JPH02188171A - 超電導体を用いた物品搬送装置 - Google Patents
超電導体を用いた物品搬送装置Info
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- JPH02188171A JPH02188171A JP492689A JP492689A JPH02188171A JP H02188171 A JPH02188171 A JP H02188171A JP 492689 A JP492689 A JP 492689A JP 492689 A JP492689 A JP 492689A JP H02188171 A JPH02188171 A JP H02188171A
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Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Non-Mechanical Conveyors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超電導体を浮上走行させる超電導磁気浮上装置
の構造に関する。
の構造に関する。
地上と非接触で物質を空間に支持する方法として磁気的
な力による浮上がある。こうした磁気浮上は様々な応用
が考えられる。
な力による浮上がある。こうした磁気浮上は様々な応用
が考えられる。
従来の磁気浮上は、リニアモーターカーを例にとって説
明すると、地上及び浮上体に各々コイルを設けておいて
、そのコイルの発生する磁界の反発あるいは吸収力を利
用して浮上、推進させるものである。このような従来方
式の磁気浮上は浮上体にコイルを搭載するため、浮上体
の自重を低減させるのに超電導コイルを利用することも
考えられている。
明すると、地上及び浮上体に各々コイルを設けておいて
、そのコイルの発生する磁界の反発あるいは吸収力を利
用して浮上、推進させるものである。このような従来方
式の磁気浮上は浮上体にコイルを搭載するため、浮上体
の自重を低減させるのに超電導コイルを利用することも
考えられている。
以上のように、コイルを搭載する従来方式の磁気浮上の
システムは、装置自体が大がかりになり、その結果、用
途が非常に限定されてしまう。これに対して、超電導体
の反磁性を利用した磁気浮上は、従来方式に比べて簡単
な構造となるので、広い分野での利用が期待される。こ
の反磁性型の磁気浮上は、超電導体を超電導状態に保持
すれば、磁石を用いて比較的容易に実施でき、液体窒素
温度以上の臨界温度を有する高温超電導体では、液体窒
素温度で冷却することにより、より簡単に実施すること
ができるようになる。
システムは、装置自体が大がかりになり、その結果、用
途が非常に限定されてしまう。これに対して、超電導体
の反磁性を利用した磁気浮上は、従来方式に比べて簡単
な構造となるので、広い分野での利用が期待される。こ
の反磁性型の磁気浮上は、超電導体を超電導状態に保持
すれば、磁石を用いて比較的容易に実施でき、液体窒素
温度以上の臨界温度を有する高温超電導体では、液体窒
素温度で冷却することにより、より簡単に実施すること
ができるようになる。
ところで、反磁性型磁気浮上の適用範囲を広げるには、
浮上状態を保持したままで移動させることが必要である
。反磁性を利用した磁気浮上装置の例を以下に示す。第
１には、昭和６２年１１月２５日の日刊工業新聞に記載
されている様に、高温超電導体を傾斜に沿って敷いたレ
ールとし、磁石を浮上体として用いて重力を推進力にし
て水平方向に動かすもの。第２には、昭和６３年９月３
０日第１２回日本応用磁気学会学術講概要集ｐ、１８に
記載されている様に、磁石上に浮上させた超電導体を、
磁石を動かすことにより追従させて水平方向に移動させ
るものである。
浮上状態を保持したままで移動させることが必要である
。反磁性を利用した磁気浮上装置の例を以下に示す。第
１には、昭和６２年１１月２５日の日刊工業新聞に記載
されている様に、高温超電導体を傾斜に沿って敷いたレ
ールとし、磁石を浮上体として用いて重力を推進力にし
て水平方向に動かすもの。第２には、昭和６３年９月３
０日第１２回日本応用磁気学会学術講概要集ｐ、１８に
記載されている様に、磁石上に浮上させた超電導体を、
磁石を動かすことにより追従させて水平方向に移動させ
るものである。
上記の従来技術は、第１の例では傾斜によって移動の速
さと方向が決定してしまい、浮上体の水平方向の移動に
ついての制御方法について配慮されておらず、また第２
の例では磁石を機械的に移動させることが必要であり、
磁石と浮上している超電導体の相対的位置は変化してい
ない。いずれの場合も、浮上走行という立場において走
行方法について解決されていない。
さと方向が決定してしまい、浮上体の水平方向の移動に
ついての制御方法について配慮されておらず、また第２
の例では磁石を機械的に移動させることが必要であり、
磁石と浮上している超電導体の相対的位置は変化してい
ない。いずれの場合も、浮上走行という立場において走
行方法について解決されていない。
本発明の目的は、反磁性型の磁気浮上装置であっても、
浮上体を円滑に浮上走行させると共に、走行方向に対し
て直角方向の安定性、即ち横ぶれも抑制した安定な走行
が可能な超電導磁気浮上装置を提供するにある。
浮上体を円滑に浮上走行させると共に、走行方向に対し
て直角方向の安定性、即ち横ぶれも抑制した安定な走行
が可能な超電導磁気浮上装置を提供するにある。
上記目的を達成するために、浮上用磁石と走行推進用磁
石を有する超電導磁気浮上装置における浮上用磁石とし
て、走行方向に対して長尺で浮上方向に磁極を有する磁
石を用いて、走行方向において均一な磁界を発生させて
、すなわち、第６図に示した外部磁界分布、を第７図の
ように平滑化して浮上体内の磁束分布を走行方向におい
てほぼ均一にした。
石を有する超電導磁気浮上装置における浮上用磁石とし
て、走行方向に対して長尺で浮上方向に磁極を有する磁
石を用いて、走行方向において均一な磁界を発生させて
、すなわち、第６図に示した外部磁界分布、を第７図の
ように平滑化して浮上体内の磁束分布を走行方向におい
てほぼ均一にした。
また、横ぶれを抑制する手段として強磁性体を超電導体
に混在させた浮上体を用いて浮上体内に捕捉される磁束
を積極的に導き入れた。
に混在させた浮上体を用いて浮上体内に捕捉される磁束
を積極的に導き入れた。
浮上している超電導体は、浮上用磁石によって磁束を捕
捉するが、この捕捉された磁束は、超電導体内部におい
て走行方向にほぼ均一である。それによって、走行によ
り水平方向の位置が変位しても超電導体内部の磁束分布
はほとんど変化せず、磁束分布の変化に伴うエネルギー
損朱、すなわち制動力がほとんどない状態で走行できる
。
捉するが、この捕捉された磁束は、超電導体内部におい
て走行方向にほぼ均一である。それによって、走行によ
り水平方向の位置が変位しても超電導体内部の磁束分布
はほとんど変化せず、磁束分布の変化に伴うエネルギー
損朱、すなわち制動力がほとんどない状態で走行できる
。
以下、本発明の詳細な説明する。
〈第１の実施例〉
第１図により、第１の実施例を説明する。リング状のＳ
ｍ−Ｃｏ永久磁石１を浮上用に用いた。
ｍ−Ｃｏ永久磁石１を浮上用に用いた。
この磁石は、リング平板面の上・下が各々Ｎ、 Ｓ磁極
となるように着磁しである。推進用には浮上体の浮上位
置にエア・ギャップが存在するような電磁軟鉄製の巻芯
４に巻線５を施した電磁石を用いた。浮上体にはＹＢａ
ｚＣｕａＯ７−δの粉末に鉄粉を少量均一に分散させて
圧縮成形後熱処坤を施して作製した円盤状ペレット３を
用いた。液体窒素で冷却した前記超電導ぺ、レット３を
推進用電磁石２のエア・ギャップに置いて、浮上用水、
久磁石１により浮上させる。推進用磁石２を１秒程度、
パルス的に励磁して約４０００ガウスの磁界を発生させ
たところリング磁石１の円周上を滑らかに浮上走行した
。本実施例によれば、簡単な構造で円滑な浮上走行がで
きる。さらに、浮上体に磁性体を混在させているので、
横ぶれのない安定走行ができる。
となるように着磁しである。推進用には浮上体の浮上位
置にエア・ギャップが存在するような電磁軟鉄製の巻芯
４に巻線５を施した電磁石を用いた。浮上体にはＹＢａ
ｚＣｕａＯ７−δの粉末に鉄粉を少量均一に分散させて
圧縮成形後熱処坤を施して作製した円盤状ペレット３を
用いた。液体窒素で冷却した前記超電導ぺ、レット３を
推進用電磁石２のエア・ギャップに置いて、浮上用水、
久磁石１により浮上させる。推進用磁石２を１秒程度、
パルス的に励磁して約４０００ガウスの磁界を発生させ
たところリング磁石１の円周上を滑らかに浮上走行した
。本実施例によれば、簡単な構造で円滑な浮上走行がで
きる。さらに、浮上体に磁性体を混在させているので、
横ぶれのない安定走行ができる。
く第２の実施例〉
第２の実施例は第２図に示すように、走行方向に長尺で
矩形のＮｄ−Ｆｅ永久磁石１を浮上方向に着磁して、２
列平行に並べ浮上用磁石として配置した。この時の磁極
方向は同極が上になるようにした。推進用磁石には６個
の電磁石２ａ、２ａ２ｂ、２ｂ’ 、２ｃ、２ｃ’ を
用い、その配置は第１の実施例同様に浮上体３の浮上高
さの位置で。
矩形のＮｄ−Ｆｅ永久磁石１を浮上方向に着磁して、２
列平行に並べ浮上用磁石として配置した。この時の磁極
方向は同極が上になるようにした。推進用磁石には６個
の電磁石２ａ、２ａ２ｂ、２ｂ’ 、２ｃ、２ｃ’ を
用い、その配置は第１の実施例同様に浮上体３の浮上高
さの位置で。
かつ浮上用磁石をはさんで、２ａと２ａ’ 、２ｂと２
ｂ’ 、２ｃと２ｃ’ が各々対向するようにした。該
推進用磁石は巻芯及びフランジ共に非磁性体から成る巻
枠に巻線して作製したもので、機能的には空芯電磁石と
同等である。各々の推進用磁石は浮上用磁石１の上側と
同じ磁極が浮上体に近い側になるようにして、第３図に
示すようなパターンで励磁した。浮上体にはＴ Ｑ ｚ
Ｂａｚｃａｚｃｕａ、ｏｘ超電導ベレット３を用いた。
ｂ’ 、２ｃと２ｃ’ が各々対向するようにした。該
推進用磁石は巻芯及びフランジ共に非磁性体から成る巻
枠に巻線して作製したもので、機能的には空芯電磁石と
同等である。各々の推進用磁石は浮上用磁石１の上側と
同じ磁極が浮上体に近い側になるようにして、第３図に
示すようなパターンで励磁した。浮上体にはＴ Ｑ ｚ
Ｂａｚｃａｚｃｕａ、ｏｘ超電導ベレット３を用いた。
第４図には、第３図の励磁パターンの時の浮上体３の走
行状態を示した。
行状態を示した。
本実施例によれば、推進用磁石に鉄心材料を用いてない
ので該推進用磁石によって非通電時に外部磁界が乱され
ることなく浮上用磁石の走行方向に対する磁界が均一に
保持される。さらに複数の推進用磁石を用いているので
第４図のように浮上体３を、浮上用磁石上を円滑に走行
させることはもとより、個々の駆動用磁石の励磁パター
ン、タイミングを変えることにより、駆動、加速、減速
。
ので該推進用磁石によって非通電時に外部磁界が乱され
ることなく浮上用磁石の走行方向に対する磁界が均一に
保持される。さらに複数の推進用磁石を用いているので
第４図のように浮上体３を、浮上用磁石上を円滑に走行
させることはもとより、個々の駆動用磁石の励磁パター
ン、タイミングを変えることにより、駆動、加速、減速
。
停止の操作が可能である。また本実施例に示した浮上用
及び推進用磁石をあらかじめいくつか組み合わせて浮上
用レールとすることにより、任意の軌道上を浮上走行さ
せることができる。
及び推進用磁石をあらかじめいくつか組み合わせて浮上
用レールとすることにより、任意の軌道上を浮上走行さ
せることができる。
〈第３の実施例〉
第３の実施例を第５図に示す、浮上用磁石に、横断面が
Ｕ字形で、かつ、走行方向に長尺な電磁軟鉄製の巻芯４
に巻線５を施した電磁石１を用いた。推進用磁石には、
巻芯４が電磁軟鉄で、フランジがステンレス環の巻枠を
用いた円柱状の電磁石２を用いた。浮上体にはＢｉｚＳ
ｒ２ＣａｚＣｕａＯｙ超電導ペレット３を用いた。なお
、本実施例では浮上用磁石１も電磁石で構成しており、
連続的な通電が必要であることから、この電磁石を冷却
するために、液体窒素を溜めた容器の中で行った。液体
窒素は前記電磁石１の上端と液面が一致するようにしで
ある。本実施例では、浮上体３が浮上レールのどの位置
にあっても励磁電流の遮断により浮上体を浮上用磁石上
に着地させることができる。
Ｕ字形で、かつ、走行方向に長尺な電磁軟鉄製の巻芯４
に巻線５を施した電磁石１を用いた。推進用磁石には、
巻芯４が電磁軟鉄で、フランジがステンレス環の巻枠を
用いた円柱状の電磁石２を用いた。浮上体にはＢｉｚＳ
ｒ２ＣａｚＣｕａＯｙ超電導ペレット３を用いた。なお
、本実施例では浮上用磁石１も電磁石で構成しており、
連続的な通電が必要であることから、この電磁石を冷却
するために、液体窒素を溜めた容器の中で行った。液体
窒素は前記電磁石１の上端と液面が一致するようにしで
ある。本実施例では、浮上体３が浮上レールのどの位置
にあっても励磁電流の遮断により浮上体を浮上用磁石上
に着地させることができる。
また、励磁電流の大きさを調整することで浮上高さを制
御できる。さらに、液体窒素容器の中で実施しているの
で、蒸発した窒素ガスの冷気により浮上体の浮上時間を
飛躍的に向上することができる。
御できる。さらに、液体窒素容器の中で実施しているの
で、蒸発した窒素ガスの冷気により浮上体の浮上時間を
飛躍的に向上することができる。
なお１本実施例では超電導ペレットとして液体窒素温度
以上の臨界温度を有する高温超電導体について説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、従来より使
用されている合金、金属間化合物超電導体あるいは超電
導性を示す単体元素物質、有機超電導体を用いても本発
明の趣旨を損うものではない。また、ペレット形状は本
実施例では円盤形状についてのみ記述したが、ペレット
形状についてもこれに限定されることなく三角形。
以上の臨界温度を有する高温超電導体について説明した
が、本発明はこれに限定されるものでなく、従来より使
用されている合金、金属間化合物超電導体あるいは超電
導性を示す単体元素物質、有機超電導体を用いても本発
明の趣旨を損うものではない。また、ペレット形状は本
実施例では円盤形状についてのみ記述したが、ペレット
形状についてもこれに限定されることなく三角形。
四角形をはじめ任意の形状で良い。
本発明によれば、浮上体が走行しても浮上体内に捕捉さ
れた磁束分布の変化がほとんどないので、推進用磁石の
発生磁界により、浮上体を円滑に走行させることができ
る。
れた磁束分布の変化がほとんどないので、推進用磁石の
発生磁界により、浮上体を円滑に走行させることができ
る。
第１図は本発明の超電導磁気浮上装置の実施例を示す斜
視図、第２図はその平面図、第３図は第２の実施例で行
った推進用磁石の励磁パターンを示す特性図、第４図は
第３図の励磁パターン時の浮上体の走行状態を示す図、
第５図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第６図は
従来方法による走行方向の外部磁界の分布を示す図、第
７図は本発明による走行方向の外部磁界の分布を示す図
である。 １・・・浮上用磁石、２，２ａ、２ａ’ 、２ｂ、２ｂ
’２ｃ。 ２ｃ’ ・・・推進上用磁石、 ３・・・超電導ペレッ ト、 ４・・・巻芯、 ５・・・巻線。 不 凹 高２図 尾 図 高６日
視図、第２図はその平面図、第３図は第２の実施例で行
った推進用磁石の励磁パターンを示す特性図、第４図は
第３図の励磁パターン時の浮上体の走行状態を示す図、
第５図は本発明の第３の実施例を示す斜視図、第６図は
従来方法による走行方向の外部磁界の分布を示す図、第
７図は本発明による走行方向の外部磁界の分布を示す図
である。 １・・・浮上用磁石、２，２ａ、２ａ’ 、２ｂ、２ｂ
’２ｃ。 ２ｃ’ ・・・推進上用磁石、 ３・・・超電導ペレッ ト、 ４・・・巻芯、 ５・・・巻線。 不 凹 高２図 尾 図 高６日
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、少なくとも超電導体から成る浮上体と、該浮上体を
浮上させるための磁界印加を行う浮上用磁石と、前記浮
上体を走行させるための推進用磁石とを備えた超電導磁
気浮上装置において、前記浮上用磁石による浮上体内に
捕捉された磁束分布が走行方向にほぼ均一であることを
特徴とする超電導磁気浮上装置。 ２、前記浮上体に強磁性体を混在させたことを特徴とす
る請求項１記載の超電導磁気浮上装置。 ３、前記浮上用磁石に少なくとも１個のリング状の永久
磁石を用いたことを特徴とする請求項１記載の超電導磁
気浮上装置。 ４、前記浮上用磁石に長尺の電磁石を用いたことを特徴
とする請求項１記載の超電導磁気浮上装置。 ５、前記推進用磁石に巻芯が強磁性体であり、かつ、フ
ランジが非磁性体である巻枠から成る電磁石を用い、該
推進磁石を浮上用長尺磁石の継目部に配置したことを特
徴とする請求項１記載の超電導磁気浮上装置。 ６、前記推進用磁石に巻芯、及びフランジが非磁性体で
ある巻枠から成る電磁石を対にして用い、該推進用磁石
を浮上体の浮上高さで、かつ、浮上用磁石に対して該推
進用磁石の磁極が対向するように配置したことを特徴と
する請求項１記載の超電導磁気浮上装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004926A JP2664233B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 超電導体を用いた物品搬送装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1004926A JP2664233B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 超電導体を用いた物品搬送装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02188171A true JPH02188171A (ja) | 1990-07-24 |
| JP2664233B2 JP2664233B2 (ja) | 1997-10-15 |
Family
ID=11597204
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1004926A Expired - Fee Related JP2664233B2 (ja) | 1989-01-13 | 1989-01-13 | 超電導体を用いた物品搬送装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2664233B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287026A (en) * | 1990-10-29 | 1994-02-15 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnetic levitation apparatus |
| US5375531A (en) * | 1991-06-28 | 1994-12-27 | Hitachi, Ltd. | Composite superconductor body and magnetic levitation system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487428A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-31 | Sumitomo Electric Industries | Conveying method for article |
-
1989
- 1989-01-13 JP JP1004926A patent/JP2664233B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6487428A (en) * | 1987-09-25 | 1989-03-31 | Sumitomo Electric Industries | Conveying method for article |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5287026A (en) * | 1990-10-29 | 1994-02-15 | Hitachi, Ltd. | Superconducting magnetic levitation apparatus |
| US5375531A (en) * | 1991-06-28 | 1994-12-27 | Hitachi, Ltd. | Composite superconductor body and magnetic levitation system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2664233B2 (ja) | 1997-10-15 |
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