JPH06217404A - 磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置 - Google Patents
磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置Info
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- JPH06217404A JPH06217404A JP5003060A JP306093A JPH06217404A JP H06217404 A JPH06217404 A JP H06217404A JP 5003060 A JP5003060 A JP 5003060A JP 306093 A JP306093 A JP 306093A JP H06217404 A JPH06217404 A JP H06217404A
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 誘導集電コイルから大きな起電力を得る。
【構成】 この発明の磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル
制御装置は、速度センサによって車体の速度を測定し、
アクチュエータ制御手段によって速度センサの測定した
実速度に応じて誘導集電コイルの繰り出し量を段階的に
求めてアクチュエータにその繰り出し量を指令し、アク
チュエータによって誘導集電コイルの繰り出し量を段階
的に制御することによって地上コイルと誘導集電コイル
とのギャップ距離を起電力がほぼ一定となるように広狭
調整する。こうして、車両速度が大きいときにはギャッ
プを大きくし、車両速度が小さいときにはギャップを小
さくするギャップ距離の調整を誘導集電コイルの繰り出
し量の段階的な制御によって行なうことにより、車両速
度によらずほぼ一定した起電力を誘導集電コイルから取
り出せるようにする。
制御装置は、速度センサによって車体の速度を測定し、
アクチュエータ制御手段によって速度センサの測定した
実速度に応じて誘導集電コイルの繰り出し量を段階的に
求めてアクチュエータにその繰り出し量を指令し、アク
チュエータによって誘導集電コイルの繰り出し量を段階
的に制御することによって地上コイルと誘導集電コイル
とのギャップ距離を起電力がほぼ一定となるように広狭
調整する。こうして、車両速度が大きいときにはギャッ
プを大きくし、車両速度が小さいときにはギャップを小
さくするギャップ距離の調整を誘導集電コイルの繰り出
し量の段階的な制御によって行なうことにより、車両速
度によらずほぼ一定した起電力を誘導集電コイルから取
り出せるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は磁気浮上式鉄道の車両
に搭載され、車上で消費される電力を地上コイルの磁界
によって得る誘導集電コイルを制御するための磁気浮上
式鉄道の誘導集電コイル制御装置に関する。
に搭載され、車上で消費される電力を地上コイルの磁界
によって得る誘導集電コイルを制御するための磁気浮上
式鉄道の誘導集電コイル制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近未来の高速交通機関として磁気浮上式
鉄道の開発が日本やドイツを中心に進められている。そ
して日本では、超電導磁石によって約１００ｍｍの浮上
高さを得る方式の開発が進められている。他方、ドイツ
では、通常の電磁石によって吸引力を制御して浮上高さ
を約１０ｍｍに制御する常電導磁石方式の磁気浮上式鉄
道の開発が進められている。
鉄道の開発が日本やドイツを中心に進められている。そ
して日本では、超電導磁石によって約１００ｍｍの浮上
高さを得る方式の開発が進められている。他方、ドイツ
では、通常の電磁石によって吸引力を制御して浮上高さ
を約１０ｍｍに制御する常電導磁石方式の磁気浮上式鉄
道の開発が進められている。
【０００３】これらの磁気浮上式鉄道車両は、地上から
浮き上がって５００ｋｍ／ｈ以上の高速走行をするため
に、車上で使用される数百ｋＷの電力をどのようにして
得るかということが大きな課題となっている。
浮き上がって５００ｋｍ／ｈ以上の高速走行をするため
に、車上で使用される数百ｋＷの電力をどのようにして
得るかということが大きな課題となっている。
【０００４】この課題は、車上にエンジン発電機を搭載
すれば容易に解決できるが、長大なトンネルがあり、そ
こでの空気の汚染を避ける必要がある。そのために、ク
リーンな電源装置の開発が試みられている。
すれば容易に解決できるが、長大なトンネルがあり、そ
こでの空気の汚染を避ける必要がある。そのために、ク
リーンな電源装置の開発が試みられている。
【０００５】そのようなクリーンな電源装置として検討
されているのが、誘導集電装置（Ｌｉｎｅａｒｇｅｎｅ
ｒａｔｏｒ）である。この装置の発電の原理は、例え
ば、特開昭５８−４３１０４号公報に記載されている
が、基本回路の構成は図１１に示すようなものである。
すなわち、ドイツの磁気浮上式鉄道（Ｔｒａｎｓｒａｐ
ｉｄ）も日本の磁気浮上式鉄道も原理はほぼ同じで、車
両が走行時に地上コイルの磁束（走行する車両側からみ
れば、６次のリップルが乗った直流磁界）のリップル分
（空間高調波）から車上に設けた誘導集電コイル１によ
り電圧・周波数の変化する交流起電力を取り出し、変換
装置２によって一定の直流電源に変換して車上電源とし
て利用するというものである。
されているのが、誘導集電装置（Ｌｉｎｅａｒｇｅｎｅ
ｒａｔｏｒ）である。この装置の発電の原理は、例え
ば、特開昭５８−４３１０４号公報に記載されている
が、基本回路の構成は図１１に示すようなものである。
すなわち、ドイツの磁気浮上式鉄道（Ｔｒａｎｓｒａｐ
ｉｄ）も日本の磁気浮上式鉄道も原理はほぼ同じで、車
両が走行時に地上コイルの磁束（走行する車両側からみ
れば、６次のリップルが乗った直流磁界）のリップル分
（空間高調波）から車上に設けた誘導集電コイル１によ
り電圧・周波数の変化する交流起電力を取り出し、変換
装置２によって一定の直流電源に変換して車上電源とし
て利用するというものである。
【０００６】図１２はこの誘導集電装置の１相分の等価
回路を示しており、誘導集電コイル１に誘起される誘導
起電力１０は、誘導集電コイルの自己インピーダンス１
１と誘導集電コイルと地上コイルとのギャップによって
変化する漏れインピーダンス１２と配線インピーダンス
１３と変換装置２の整流子１４を介して負荷３に接続さ
れる構成となる。この等価回路から分かるように、負荷
３にとれる電力は起電力１０の大きさと回路に直列に存
在するインピーダンス１１〜１３に依存する。そして特
に、ギャップが大きい場合には、漏れインピーダンス１
２が大きくなるために、起電力１０が大きくても、負荷
３には電力がとれなくなる。
回路を示しており、誘導集電コイル１に誘起される誘導
起電力１０は、誘導集電コイルの自己インピーダンス１
１と誘導集電コイルと地上コイルとのギャップによって
変化する漏れインピーダンス１２と配線インピーダンス
１３と変換装置２の整流子１４を介して負荷３に接続さ
れる構成となる。この等価回路から分かるように、負荷
３にとれる電力は起電力１０の大きさと回路に直列に存
在するインピーダンス１１〜１３に依存する。そして特
に、ギャップが大きい場合には、漏れインピーダンス１
２が大きくなるために、起電力１０が大きくても、負荷
３には電力がとれなくなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ドイツの磁
気浮上式鉄道では、誘導集電コイルと地上コイルとのギ
ャップが１０ｍｍ程度と小さいために、漏れインピーダ
ンスも小さく、数百ｋＷの起電力を得ることは容易であ
るが、日本の方式ではギャップが１００ｍｍ程度と大き
いために、漏れインピーダンスも大きく、負荷のために
数百ｋＷの起電力を得るためには非常に大きな誘導集電
コイルを必要とし、小形軽量化が必要な浮上車に搭載す
ることは不可能に近いという問題点があった。
気浮上式鉄道では、誘導集電コイルと地上コイルとのギ
ャップが１０ｍｍ程度と小さいために、漏れインピーダ
ンスも小さく、数百ｋＷの起電力を得ることは容易であ
るが、日本の方式ではギャップが１００ｍｍ程度と大き
いために、漏れインピーダンスも大きく、負荷のために
数百ｋＷの起電力を得るためには非常に大きな誘導集電
コイルを必要とし、小形軽量化が必要な浮上車に搭載す
ることは不可能に近いという問題点があった。
【０００８】この発明はこのような技術的課題に鑑みて
なされたもので、誘導集電コイルを大形化しなくても大
きな起電力を得ることができる磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置を提供することを目的とする。
なされたもので、誘導集電コイルを大形化しなくても大
きな起電力を得ることができる磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１の発明の磁気浮
上式鉄道の誘導集電コイル制御装置は、地上一次リニア
モータによって推進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載
され、走行時に地上コイルの発生する磁界の空間高調波
による変動磁界を捕らえて起電力を得て車上で消費する
電力を得る誘導集電コイルと、誘導集電コイルを地上コ
イルに対して両者間のギャップ距離が広狭変化するよう
に出し入れするアクチュエータと、誘導集電コイルと地
上コイルとのギャップ距離が、車両の低速走行時には狭
くし、高速走行時には広くなるようにアクチュエータを
制御するアクチュエータ制御手段と、誘導集電コイルに
設けられ、誘導集電コイルの繰り出し時に地上軌道と接
触することによって誘導集電コイルと地上コイルとのギ
ャップ距離が所定の最低限度以下にならないように保持
するための案内車輪とを備えたものである。
上式鉄道の誘導集電コイル制御装置は、地上一次リニア
モータによって推進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載
され、走行時に地上コイルの発生する磁界の空間高調波
による変動磁界を捕らえて起電力を得て車上で消費する
電力を得る誘導集電コイルと、誘導集電コイルを地上コ
イルに対して両者間のギャップ距離が広狭変化するよう
に出し入れするアクチュエータと、誘導集電コイルと地
上コイルとのギャップ距離が、車両の低速走行時には狭
くし、高速走行時には広くなるようにアクチュエータを
制御するアクチュエータ制御手段と、誘導集電コイルに
設けられ、誘導集電コイルの繰り出し時に地上軌道と接
触することによって誘導集電コイルと地上コイルとのギ
ャップ距離が所定の最低限度以下にならないように保持
するための案内車輪とを備えたものである。
【００１０】請求項２の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置は、地上一次リニアモータによって推
進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地
上コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を
捕らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集
電コイルと、誘導集電コイルを地上コイルに対して両者
間のギャップ距離が広狭変化するように出し入れするア
クチュエータと、誘導集電コイルの繰り出し位置を検出
する位置センサと、車体底面と地上軌道との間隔を検出
する非接触距離センサと、位置センサと非接触距離セン
サとの信号から誘導集電コイルと地上コイルとのギャッ
プ距離を算定する演算手段と、ギャップ距離をあらかじ
め与えられている所定値と一致させるために必要な誘導
集電コイルの繰り出し量を算定し、アクチュエータに与
えるアクチュエータ制御手段とを備えたものである。
電コイル制御装置は、地上一次リニアモータによって推
進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地
上コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を
捕らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集
電コイルと、誘導集電コイルを地上コイルに対して両者
間のギャップ距離が広狭変化するように出し入れするア
クチュエータと、誘導集電コイルの繰り出し位置を検出
する位置センサと、車体底面と地上軌道との間隔を検出
する非接触距離センサと、位置センサと非接触距離セン
サとの信号から誘導集電コイルと地上コイルとのギャッ
プ距離を算定する演算手段と、ギャップ距離をあらかじ
め与えられている所定値と一致させるために必要な誘導
集電コイルの繰り出し量を算定し、アクチュエータに与
えるアクチュエータ制御手段とを備えたものである。
【００１１】請求項３の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置は、地上一次リニアモータによって推
進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地
上コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を
捕らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集
電コイルと、誘導集電コイルを地上コイルに対して両者
間のギャップ距離が広狭変化するように出し入れするア
クチュエータと、車体の速度を測定する速度センサと、
速度センサの測定した実速度に応じてアクチュエータに
よる誘導集電コイルの繰り出し量を段階的に制御するこ
とによって地上コイルと誘導集電コイルとのギャップ距
離を起電力がほぼ一定となるように段階的に広狭調整す
るアクチュエータ制御手段とを備えたものである。
電コイル制御装置は、地上一次リニアモータによって推
進される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地
上コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を
捕らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集
電コイルと、誘導集電コイルを地上コイルに対して両者
間のギャップ距離が広狭変化するように出し入れするア
クチュエータと、車体の速度を測定する速度センサと、
速度センサの測定した実速度に応じてアクチュエータに
よる誘導集電コイルの繰り出し量を段階的に制御するこ
とによって地上コイルと誘導集電コイルとのギャップ距
離を起電力がほぼ一定となるように段階的に広狭調整す
るアクチュエータ制御手段とを備えたものである。
【００１２】請求項４の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置は、上記の磁気浮上式鉄道の誘導集電
コイル制御装置において、アクチュエータ制御手段が速
度センサの測定する実速度に対応して起電力が一定とな
るようなギャップ距離を連続的に規定する速度−ギャッ
プパターンを記憶する速度比較手段を備え、速度比較手
段が実速度に対応するギャップ距離指令をアクチュエー
タ制御手段に与え、当該アクチュエータ制御手段がこの
ギャップ距離指令に一致するようにアクチュエータを制
御するようにしたものである。
電コイル制御装置は、上記の磁気浮上式鉄道の誘導集電
コイル制御装置において、アクチュエータ制御手段が速
度センサの測定する実速度に対応して起電力が一定とな
るようなギャップ距離を連続的に規定する速度−ギャッ
プパターンを記憶する速度比較手段を備え、速度比較手
段が実速度に対応するギャップ距離指令をアクチュエー
タ制御手段に与え、当該アクチュエータ制御手段がこの
ギャップ距離指令に一致するようにアクチュエータを制
御するようにしたものである。
【００１３】
【作用】請求項１の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集電コ
イル制御装置では、地上一次リニアモータによって推進
される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地上
コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を捕
らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集電
コイルをアクチュエータによって出し入れ動作可能にし
て、車両の低速走行時と高速走行時とに分けて、アクチ
ュエータ制御手段が車両速度に応じてアクチュエータに
高速時の繰り出し量と低速時の繰り出し量を別個に指示
し、これに応じてアクチュエータに誘導集電コイルを低
速走行時には地上コイル側に繰り出してギャップ距離を
小さくなり、高速走行時には車体側に繰り入れてギャッ
プ距離を大きくなるように出し入れさせる。
イル制御装置では、地上一次リニアモータによって推進
される磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地上
コイルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を捕
らえて起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集電
コイルをアクチュエータによって出し入れ動作可能にし
て、車両の低速走行時と高速走行時とに分けて、アクチ
ュエータ制御手段が車両速度に応じてアクチュエータに
高速時の繰り出し量と低速時の繰り出し量を別個に指示
し、これに応じてアクチュエータに誘導集電コイルを低
速走行時には地上コイル側に繰り出してギャップ距離を
小さくなり、高速走行時には車体側に繰り入れてギャッ
プ距離を大きくなるように出し入れさせる。
【００１４】そして、特に低速走行時には、誘導集電コ
イルに設けられた案内車輪を地上軌道と接触させること
によって誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離
が所定の最低限度以下にならないように保持する。
イルに設けられた案内車輪を地上軌道と接触させること
によって誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離
が所定の最低限度以下にならないように保持する。
【００１５】こうして、誘導集電コイルに発生する起電
力の小さい低速走行時に、誘導集電コイルのギャップを
高速走行時よりも短縮した一定の距離に保持し、コイル
の漏れインピーダンスを小さくしてより大きな電力を利
用できるようにし、しかも、高速走行時には案内車輪を
非接触とすることによって高速走行時の安全性を損なわ
ないようにもする。
力の小さい低速走行時に、誘導集電コイルのギャップを
高速走行時よりも短縮した一定の距離に保持し、コイル
の漏れインピーダンスを小さくしてより大きな電力を利
用できるようにし、しかも、高速走行時には案内車輪を
非接触とすることによって高速走行時の安全性を損なわ
ないようにもする。
【００１６】請求項２の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置では、誘導集電コイルの繰り出し位置
を位置センサによって検出し、車体底面と地上軌道との
間隔を非接触距離センサによって検出する。そして演算
手段によって、位置センサと非接触距離センサとの信号
から誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離を算
定する。そしてアクチュエータ制御手段によって、誘導
集電コイルと地上コイルとのギャップ距離をあらかじめ
与えられている所定値と一致させるために必要な誘導集
電コイルの繰り出し量を算定し、これをアクチュエータ
に与えることによって、アクチュエータが誘導集電コイ
ルの繰り出し量を制御して誘導集電コイルと地上コイル
とのギャップが常に小さな一定値に保てるようにして、
誘導集電コイルの起電力を大きいものに維持する。
電コイル制御装置では、誘導集電コイルの繰り出し位置
を位置センサによって検出し、車体底面と地上軌道との
間隔を非接触距離センサによって検出する。そして演算
手段によって、位置センサと非接触距離センサとの信号
から誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離を算
定する。そしてアクチュエータ制御手段によって、誘導
集電コイルと地上コイルとのギャップ距離をあらかじめ
与えられている所定値と一致させるために必要な誘導集
電コイルの繰り出し量を算定し、これをアクチュエータ
に与えることによって、アクチュエータが誘導集電コイ
ルの繰り出し量を制御して誘導集電コイルと地上コイル
とのギャップが常に小さな一定値に保てるようにして、
誘導集電コイルの起電力を大きいものに維持する。
【００１７】請求項３の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置では、速度センサによって車体の速度
を測定し、アクチュエータ制御手段によって速度センサ
の測定した実速度に応じて誘導集電コイルの繰り出し量
を段階的に求めてアクチュエータにその繰り出し量を指
令し、アクチュエータによって誘導集電コイルの繰り出
し量を段階的に制御することによって地上コイルと誘導
集電コイルとのギャップ距離を起電力がほぼ一定となる
ように広狭調整する。こうして、車両速度が大きいとき
にはギャップを大きくし、車両速度が小さいときにはギ
ャップを小さくするギャップ距離の調整を誘導集電コイ
ルの繰り出し量の段階的な制御によって行なうことによ
り、車両速度によらずほぼ一定した起電力を誘導集電コ
イルから取り出せるようにする。
電コイル制御装置では、速度センサによって車体の速度
を測定し、アクチュエータ制御手段によって速度センサ
の測定した実速度に応じて誘導集電コイルの繰り出し量
を段階的に求めてアクチュエータにその繰り出し量を指
令し、アクチュエータによって誘導集電コイルの繰り出
し量を段階的に制御することによって地上コイルと誘導
集電コイルとのギャップ距離を起電力がほぼ一定となる
ように広狭調整する。こうして、車両速度が大きいとき
にはギャップを大きくし、車両速度が小さいときにはギ
ャップを小さくするギャップ距離の調整を誘導集電コイ
ルの繰り出し量の段階的な制御によって行なうことによ
り、車両速度によらずほぼ一定した起電力を誘導集電コ
イルから取り出せるようにする。
【００１８】請求項４の発明の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置では、アクチュエータ制御手段が有す
る速度比較手段に速度センサの測定する実速度に対応し
て起電力が一定となるようなギャップ距離を連続的に規
定する速度−ギャップパターンを記憶させておき、この
速度比較手段が実速度に対応するギャップ距離指令をア
クチュエータ制御手段に与え、当該アクチュエータ制御
手段がこのギャップ距離指令に一致するようにアクチュ
エータを制御することによって起電力が一定となるよう
に誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離を速度
に応じて連続的に制御する。
電コイル制御装置では、アクチュエータ制御手段が有す
る速度比較手段に速度センサの測定する実速度に対応し
て起電力が一定となるようなギャップ距離を連続的に規
定する速度−ギャップパターンを記憶させておき、この
速度比較手段が実速度に対応するギャップ距離指令をア
クチュエータ制御手段に与え、当該アクチュエータ制御
手段がこのギャップ距離指令に一致するようにアクチュ
エータを制御することによって起電力が一定となるよう
に誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離を速度
に応じて連続的に制御する。
【００１９】
【実施例】以下、この発明の実施例を図に基づいて詳説
する。
する。
【００２０】図１は請求項１の発明の一実施例を示すも
のである。図１において、磁気浮上式鉄道車両の車体２
１には直接、あるいは台車を介して浮上コイル２２が前
後に取り付けられている。誘導集電コイル２３と地上コ
イル２４とのギャップ距離Ｇを所定の距離Ｇｃに保つた
めの案内車輪２５が誘導集電コイル２３の前後に取り付
けられている。
のである。図１において、磁気浮上式鉄道車両の車体２
１には直接、あるいは台車を介して浮上コイル２２が前
後に取り付けられている。誘導集電コイル２３と地上コ
イル２４とのギャップ距離Ｇを所定の距離Ｇｃに保つた
めの案内車輪２５が誘導集電コイル２３の前後に取り付
けられている。
【００２１】誘導集電コイル２３はアクチュエータとし
てのサーボ機構２６によって車体２１に支持されてい
て、その繰り出し量が制御されるようになっている。こ
のサーボ機構２６は、速度センサ２７の測定する速度信
号により誘導集電コイル２３の繰り出し繰り入れを制御
する制御装置２８によって制御されるようになってい
る。
てのサーボ機構２６によって車体２１に支持されてい
て、その繰り出し量が制御されるようになっている。こ
のサーボ機構２６は、速度センサ２７の測定する速度信
号により誘導集電コイル２３の繰り出し繰り入れを制御
する制御装置２８によって制御されるようになってい
る。
【００２２】次に、上記構成の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置の動作について説明する。
電コイル制御装置の動作について説明する。
【００２３】誘導集電コイル２３と地上コイル２４との
ギャップ距離Ｇを固定した場合の車両速度と起電力との
関係は図４に示すようになり、速度が大きくなれば起電
力が増加する傾向を示す。したがって、ギャップＧが小
さくなれば破線で示すように起電力は増加し、ギャップ
Ｇが大きくなれば一点鎖線で示すように起電力は減少す
る。
ギャップ距離Ｇを固定した場合の車両速度と起電力との
関係は図４に示すようになり、速度が大きくなれば起電
力が増加する傾向を示す。したがって、ギャップＧが小
さくなれば破線で示すように起電力は増加し、ギャップ
Ｇが大きくなれば一点鎖線で示すように起電力は減少す
る。
【００２４】そこで、図１の実施例において、あらかじ
め規定した速度Ｖｏ以下では、制御装置２８の制御に従
ってサーボ機構２６は誘導集電コイル２３を地上コイル
２４側に繰り出すように作用し、誘導集電コイル２３と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇは、案内車輪２５が
地上軌道に接触することによってそれ以上狭くならず、
規定の距離Ｇｃに確実に保持される。そして、速度が規
定速度Ｖｏを超えるようになれば、制御装置２８の制御
に従ってサーボ機構２６は誘導集電コイル２３を車体２
１側に引き上げ、浮上コイル２２と地上コイル２４との
間のギャップ距離Ｇｌに保つようにして、高速走行時に
車体２１と軌道とが接触しないために必要なギャップ距
離を確保する。
め規定した速度Ｖｏ以下では、制御装置２８の制御に従
ってサーボ機構２６は誘導集電コイル２３を地上コイル
２４側に繰り出すように作用し、誘導集電コイル２３と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇは、案内車輪２５が
地上軌道に接触することによってそれ以上狭くならず、
規定の距離Ｇｃに確実に保持される。そして、速度が規
定速度Ｖｏを超えるようになれば、制御装置２８の制御
に従ってサーボ機構２６は誘導集電コイル２３を車体２
１側に引き上げ、浮上コイル２２と地上コイル２４との
間のギャップ距離Ｇｌに保つようにして、高速走行時に
車体２１と軌道とが接触しないために必要なギャップ距
離を確保する。
【００２５】この場合、車両速度とギャップ距離Ｇとの
関係は図６に示すようになる。ここで、規定速度Ｖｏと
しては集電起電力量を最大限に得るために最適な速度に
設定することができるが、例えば、車両が車輪走行から
浮上走行に走行モードが切り換えられる速度に選定する
こともできる。
関係は図６に示すようになる。ここで、規定速度Ｖｏと
しては集電起電力量を最大限に得るために最適な速度に
設定することができるが、例えば、車両が車輪走行から
浮上走行に走行モードが切り換えられる速度に選定する
こともできる。
【００２６】こうして得られる起電力は、図５に示すよ
うに、速度Ｖｏまでは案内車輪２５によって誘導集電コ
イル２３と地上コイル２４とのギャップ距離ＧがＧｃに
保たれるために比較的高い値で速度に応じて曲線部Ｌｖ
に示すように変化し、速度がＶｏを超えるとサーボ機構
２６によってギャップ距離ＧがＧｌの一定値に保てるよ
うに誘導集電コイル２３の位置制御がなされるために、
速度に応じて曲線部Ｈｖのように変化することになる。
うに、速度Ｖｏまでは案内車輪２５によって誘導集電コ
イル２３と地上コイル２４とのギャップ距離ＧがＧｃに
保たれるために比較的高い値で速度に応じて曲線部Ｌｖ
に示すように変化し、速度がＶｏを超えるとサーボ機構
２６によってギャップ距離ＧがＧｌの一定値に保てるよ
うに誘導集電コイル２３の位置制御がなされるために、
速度に応じて曲線部Ｈｖのように変化することになる。
【００２７】こうして、この実施例の磁気浮上式鉄道の
誘導集電コイル制御装置では、規定の速度に達したなら
ば、誘導集電コイルを車体側に引き上げる簡単な制御に
よって、誘導集電コイルに発生する起電力の小さい低速
走行時に誘導集電コイルのギャップ距離を高速走行時よ
りも短縮し、コイルの漏れインピーダンスを小さくして
より大きな電力を利用することができるようになる。ま
た、高速走行時には、誘導集電コイルと地上コイルとの
ギャップ距離が広げられ、誘導集電コイルの低速走行時
のギャップ距離を保持していた案内車輪も軌道と非接触
となり、ギャップ距離も十分確保されるので、安全性も
損なうことがない。しかも、ギャップ距離が可変である
ためにギャップ距離Ｇを小さくとることによって漏れイ
ンピーダンスを小さくすることができるようになり、ギ
ャップ距離を完全に固定していた従来のものに比して集
電コイルを大幅に小形軽量化することができる。
誘導集電コイル制御装置では、規定の速度に達したなら
ば、誘導集電コイルを車体側に引き上げる簡単な制御に
よって、誘導集電コイルに発生する起電力の小さい低速
走行時に誘導集電コイルのギャップ距離を高速走行時よ
りも短縮し、コイルの漏れインピーダンスを小さくして
より大きな電力を利用することができるようになる。ま
た、高速走行時には、誘導集電コイルと地上コイルとの
ギャップ距離が広げられ、誘導集電コイルの低速走行時
のギャップ距離を保持していた案内車輪も軌道と非接触
となり、ギャップ距離も十分確保されるので、安全性も
損なうことがない。しかも、ギャップ距離が可変である
ためにギャップ距離Ｇを小さくとることによって漏れイ
ンピーダンスを小さくすることができるようになり、ギ
ャップ距離を完全に固定していた従来のものに比して集
電コイルを大幅に小形軽量化することができる。
【００２８】図２は請求項２の発明の一実施例を示して
いる。この実施例の誘導集電コイル制御装置は、車体と
地上コイルとの距離をセンサによって測定し、誘導集電
コイルと地上コイルとのギャップ距離を推進コイルと地
上コイルとの間隔よりも狭い間隔にサーボ機構によって
常に位置制御しようとするものである。
いる。この実施例の誘導集電コイル制御装置は、車体と
地上コイルとの距離をセンサによって測定し、誘導集電
コイルと地上コイルとのギャップ距離を推進コイルと地
上コイルとの間隔よりも狭い間隔にサーボ機構によって
常に位置制御しようとするものである。
【００２９】図２において、磁気浮上式鉄道車両の車体
２１の前後には直接あるいは台車を介して浮上コイル２
２が取り付けられている。車体２１には、当該車体２１
と地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを検出するため
のギャップセンサ２９が誘導集電コイル２３の前後両側
に取り付けられている。
２１の前後には直接あるいは台車を介して浮上コイル２
２が取り付けられている。車体２１には、当該車体２１
と地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを検出するため
のギャップセンサ２９が誘導集電コイル２３の前後両側
に取り付けられている。
【００３０】誘導集電コイル２３には、当該誘導集電コ
イル２３と地上コイル２４とのギャップ距離Ｇを一定に
位置制御するためのサーボ機構３０が設けられていて、
このサーボ機構３０を介して誘導集電コイル２３が車体
２１に支持されている。
イル２３と地上コイル２４とのギャップ距離Ｇを一定に
位置制御するためのサーボ機構３０が設けられていて、
このサーボ機構３０を介して誘導集電コイル２３が車体
２１に支持されている。
【００３１】サーボ機構３０は、ギャップセンサ２９の
信号に基づいて誘導集電コイル２３の繰り出し量を制御
することにより、誘導集電コイル２３と地上コイル２４
とのギャップ距離Ｇを規定値に位置制御するものであ
る。このサーボ機構３０には、信号処理回路３１と、演
算回路３２と、制御装置３３とが接続されている。
信号に基づいて誘導集電コイル２３の繰り出し量を制御
することにより、誘導集電コイル２３と地上コイル２４
とのギャップ距離Ｇを規定値に位置制御するものであ
る。このサーボ機構３０には、信号処理回路３１と、演
算回路３２と、制御装置３３とが接続されている。
【００３２】信号処理回路３１は、複数個のギャップセ
ンサ２９の信号の検出値よりノイズの除去を行なうため
のものであり、演算回路３２は、各ギャップセンサ２９
の検出値より誘導集電コイル２３の位置での車体２１と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを算定し、誘導集
電コイル２３と地上コイル２４とのギャップ距離の設定
値と比較し、サーボ機構３０での位置の制御指令量を制
御装置３３に出力するようになっている。
ンサ２９の信号の検出値よりノイズの除去を行なうため
のものであり、演算回路３２は、各ギャップセンサ２９
の検出値より誘導集電コイル２３の位置での車体２１と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを算定し、誘導集
電コイル２３と地上コイル２４とのギャップ距離の設定
値と比較し、サーボ機構３０での位置の制御指令量を制
御装置３３に出力するようになっている。
【００３３】次に、上記構成の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル制御装置の動作について説明する。
電コイル制御装置の動作について説明する。
【００３４】誘導集電コイル２３と地上コイル２４との
間のギャップ距離ＧをＧｃに固定した場合の車両速度と
起電力との関係は、前述のように図４に示すようにな
る。そこで、この関係を考慮して、車両速度に依存せず
にギャップ距離Ｇを小さい値に保持できるようにすれ
ば、常に大きな起電力が得られることになる。
間のギャップ距離ＧをＧｃに固定した場合の車両速度と
起電力との関係は、前述のように図４に示すようにな
る。そこで、この関係を考慮して、車両速度に依存せず
にギャップ距離Ｇを小さい値に保持できるようにすれ
ば、常に大きな起電力が得られることになる。
【００３５】そこで、誘導集電コイル２３の前後に設け
られたギャップセンサ２９によって誘導集電コイル２３
の前後の車体２１と地上コイルとのギャップ距離Ｇｌを
検出し、ギャップセンサ２９の信号を信号処理回路３１
に通してノイズなどの外乱を除去し、またオフセットや
ドリフトの補正も行ない、その処理信号を演算回路３２
に与える。
られたギャップセンサ２９によって誘導集電コイル２３
の前後の車体２１と地上コイルとのギャップ距離Ｇｌを
検出し、ギャップセンサ２９の信号を信号処理回路３１
に通してノイズなどの外乱を除去し、またオフセットや
ドリフトの補正も行ない、その処理信号を演算回路３２
に与える。
【００３６】演算回路３２では、複数個のギャップセン
サ２９の検出値より、誘導集電コイル２３の位置での地
上コイル２４と車体２１とのギャップ距離Ｇｌを演算し
て求める。この演算方法には、例えば、誘導集電コイル
の中心がギャップセンサ２９の囲む面の中心と一致する
場合には、各センサ２９の検出値を単純に平均すること
によって求めることができる。
サ２９の検出値より、誘導集電コイル２３の位置での地
上コイル２４と車体２１とのギャップ距離Ｇｌを演算し
て求める。この演算方法には、例えば、誘導集電コイル
の中心がギャップセンサ２９の囲む面の中心と一致する
場合には、各センサ２９の検出値を単純に平均すること
によって求めることができる。
【００３７】こうして演算回路３２で得られた結果が制
御装置３３に入力され、ここでは誘導集電コイル２３と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇが設定値Ｇｃとなる
ような制御指令値を求めてサーボ機構３０に与える。
御装置３３に入力され、ここでは誘導集電コイル２３と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇが設定値Ｇｃとなる
ような制御指令値を求めてサーボ機構３０に与える。
【００３８】こうして、車体２１と地上コイル２４との
ギャップ距離Ｇｌが地上コイル２４の取付の不整や車体
２１の動揺によって変化しても、動的に誘導集電コイル
２３と地上コイル２４とのギャップ距離を常に小さな値
Ｇｃになるように位置制御することができ、大きな集電
電力を得ることができるようになる。
ギャップ距離Ｇｌが地上コイル２４の取付の不整や車体
２１の動揺によって変化しても、動的に誘導集電コイル
２３と地上コイル２４とのギャップ距離を常に小さな値
Ｇｃになるように位置制御することができ、大きな集電
電力を得ることができるようになる。
【００３９】図３は請求項３の発明の一実施例を示すも
ので、図２の実施例の誘導集電コイル制御装置に対し
て、さらに車両速度を制御信号に加えて車両の速度に応
じて誘導集電コイルの位置を変化させ、誘導集電起電力
の制御を行なうようにしている。
ので、図２の実施例の誘導集電コイル制御装置に対し
て、さらに車両速度を制御信号に加えて車両の速度に応
じて誘導集電コイルの位置を変化させ、誘導集電起電力
の制御を行なうようにしている。
【００４０】すなわち、図２に示した誘導集電コイル制
御装置と同様に、磁気浮上式鉄道車両の車体２１の前後
には直接あるいは台車を介して浮上コイル２２が取り付
けられており、また車体２１と地上コイル２４とのギャ
ップ距離Ｇｌを検出するためのギャップセンサ２９が誘
導集電コイル２３の前後両側において車体２１に取り付
けられている。そして、誘導集電コイル２３には、当該
誘導集電コイル２３と地上コイル２４とのギャップ距離
Ｇを所定値に位置制御するためのサーボ機構３０が設け
られていて、このサーボ機構３０を介して誘導集電コイ
ル２３が車体２１に支持されている。
御装置と同様に、磁気浮上式鉄道車両の車体２１の前後
には直接あるいは台車を介して浮上コイル２２が取り付
けられており、また車体２１と地上コイル２４とのギャ
ップ距離Ｇｌを検出するためのギャップセンサ２９が誘
導集電コイル２３の前後両側において車体２１に取り付
けられている。そして、誘導集電コイル２３には、当該
誘導集電コイル２３と地上コイル２４とのギャップ距離
Ｇを所定値に位置制御するためのサーボ機構３０が設け
られていて、このサーボ機構３０を介して誘導集電コイ
ル２３が車体２１に支持されている。
【００４１】サーボ機構３０は、ギャップセンサ２９の
信号に基づいて誘導集電コイル２３の繰り出し量を制御
することにより、誘導集電コイル２３と地上コイル２４
とのギャップ距離Ｇが所定値になるように制御するもの
である。このサーボ機構３０には、信号処理回路３１
と、演算回路３２と、制御装置３３とが接続されてい
る。
信号に基づいて誘導集電コイル２３の繰り出し量を制御
することにより、誘導集電コイル２３と地上コイル２４
とのギャップ距離Ｇが所定値になるように制御するもの
である。このサーボ機構３０には、信号処理回路３１
と、演算回路３２と、制御装置３３とが接続されてい
る。
【００４２】信号処理回路３１は、複数個のギャップセ
ンサ２９の信号の検出値よりノイズの除去を行なうため
のものであり、演算回路３２は、各ギャップセンサ２９
の検出値より誘導集電コイル２３の位置での車体２１と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを算定し、また速
度センサ３４によって検出する速度信号から、起電力を
速度に依存せずに一定とするために必要なギャップ設定
値Ｇｒを算定し、これらのギャップ距離Ｇｌと設定値Ｇ
ｒとを比較して、サーボ機構３０による位置制御指令値
を制御装置３３に出力するようになっている。
ンサ２９の信号の検出値よりノイズの除去を行なうため
のものであり、演算回路３２は、各ギャップセンサ２９
の検出値より誘導集電コイル２３の位置での車体２１と
地上コイル２４とのギャップ距離Ｇｌを算定し、また速
度センサ３４によって検出する速度信号から、起電力を
速度に依存せずに一定とするために必要なギャップ設定
値Ｇｒを算定し、これらのギャップ距離Ｇｌと設定値Ｇ
ｒとを比較して、サーボ機構３０による位置制御指令値
を制御装置３３に出力するようになっている。
【００４３】次に、上記構成の磁気浮上式鉄道の誘導集
電コイル性の動作について説明する。
電コイル性の動作について説明する。
【００４４】図２に示した実施例では、誘導集電コイル
２３の起電力を大きくするために誘導集電コイル２３と
の地上コイル２４とのギャップ距離Ｇを常に一定値Ｇｃ
となるように位置制御するようにしたが、この実施例で
は、図４に示した誘導起電力のギャップ距離Ｇの大きさ
に依存する変化を利用して、速度に応じてギャップ距離
Ｇを広狭調整することによって車両速度によらずほぼ一
定の起電力を得られるように制御する。すなわち、図７
に示すように、車両速度Ｖを低い方から順に複数の速度
帯域Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖｎに分割し、それぞれの
速度に対応するギャップ距離の設定値ＧｒをＧ１，Ｇ
２，Ｇ３，…，Ｇｎとし、各速度帯域に実速度がある時
にはギャップ距離Ｇをその速度帯域に対応する設定値Ｇ
ｒとするように演算回路３２がギャップ制御指令値を制
御装置３３に出力し、制御装置３３はこのギャップ指令
値Ｇｒに応じてサーボ機構３０を制御し、誘導集電コイ
ル２３の繰り出し量を制御して実際のギャップ距離Ｇを
設定値Ｇｒに一致するように調整する。
２３の起電力を大きくするために誘導集電コイル２３と
の地上コイル２４とのギャップ距離Ｇを常に一定値Ｇｃ
となるように位置制御するようにしたが、この実施例で
は、図４に示した誘導起電力のギャップ距離Ｇの大きさ
に依存する変化を利用して、速度に応じてギャップ距離
Ｇを広狭調整することによって車両速度によらずほぼ一
定の起電力を得られるように制御する。すなわち、図７
に示すように、車両速度Ｖを低い方から順に複数の速度
帯域Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，…，Ｖｎに分割し、それぞれの
速度に対応するギャップ距離の設定値ＧｒをＧ１，Ｇ
２，Ｇ３，…，Ｇｎとし、各速度帯域に実速度がある時
にはギャップ距離Ｇをその速度帯域に対応する設定値Ｇ
ｒとするように演算回路３２がギャップ制御指令値を制
御装置３３に出力し、制御装置３３はこのギャップ指令
値Ｇｒに応じてサーボ機構３０を制御し、誘導集電コイ
ル２３の繰り出し量を制御して実際のギャップ距離Ｇを
設定値Ｇｒに一致するように調整する。
【００４５】この速度帯域に応じたギャップ距離Ｇの段
階的な制御によって、図８に示すように、誘導集電コイ
ル２３が各速度帯域において多少の増減はあるものの、
ほぼ等しい誘導集電起電力を出力することができるよう
になる。
階的な制御によって、図８に示すように、誘導集電コイ
ル２３が各速度帯域において多少の増減はあるものの、
ほぼ等しい誘導集電起電力を出力することができるよう
になる。
【００４６】なお、演算回路３２に図９に示すような車
両速度−ギャップ距離Ｇ設定値の対応する連続曲線の特
性パターンを記憶させておき、実速度の変化に応じてこ
の特性パターンを参照してギャップ設定値Ｇｒを出力す
るようにすれば、図１０に示すように車両速度に依存せ
ずにほぼ一定の起電力を誘導集電コイル２３から得るこ
とができるようになる。
両速度−ギャップ距離Ｇ設定値の対応する連続曲線の特
性パターンを記憶させておき、実速度の変化に応じてこ
の特性パターンを参照してギャップ設定値Ｇｒを出力す
るようにすれば、図１０に示すように車両速度に依存せ
ずにほぼ一定の起電力を誘導集電コイル２３から得るこ
とができるようになる。
【００４７】このようにして、この実施例の誘導集電コ
イル制御装置では、車両速度に応じて誘導集電コイルと
地上コイルとのギャップ距離を広狭自動調整することに
より、車両速度に依存しないで常にほぼ一定の起電力が
安定して得られるようになり、従来のように起電力の変
化分を変換装置の整流素子の位相制御によって調整する
ことが不要となり、より簡単な変換装置によって誘導集
電システムを構成できることになる。
イル制御装置では、車両速度に応じて誘導集電コイルと
地上コイルとのギャップ距離を広狭自動調整することに
より、車両速度に依存しないで常にほぼ一定の起電力が
安定して得られるようになり、従来のように起電力の変
化分を変換装置の整流素子の位相制御によって調整する
ことが不要となり、より簡単な変換装置によって誘導集
電システムを構成できることになる。
【００４８】
【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
地上一次リニアモータによって推進される磁気浮上式鉄
道の車体に搭載され、走行時に地上コイルの発生する磁
界の空間高調波による変動磁界を捕らえて起電力を得て
車上で消費する電力を得る誘導集電コイルをアクチュエ
ータによって出し入れ動作可能にして、車両の低速走行
時と高速走行時とに分けて、アクチュエータ制御手段が
車両速度に応じてアクチュエータに高速時の繰り出し量
と低速時の繰り出し量を指示し、これに応じてアクチュ
エータは誘導集電コイルを低速走行時には地上コイル側
に繰り出してギャップ距離を小さくし、高速走行時には
車体側に繰り入れてギャップ距離を大きくし、特に低速
走行時には、誘導集電コイルに設けられた案内車輪を地
上軌道と接触させることによって誘導集電コイルと地上
コイルとのギャップ距離が所定の最低限度以下にならな
いように保持するようにしているので、誘導集電コイル
に発生する起電力の小さい低速走行時に、誘導集電コイ
ルのギャップを高速走行時よりも短縮した一定の距離に
保持し、コイルの漏れインピーダンスを小さくしてより
大きな電力が利用できるようになり、しかも、高速走行
時には案内車輪を非接触とすることによって高速走行時
の安全性を損なわないようにもできる。
地上一次リニアモータによって推進される磁気浮上式鉄
道の車体に搭載され、走行時に地上コイルの発生する磁
界の空間高調波による変動磁界を捕らえて起電力を得て
車上で消費する電力を得る誘導集電コイルをアクチュエ
ータによって出し入れ動作可能にして、車両の低速走行
時と高速走行時とに分けて、アクチュエータ制御手段が
車両速度に応じてアクチュエータに高速時の繰り出し量
と低速時の繰り出し量を指示し、これに応じてアクチュ
エータは誘導集電コイルを低速走行時には地上コイル側
に繰り出してギャップ距離を小さくし、高速走行時には
車体側に繰り入れてギャップ距離を大きくし、特に低速
走行時には、誘導集電コイルに設けられた案内車輪を地
上軌道と接触させることによって誘導集電コイルと地上
コイルとのギャップ距離が所定の最低限度以下にならな
いように保持するようにしているので、誘導集電コイル
に発生する起電力の小さい低速走行時に、誘導集電コイ
ルのギャップを高速走行時よりも短縮した一定の距離に
保持し、コイルの漏れインピーダンスを小さくしてより
大きな電力が利用できるようになり、しかも、高速走行
時には案内車輪を非接触とすることによって高速走行時
の安全性を損なわないようにもできる。
【００４９】請求項２の発明によれば、誘導集電コイル
の繰り出し位置を位置センサによって検出し、車体底面
と地上軌道との間隔を非接触距離センサによって検出
し、演算手段によって、位置センサと非接触距離センサ
との信号から誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ
距離を算定し、アクチュエータ制御手段によって、誘導
集電コイルと地上コイルとのギャップ距離をあらかじめ
与えられている所定値と一致させるために必要な誘導集
電コイルの繰り出し量を算定し、これをアクチュエータ
に与えることによって、アクチュエータが誘導集電コイ
ルの繰り出し量を制御して誘導集電コイルと地上コイル
とのギャップ距離が常に小さい値に保てるようにしてい
るので、誘導集電コイルの起電力を常に大きいものに維
持することができる。
の繰り出し位置を位置センサによって検出し、車体底面
と地上軌道との間隔を非接触距離センサによって検出
し、演算手段によって、位置センサと非接触距離センサ
との信号から誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ
距離を算定し、アクチュエータ制御手段によって、誘導
集電コイルと地上コイルとのギャップ距離をあらかじめ
与えられている所定値と一致させるために必要な誘導集
電コイルの繰り出し量を算定し、これをアクチュエータ
に与えることによって、アクチュエータが誘導集電コイ
ルの繰り出し量を制御して誘導集電コイルと地上コイル
とのギャップ距離が常に小さい値に保てるようにしてい
るので、誘導集電コイルの起電力を常に大きいものに維
持することができる。
【００５０】請求項３の発明によれば、速度センサによ
って車体の速度を測定し、アクチュエータ制御手段によ
って速度センサの測定した実速度に応じて誘導集電コイ
ルの繰り出し量を段階的に求めてアクチュエータにその
繰り出し量を指令し、アクチュエータによって誘導集電
コイルの繰り出し量を段階的に制御することによって地
上コイルと誘導集電コイルとのギャップ距離を起電力が
ほぼ一定となるように広狭調整するようにしているの
で、車両速度が大きいときにはギャップを大きくし、車
両速度が小さいときにはギャップを小さくするギャップ
距離の調整を誘導集電コイルの繰り出し量の段階的な制
御によって行なうことができ、車両速度によらずほぼ一
定した起電力を誘導集電コイルから取り出せる。
って車体の速度を測定し、アクチュエータ制御手段によ
って速度センサの測定した実速度に応じて誘導集電コイ
ルの繰り出し量を段階的に求めてアクチュエータにその
繰り出し量を指令し、アクチュエータによって誘導集電
コイルの繰り出し量を段階的に制御することによって地
上コイルと誘導集電コイルとのギャップ距離を起電力が
ほぼ一定となるように広狭調整するようにしているの
で、車両速度が大きいときにはギャップを大きくし、車
両速度が小さいときにはギャップを小さくするギャップ
距離の調整を誘導集電コイルの繰り出し量の段階的な制
御によって行なうことができ、車両速度によらずほぼ一
定した起電力を誘導集電コイルから取り出せる。
【００５１】請求項４の発明によれば、アクチュエータ
制御手段が有する速度比較手段に速度センサの測定する
実速度に対応して起電力が一定となるようなギャップ距
離を連続的に規定する速度−ギャップパターンを記憶さ
せておき、この速度比較手段が実速度に対応するギャッ
プ距離指令をアクチュエータ制御手段に与え、当該アク
チュエータ制御手段がこのギャップ距離指令に一致する
ようにアクチュエータを制御するようにしているので、
誘導集電コイルの起電力が一定となるように誘導集電コ
イルと地上コイルとのギャップ距離を速度に応じて連続
的に制御することができ、速度に依存せずに常に一定の
起電力を得ることができる。
制御手段が有する速度比較手段に速度センサの測定する
実速度に対応して起電力が一定となるようなギャップ距
離を連続的に規定する速度−ギャップパターンを記憶さ
せておき、この速度比較手段が実速度に対応するギャッ
プ距離指令をアクチュエータ制御手段に与え、当該アク
チュエータ制御手段がこのギャップ距離指令に一致する
ようにアクチュエータを制御するようにしているので、
誘導集電コイルの起電力が一定となるように誘導集電コ
イルと地上コイルとのギャップ距離を速度に応じて連続
的に制御することができ、速度に依存せずに常に一定の
起電力を得ることができる。
【図１】請求項１の発明の一実施例の回路ブロック図。
【図２】請求項２の発明の一実施例の回路ブロック図。
【図３】請求項３の発明の一実施例の回路ブロック図。
【図４】一般的な誘導集電コイルのギャップ距離を固定
した場合の誘導集電起電力と車両速度との関係を示すグ
ラフ。
した場合の誘導集電起電力と車両速度との関係を示すグ
ラフ。
【図５】請求項１の発明の一実施例の集電起電力特性を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図６】請求項１の発明の一実施例のギャップ距離切り
換え動作を示す説明図。
換え動作を示す説明図。
【図７】請求項３の発明の一実施例のギャップ距離切り
換え動作を示す説明図。
換え動作を示す説明図。
【図８】請求項３の発明の一実施例の集電起電力特性を
示すグラフ。
示すグラフ。
【図９】請求項４の発明の一実施例のギャップ距離切り
換え動作を示す説明図。
換え動作を示す説明図。
【図１０】請求項４の発明の一実施例の集電起電力特性
を示すグラフ。
を示すグラフ。
【図１１】一般的な磁気浮上式鉄道における誘導集電シ
ステムの基本回路構成を示す回路図。
ステムの基本回路構成を示す回路図。
【図１２】上記基本回路の１相分の等価回路の回路図。
２１ 車体 ２２ 浮上コイル ２３ 誘導集電コイル ２４ 地上コイル ２５ 案内車輪 ２６ サーボ機構 ２７ 速度センサ ２８ 制御装置 ２９ ギャップセンサ ３０ サーボ機構 ３１ 信号処理回路 ３２ 演算回路 ３３ 制御装置 ３４ 速度センサ
Claims (4)
- 【請求項１】 地上一次リニアモータによって推進され
る磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地上コイ
ルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を捕らえ
て起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集電コイ
ルと、 前記誘導集電コイルを前記地上コイルに対して両者間の
ギャップ距離が広狭変化するように出し入れするアクチ
ュエータと、 誘導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離が、車両
の低速走行時には狭くし、高速走行時には広くなるよう
に前記アクチュエータを制御するアクチュエータ制御手
段と、 前記誘導集電コイルに設けられ、誘導集電コイルの繰り
出し時に地上軌道と接触することによって誘導集電コイ
ルと地上コイルとのギャップ距離が所定の最低限度以下
にならないように保持するための案内車輪とを備えて成
る磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置。 - 【請求項２】 地上一次リニアモータによって推進され
る磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地上コイ
ルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を捕らえ
て起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集電コイ
ルと、 前記誘導集電コイルを前記地上コイルに対して両者間の
ギャップ距離が広狭変化するように出し入れするアクチ
ュエータと、 前記誘導集電コイルの繰り出し位置を検出する位置セン
サと、 車体底面と地上軌道との間隔を検出する非接触距離セン
サと、 前記位置センサと非接触距離センサとの信号から前記誘
導集電コイルと地上コイルとのギャップ距離を算定する
演算手段と、 前記ギャップ距離をあらかじめ与えられている所定値と
一致させるために必要な誘導集電コイルの繰り出し量を
算定し、前記アクチュエータに与えるアクチュエータ制
御手段とを備えて成る磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル
制御装置。 - 【請求項３】 地上一次リニアモータによって推進され
る磁気浮上式鉄道の車体に搭載され、走行時に地上コイ
ルの発生する磁界の空間高調波による変動磁界を捕らえ
て起電力を得て車上で消費する電力を得る誘導集電コイ
ルと、 前記誘導集電コイルを前記地上コイルに対して両者間の
ギャップ距離が広狭変化するように出し入れするアクチ
ュエータと、 車体の速度を測定する速度センサと、 前記速度センサの測定した実速度に応じて前記アクチュ
エータによる誘導集電コイルの繰り出し量を段階的に制
御することによって地上コイルと誘導集電コイルとのギ
ャップ距離を起電力がほぼ一定となるように段階的に広
狭調整するアクチュエータ制御手段とを備えて成る磁気
浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置。 - 【請求項４】 請求項３に記載の磁気浮上式鉄道の誘導
集電コイル制御装置において、前記アクチュエータ制御
手段が速度センサの測定する実速度に対応して起電力が
一定となるようなギャップ距離を連続曲線の速度−ギャ
ップパターンとして記憶する速度比較手段を備え、前記
速度比較手段が実速度に対応するギャップ距離指令をア
クチュエータ制御手段に与え、当該アクチュエータ制御
手段がこのギャップ距離指令に一致するように前記アク
チュエータを制御することを特徴とする磁気浮上式鉄道
の誘導集電コイル制御装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5003060A JPH06217404A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置 |
| TW83100229A TW227592B (ja) | 1993-01-12 | 1994-01-13 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5003060A JPH06217404A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06217404A true JPH06217404A (ja) | 1994-08-05 |
Family
ID=11546788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5003060A Pending JPH06217404A (ja) | 1993-01-12 | 1993-01-12 | 磁気浮上式鉄道の誘導集電コイル制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06217404A (ja) |
| TW (1) | TW227592B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-01-12 JP JP5003060A patent/JPH06217404A/ja active Pending
-
1994
- 1994-01-13 TW TW83100229A patent/TW227592B/zh active
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| CN116176634B (zh) * | 2023-04-27 | 2023-07-14 | 成都西交华创科技有限公司 | 一种轨道板式运载系统及运载方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW227592B (ja) | 1994-08-01 |
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