[0004]
FIG. 3 shows details of the PLG
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional
[0006]
As a solution to this problem, a method of forming a plurality of 8-
(1) In order not to short-circuit between the phases of the 8-shaped coils having different phases, it is necessary to ensure an insulating characteristic higher than that of the ground between the 8-shaped coils having different phases.
(2) Generally, the thermal expansion coefficient of the epoxy mold resin used for power equipment is larger than the thermal expansion coefficient of the aluminum material used for the 8-shaped coil. At the time of energization and non-energization heat cycle during train running, gaps, delamination, cracks, etc. occur at the interface between the 8-shaped coil and the epoxy mold resin, which causes electrical problems such as partial discharge. And mechanical strength may be insufficient.
[0007]
Therefore, the present invention provides a PLG ground coil that does not cause gaps, separation or cracks at the interface between the figure 8 coil and the epoxy mold resin, and can form two figure 8 coils integrally. Objective.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, in the present invention, a high voltage 8-shaped coil formed of an aluminum material and having functions of propulsion, levitation and guidance of a linear motor car is formed of epoxy mold resin, In the PLG ground coil mounted opposite to each other, two 8-shaped coils having different phases are arranged side by side, and are integrally formed with an epoxy mold resin having a thermal expansion coefficient equal to or less than that of an aluminum material. An insulating gap that can withstand the interphase voltage is formed between the 8-shaped coils.
[0009]
In such a PLG ground coil of the present invention, the thermal expansion coefficient of the epoxy mold resin is equal to or less than the thermal expansion coefficient of the aluminum material used for the 8-shaped coil. Thermal stress generated at the interface of the epoxy mold resin is relieved. Therefore, even if curing shrinkage at the time of molding and heat cycle at the time of actual use occur, there is no gap, peeling or cracking at the interface between the two 8-shaped coils and epoxy mold resin, so partial discharge occurs There will be no electrical problems such as or insufficient mechanical strength.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 shows an example of an embodiment of the present invention.
In FIG. 1, the high voltage 8-
For example, an epoxy mold resin (model number: CER-20) manufactured by Takao Kasei Kogyo Co., Ltd. may be used as the
[0011]
Between the 8-
[0012]
Also, a high voltage lead terminal 4 is provided at the lower part of the PLG ground coil 1, a cable for applying a three-phase high voltage to the figure-
[0013]
In the PLG ground coil 1 of the present invention, since the thermal expansion coefficient of the
[0014]
As a result of conducting an electrical insulation test using the product of the present invention, with respect to the rated voltage of 22 kV, the insulation strength between phases is a commercial frequency withstand voltage of 130 kV or higher, a commercial frequency partial discharge voltage of 35 kV or higher, and a lightning Imp withstand voltage of 300 kV. It was confirmed that it had the above, and a sufficient margin for the required performance could be secured.
[0015]
【The invention's effect】
According to the PLG ground coil of the present invention, there is no gap, separation or crack at the interface between the 8-shaped coil and the epoxy mold resin, and the two 8-shaped coils can be molded integrally. It is possible to reduce the number of man-hours for manufacturing and mounting the ground coil.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B show an example of an embodiment of a PLG ground coil according to the present invention, in which FIG. 1A is a front view and FIG. 1B is a side view.
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example when a conventional PLG ground coil is attached to a guideway.
FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional PLG ground coil.
[Explanation of symbols]
1
Claims (1)
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JP02091497A JP3932214B2 (en) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | Propulsion levitation guide combined use system ground coil |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPH10210731A JPH10210731A (en) | 1998-08-07 |
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- 1997-01-21 JP JP02091497A patent/JP3932214B2/en not_active Expired - Fee Related
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