JPH07110085B2 - 長尺ステ−タ磁気浮上車のための磁気調整装置 - Google Patents
長尺ステ−タ磁気浮上車のための磁気調整装置Info
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- JPH07110085B2 JPH07110085B2 JP61094998A JP9499886A JPH07110085B2 JP H07110085 B2 JPH07110085 B2 JP H07110085B2 JP 61094998 A JP61094998 A JP 61094998A JP 9499886 A JP9499886 A JP 9499886A JP H07110085 B2 JPH07110085 B2 JP H07110085B2
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- Japan
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- levitation vehicle
- magnetic
- air gap
- magnetic levitation
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/06—Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
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- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は特許請求の範囲第１項の上位概念による長尺ス
テータ磁気浮上車における空隙調整装置に関する。
テータ磁気浮上車における空隙調整装置に関する。
（従来の技術） 主特許（西独国特許出願P3411190号）には、この方法で
システム浮上車走行路を磁気浮上車の全ての運転状態に
おいて安定に保持するために、速度信号によって調整パ
ラメータが可変である磁気調整器が記載されている。速
度信号は、長尺磁気浮上車の各支持磁石に空隙誘導リプ
ルの周波数を介して走行速度が測定され、即ち速度は各
個別調整器においてそれぞれ導体ループによって誘導的
に検出されることによって形成される。この際導体ルー
プは各支持磁石の極の表面に装着されておりかつ歯のつ
いたレール走行路のレール歯幅と略同一の幅を有する。
歯付レール走行路に沿う磁気浮上車の走行の際、導体ル
ープの出力端子にレール歯及びレール溝の順序に相応し
て波形信号が現れ、その周波数は磁気浮上車の速度に対
応する。この信号は周波数アナライザに供給され、周波
数アナライザは最も簡単な場合後続した評価装置を備え
た３点部材から成り、この評価装置では３点部材から付
与されたディジタル又はアナログのステップ信号が速度
信号の基本周波数を直接付与する信号に変換される。こ
の信号は整合回路に供給され、この回路は調整器に速度
に依存した信号を付与し、その信号によって調整パラメ
ータは所望の方法で調整されることができる。
システム浮上車走行路を磁気浮上車の全ての運転状態に
おいて安定に保持するために、速度信号によって調整パ
ラメータが可変である磁気調整器が記載されている。速
度信号は、長尺磁気浮上車の各支持磁石に空隙誘導リプ
ルの周波数を介して走行速度が測定され、即ち速度は各
個別調整器においてそれぞれ導体ループによって誘導的
に検出されることによって形成される。この際導体ルー
プは各支持磁石の極の表面に装着されておりかつ歯のつ
いたレール走行路のレール歯幅と略同一の幅を有する。
歯付レール走行路に沿う磁気浮上車の走行の際、導体ル
ープの出力端子にレール歯及びレール溝の順序に相応し
て波形信号が現れ、その周波数は磁気浮上車の速度に対
応する。この信号は周波数アナライザに供給され、周波
数アナライザは最も簡単な場合後続した評価装置を備え
た３点部材から成り、この評価装置では３点部材から付
与されたディジタル又はアナログのステップ信号が速度
信号の基本周波数を直接付与する信号に変換される。こ
の信号は整合回路に供給され、この回路は調整器に速度
に依存した信号を付与し、その信号によって調整パラメ
ータは所望の方法で調整されることができる。
（発明の課題） 導体ループの出力信号の処理回路を簡単化することを課
題とする。
題とする。
（課題の解決のための手段） 本発明の課題は特許請求の範囲第１項に記載れた特徴に
よって解決されることができる。
よって解決されることができる。
（実施例） 先ず第２図、第3a図、第3b図及び第3c図に基づいて本発
明の構成を説明する。第２図には長尺ステータの形の支
持レール１と磁気浮上車のための支持磁石２が示されて
いる。磁気浮上車の走行方向は支持レール１の方向であ
る。この支持レール１は縦方向において支持磁石２に面
した側に交互に等しい幅の溝３と歯４を有し、その幅を
ｂで表す。支持レール１の縦方向に配設された支持磁石
２は両端に各１つの略Ｌ形の極５を、中央には略Ｔ形の
他の極６を有し、両極５、６は共通のヨーク７によって
結合される。ここで極５、６のまわりに磁気コイル８が
巻き付けられ、支持磁石２の磁気コイル８に通電された
場合第２図の左のＬ形の極５と中央のＬ形の極６及び支
持レール１の間並びに第２図の右のＬ形の極５と中央の
Ｔ形の極６との間及び支持レール１との間に渡って、磁
気コイル８によって磁束Ｂが発生する。支持レール１と
支持磁石２は支持磁石２の極上面と支持レール１の歯４
の表面との間の間隙の空隙Ｓにより相互に分離されてい
る。
明の構成を説明する。第２図には長尺ステータの形の支
持レール１と磁気浮上車のための支持磁石２が示されて
いる。磁気浮上車の走行方向は支持レール１の方向であ
る。この支持レール１は縦方向において支持磁石２に面
した側に交互に等しい幅の溝３と歯４を有し、その幅を
ｂで表す。支持レール１の縦方向に配設された支持磁石
２は両端に各１つの略Ｌ形の極５を、中央には略Ｔ形の
他の極６を有し、両極５、６は共通のヨーク７によって
結合される。ここで極５、６のまわりに磁気コイル８が
巻き付けられ、支持磁石２の磁気コイル８に通電された
場合第２図の左のＬ形の極５と中央のＬ形の極６及び支
持レール１の間並びに第２図の右のＬ形の極５と中央の
Ｔ形の極６との間及び支持レール１との間に渡って、磁
気コイル８によって磁束Ｂが発生する。支持レール１と
支持磁石２は支持磁石２の極上面と支持レール１の歯４
の表面との間の間隙の空隙Ｓにより相互に分離されてい
る。
支持磁石２が支持レール１に沿って動く時、磁界の強さ
BZは時間の経過につれて、磁石の特定個所、例えば点Ａ
で点Ａが支持レール又はステータレールの溝３に向かい
合っているか又は歯４に向かい合っているかによりリプ
ル波形を生じる。第１の場合は弱く、第２の場合はこれ
とは異なり強い磁界Ｂが存在する。
BZは時間の経過につれて、磁石の特定個所、例えば点Ａ
で点Ａが支持レール又はステータレールの溝３に向かい
合っているか又は歯４に向かい合っているかによりリプ
ル波形を生じる。第１の場合は弱く、第２の場合はこれ
とは異なり強い磁界Ｂが存在する。
例えばＬ形の極５の表面に支持レール１の幅ｂの歯４が
対面して導体ループが形成されると、この導体ループに
交流電圧が誘導され、この電圧は磁界のリプル振幅及び
速度に依存し、その周波数は速度にのみ依存する。調整
器22（第１図）の電圧パルス及び磁石動特性によって生
じるリプルを消去するために、Ｌ形の極５の表面に、第
3a図及び第3b図に図式的に示すように横８の字形の二重
ループ５が装着されている。二重ループ９の導体は極の
周囲に沿って取り巻く外溝10を通り、その際両外溝10の
長手方向では中央で中心溝11によって結合されており、
支持レール１の歯４の幅に相応する幅ｂを有する２つの
矩形の線輪半体91と92が生ずる。第3b図中12又は13で導
体ループの両端子が表されており、誘起された交流電圧
信号UVが端子から取り出される。第3c図には他の形の二
重ループ９′が示され、間隔ｂの線輪半体91′と92′は
接触しない。端子12′と13′からは、同様に交流電圧信
号UVが取り出される。
対面して導体ループが形成されると、この導体ループに
交流電圧が誘導され、この電圧は磁界のリプル振幅及び
速度に依存し、その周波数は速度にのみ依存する。調整
器22（第１図）の電圧パルス及び磁石動特性によって生
じるリプルを消去するために、Ｌ形の極５の表面に、第
3a図及び第3b図に図式的に示すように横８の字形の二重
ループ５が装着されている。二重ループ９の導体は極の
周囲に沿って取り巻く外溝10を通り、その際両外溝10の
長手方向では中央で中心溝11によって結合されており、
支持レール１の歯４の幅に相応する幅ｂを有する２つの
矩形の線輪半体91と92が生ずる。第3b図中12又は13で導
体ループの両端子が表されており、誘起された交流電圧
信号UVが端子から取り出される。第3c図には他の形の二
重ループ９′が示され、間隔ｂの線輪半体91′と92′は
接触しない。端子12′と13′からは、同様に交流電圧信
号UVが取り出される。
この二重ループ９の支持磁石２が支持レール１に沿って
運動する際に誘起された交流電圧信号UVは第3b図に図式
的に表されている。この交流電圧信号UVの周波数は支持
レール１に沿って二重ループ９が運動する速度Ｖに正比
例する。この交流電圧信号UVは整流器31、例えば普通の
４路−半波整流器に供給される。この整流器の出力信号
のリプルは略１ヘルツの矩形周波数の低域通過フィルタ
32によって消去される。この低域通過フィルタ32の出力
信号はＡで表わされ、その振幅は０と100km/hの速度範
囲で速度に比例して殆ど線形に増大する。試験走行では
この比例係数は20km/h当たり略5Vであった。
運動する際に誘起された交流電圧信号UVは第3b図に図式
的に表されている。この交流電圧信号UVの周波数は支持
レール１に沿って二重ループ９が運動する速度Ｖに正比
例する。この交流電圧信号UVは整流器31、例えば普通の
４路−半波整流器に供給される。この整流器の出力信号
のリプルは略１ヘルツの矩形周波数の低域通過フィルタ
32によって消去される。この低域通過フィルタ32の出力
信号はＡで表わされ、その振幅は０と100km/hの速度範
囲で速度に比例して殆ど線形に増大する。試験走行では
この比例係数は20km/h当たり略5Vであった。
第１図には支持磁石２のための自動調整装置20が示され
る。自動調整装置20は磁気調整器21を有し、その出力信
号は磁束調整器22に供給され、この磁束調整器22は支持
磁石２の磁気コイル８中を流れる磁束、従って磁力を確
定する。磁束調整器22の入力信号は連係個所23から供給
され、この連係個所には一方では支持レール１と支持磁
石２との間に空隙Ｓの目標値SSOLLが、他方では空隙Ｓ
の実際値が、この場合測定された空隙の時間的二次微分
変化又は磁気加速度が供給される。これらの信号から磁
気調整器21の入力信号が形成される。
る。自動調整装置20は磁気調整器21を有し、その出力信
号は磁束調整器22に供給され、この磁束調整器22は支持
磁石２の磁気コイル８中を流れる磁束、従って磁力を確
定する。磁束調整器22の入力信号は連係個所23から供給
され、この連係個所には一方では支持レール１と支持磁
石２との間に空隙Ｓの目標値SSOLLが、他方では空隙Ｓ
の実際値が、この場合測定された空隙の時間的二次微分
変化又は磁気加速度が供給される。これらの信号から磁
気調整器21の入力信号が形成される。
上述の出力信号Ａは整合回路25に供給され、そこでは出
力信号Ａの振幅に依存して磁気調整器21のための調整器
振幅Ｇが確定される。この整合回路25の出力信号Ｇ
（Ａ）は磁気調整器21の調整振幅を制御する。
力信号Ａの振幅に依存して磁気調整器21のための調整器
振幅Ｇが確定される。この整合回路25の出力信号Ｇ
（Ａ）は磁気調整器21の調整振幅を制御する。
整合回路25では調整器増幅Ｇが出力信号Ａの振幅の連続
関数である。調整器増幅Ｇは小さい値で磁気浮上車の小
さい速度に相応した振幅０ではじまり、それから大きい
速度に相応して大きくなる振幅で上昇し、そして普通の
走行速度に相応して振幅では略一定の最終値に移行す
る。
関数である。調整器増幅Ｇは小さい値で磁気浮上車の小
さい速度に相応した振幅０ではじまり、それから大きい
速度に相応して大きくなる振幅で上昇し、そして普通の
走行速度に相応して振幅では略一定の最終値に移行す
る。
調整器増幅Ｇのための連続的特性を有する整合回路の代
わりに不連続特性を有する整合回路25′又は25″も選択
され得る（第１図）。その際整合回路25′は２点特性曲
線、整合回路25″は３点特性曲線を有する。整合回路2
5′では調整器増幅は磁気浮上車の信号又は速度のある
振幅までは一定の低い値に保持され、それから高い振幅
のために高い最終値に跳ね上がる。整合回路25″の特性
曲線は調整器増幅のための低い値と高い値との間に中間
値を有する。安定した調整挙動を保証するために跳躍的
に死点が設けられている。
わりに不連続特性を有する整合回路25′又は25″も選択
され得る（第１図）。その際整合回路25′は２点特性曲
線、整合回路25″は３点特性曲線を有する。整合回路2
5′では調整器増幅は磁気浮上車の信号又は速度のある
振幅までは一定の低い値に保持され、それから高い振幅
のために高い最終値に跳ね上がる。整合回路25″の特性
曲線は調整器増幅のための低い値と高い値との間に中間
値を有する。安定した調整挙動を保証するために跳躍的
に死点が設けられている。
（発明の効果） 本発明によれば導体ループの出力信号のためのいかなる
周波数分析も行われる必要がない。長尺磁気浮上車の試
験によって振幅について導体ループの出力電圧を評価す
るだけで十分である。特に誘導回路がレールの歯の幅の
大きさと等しい大きさの線輪半体を備えた横８の字形の
二重ループである場合に結果がよい。この実施形態では
相異なる磁力によって例えばカーブ走行の際簡単なルー
プ内に誘導される故障が除去される。整流器と整合回路
との間に低域通過フィルタが接続される。低域通過フィ
ルタは略１ヘルツの矩形波を有する。この低域通過フィ
ルタによって同一方向の信号の残りのリプルは実際上統
合される。そのわけは磁気浮上車の速度変化は１″以内
では著しくはないからである。低域通過フィルタの出力
には同方向の速度信号の特性曲線、即ち速度についての
電圧振幅が表される。１時間に０〜100kmの範囲ではこ
の特性曲線は略直線である。いかなる場合でも故障は調
整のために何ら影響ない程小さい。この同方向の電圧信
号は整合回路に供給され、これを介して磁気調整器の調
整パラメータが調整される。
周波数分析も行われる必要がない。長尺磁気浮上車の試
験によって振幅について導体ループの出力電圧を評価す
るだけで十分である。特に誘導回路がレールの歯の幅の
大きさと等しい大きさの線輪半体を備えた横８の字形の
二重ループである場合に結果がよい。この実施形態では
相異なる磁力によって例えばカーブ走行の際簡単なルー
プ内に誘導される故障が除去される。整流器と整合回路
との間に低域通過フィルタが接続される。低域通過フィ
ルタは略１ヘルツの矩形波を有する。この低域通過フィ
ルタによって同一方向の信号の残りのリプルは実際上統
合される。そのわけは磁気浮上車の速度変化は１″以内
では著しくはないからである。低域通過フィルタの出力
には同方向の速度信号の特性曲線、即ち速度についての
電圧振幅が表される。１時間に０〜100kmの範囲ではこ
の特性曲線は略直線である。いかなる場合でも故障は調
整のために何ら影響ない程小さい。この同方向の電圧信
号は整合回路に供給され、これを介して磁気調整器の調
整パラメータが調整される。
第１図は本発明による長尺ステータ磁気浮上車の支持磁
石と支持レールとの間の空隙調整装置のブロック図、第
２図は本発明による装置の機能を説明するための磁気浮
上車の長尺ステータレール及び支持磁石の図式図、第3a
図は二重ループが挿入されている磁気浮上車の支持磁石
の極の第3b図の3a-3a線に沿う断面図、そして第3b図及
び第3c図は同極の上面図である。 図中符号 ９……導体ループ 12……出力端子 13……出力端子 25……整合回路 31……整流器 Ａ……出力信号
石と支持レールとの間の空隙調整装置のブロック図、第
２図は本発明による装置の機能を説明するための磁気浮
上車の長尺ステータレール及び支持磁石の図式図、第3a
図は二重ループが挿入されている磁気浮上車の支持磁石
の極の第3b図の3a-3a線に沿う断面図、そして第3b図及
び第3c図は同極の上面図である。 図中符号 ９……導体ループ 12……出力端子 13……出力端子 25……整合回路 31……整流器 Ａ……出力信号
Claims (5)
- 【請求項１】長尺ステータ磁気浮上車の支持磁石と長尺
ステータとして形成された走行路としての支持レールと
の間の空隙調整装置にして、支持磁石の極は交互に同一
幅の歯と溝とを有する支持レールに対して間隔をおいて
向かい合い、かつ支持磁石の磁力は空隙の値及び場合に
よってはその時間的変化に依存して後続した、支持磁石
に影響を与える磁束調整器を備えた磁気調整器を介して
調整可能であり、その際追加的に速度に依存して誘導さ
れる交流電圧出力信号が検出され、そのために導体ルー
プが使用され、この導体ループはそれぞれ支持レール歯
の幅で支持磁石の極の表面に挿入されかつ車両の運動の
際にそれぞれ前記導体ループの端子で前記交流電圧出力
信号が取り出されることができ、この出力信号は後続の
整合回路に供給され、整合回路はこの信号を、磁気調整
器に接続されかつ磁気調整器の増幅に影響を与える、周
波数に依存する制御信号に変換する前記空隙調整装置に
おいて、 磁気浮上車の速度に比例する出力信号（Ａ）を形成する
ために、導体ループ（９）の出力端子（12、13）が直接
整流器（31）と接続しており、整流器の出力信号が整合
回路（25）に供給されることを特徴とする長尺ステータ
磁気浮上車における空隙調整装置。 - 【請求項２】整流器（31）と整合回路（25）との間に低
域通過フィルタ（32）が接続されている、特許請求の範
囲第１項記載の長尺ステータ磁気浮上車における空隙調
整装置。 - 【請求項３】低域通過フィルタ（32）が略１ヘルツの矩
形周波数を有する、特許請求の範囲第２項記載の長尺ス
テータ磁気浮上車における空隙調整装置。 - 【請求項４】導体ループ（９）が支持レール歯（４）の
幅（ｂ）の有する大きさと同一大きさの線輪半体から成
る横８の字形の二重ループ（91、92）である、特許請求
の範囲第１項から第３項までのうちのいずれか一記載の
長尺ステータ磁気浮上車における空隙調整装置。 - 【請求項５】導体ループ（９′）が等しい大きさの線輪
半体の横８の字形の二重ループ（91′、92′）であり、
その中心間隔が支持レール歯（４）の幅（ｂ）と一致し
ている特許請求の範囲第１項から第３項までのうちのい
ずれか一記載の長尺ステータ磁気浮上車における空隙調
整装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3515350.4 | 1985-04-27 | ||
| DE19853515350 DE3515350A1 (de) | 1985-04-27 | 1985-04-27 | Magnetregler fuer langstator-magnetschwebefahrzeuge |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61254004A JPS61254004A (ja) | 1986-11-11 |
| JPH07110085B2 true JPH07110085B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=6269354
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61094998A Expired - Lifetime JPH07110085B2 (ja) | 1985-04-27 | 1986-04-25 | 長尺ステ−タ磁気浮上車のための磁気調整装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4731569A (ja) |
| JP (1) | JPH07110085B2 (ja) |
| DE (1) | DE3515350A1 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63107403A (ja) * | 1986-07-23 | 1988-05-12 | アーエーゲー・ウエスチングハウス―トランスポート―ジステメ・ゲゼルシヤフト・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 磁気浮上軌道の磁石の電圧制御方法 |
| DE3724452A1 (de) * | 1986-07-23 | 1988-02-25 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Verfahren zur spannungsregelung der magnete einer magnetschwebebahn sowie zugehoeriger regler |
| DE3811046C2 (de) * | 1988-03-31 | 1994-05-26 | Heidelberger Druckmasch Ag | Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung des Übersetzungsverhältnisses an einer Druckmaschine |
| US5224201A (en) * | 1988-03-31 | 1993-06-29 | Heidelberger Druckmaschinen Ag | Method and device for measuring rotary speed |
| DE4028197C2 (de) * | 1990-09-03 | 1994-06-30 | Hirtz Helmut | Binärer Fahrweg |
| FR2684251B1 (fr) * | 1991-11-26 | 1995-07-28 | Hutchinson | Moteur lineaire asservi a reluctance variable. |
| US5409356A (en) * | 1992-06-11 | 1995-04-25 | Massie; Lewis E. | Well pumping system with linear induction motor device |
| US5511488A (en) * | 1994-04-25 | 1996-04-30 | Powell; James R. | Electromagnetic induction ground vehicle levitation guideway |
| US5503083A (en) * | 1994-06-23 | 1996-04-02 | Powell; James R. | Electromagnetic induction suspension and horizontal switching system for a vehicle on a planar guideway |
| US5953996A (en) * | 1998-04-03 | 1999-09-21 | Powell; James R. | System and method for magnetic levitation guideway emplacement on conventional railroad line installations |
| US6152045A (en) * | 1998-07-24 | 2000-11-28 | Powell; James R. | Magnetic levitation system for long distance delivery of water |
| US6990906B2 (en) * | 2001-03-26 | 2006-01-31 | James Russell Powell | Electrical power storage and delivery using magnetic levitation technology |
| DE102004056438A1 (de) * | 2004-03-15 | 2005-10-06 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Führmagnetsystem und damit ausgerüstetes Magnetschwebefahrzeug |
| DE102004013692A1 (de) * | 2004-03-18 | 2005-10-06 | Thyssenkrupp Transrapid Gmbh | Verfahren bei einem Magnetschwebefahrzeug zur Regelung von Tragspalten und Magnetschwebefahrzeug mit nach diesem Verfahren arbeitenden Regelkreisen |
| DE102007004919B4 (de) * | 2007-01-26 | 2018-09-27 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Einrichtung zur Antriebssteuerung eines Magnetschwebefahrzeugs auf einer Magnetschwebebahnstrecke |
| US8132513B2 (en) * | 2009-09-11 | 2012-03-13 | Disney Enterprises, Inc. | Amusement park ride with a vehicle drive that decouples upon loss of power |
| JP5015290B2 (ja) * | 2010-06-16 | 2012-08-29 | Ｔｈｋ株式会社 | リニアモータ |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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