JPH1169513A - Self-regulating system of high-speed ground transportation based on permanent magnet - Google Patents

Self-regulating system of high-speed ground transportation based on permanent magnet

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JPH1169513A
JPH1169513A JP23879797A JP23879797A JPH1169513A JP H1169513 A JPH1169513 A JP H1169513A JP 23879797 A JP23879797 A JP 23879797A JP 23879797 A JP23879797 A JP 23879797A JP H1169513 A JPH1169513 A JP H1169513A
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magnetic
core
stator
vehicle
steel core
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V Tozoni Oreg
ヴイ. トゾーニ オレグ
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  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self-regulating system of high-speed ground transportation based on permanent magnet which is designated for magnetic levitation, stabilization and propulsion of a high-speed transporting car, without causing friction. SOLUTION: This system is provided with a magneto-dynamic levitation and stabilizing self-regulating system(MDLSS) and a permanent magnet linear synchronous motor(PMLSM) connected functionally to and interacting with each other. MDLSS provides the levitation and stability of a car suspended in magnetic field produced by its own permanent magnets 32 to 35, while PMLSM produces propulsion force providing an assigned alternative velocity of the car along the designated track of a guideway by the interaction of the magnetic field of the car magnets with the current traveling wave in the stator winding powered by a current of constant frequency. Provided with a fixed guideway/stator, which moves together with the steel cores of MDLSS, the three-phase windings of PMLSM and the car permanent magnets of the levitator of MDLSS, and permanent magnets with the steel cores of the rotor of PMLSM as two main parts, each subsystem self-regulates and operates, without a high- speed response control system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は高速地上輸送システ
ムにおける車両の磁気浮上、安定化、及び推進、より詳
細には周波数が一定の三相正弦波電流により生ずる進行
波電流により指定された軌道に沿って推進される車両を
指定された他の速度で安定に飛行させる永久磁石及びス
チールコアを備えた磁気浮上、安定化、及び推進自己調
整システムに関する。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to magnetic levitation, stabilization and propulsion of vehicles in a high speed ground transportation system, and more particularly to a trajectory designated by a traveling wave current generated by a three frequency sinusoidal current having a constant frequency. The present invention relates to a magnetic levitation, stabilization, and propulsion self-adjustment system with permanent magnets and steel cores that makes vehicles propelled along stably fly at other specified speeds.

【0002】該提案されたシステムは次の2つの機能的
に接続されそれぞれ他のサブシステムと相互作用を備え
ている:(a)磁気ダイナミック浮上及び安定化自己調
整システム(MDLSSとも呼ばれる)、(b)永久磁
石リニア同期モータ(PMLSMとも呼ばれる)。
The proposed system has two functionally connected and each interacting with other subsystems: (a) a magnetic dynamic levitation and stabilization self-regulating system (also called MDLSS), ( b) Permanent magnet linear synchronous motor (also called PMLSM).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】車両の懸架装置に必要
な磁気力を与えることができる二つのタイプの懸架装置
が知られている。これらの装置には次のものが含まれて
いる: 1.車両上にある電磁石が強磁性レールを有するガイド
ウェイに引き付けられている電磁懸架(EMS)(トラ
ンスラピッド、ドイツ); 2.車両上にある超電導磁石が非磁性導電性レールを有
するガイドウェイから反発される電気ダイナミック懸架
(EDS)(日本マグレブ)。
There are two types of suspensions that can provide the required magnetic force to the vehicle suspension. These devices include the following: 1. Electromagnetic suspension (EMS) in which electromagnets on the vehicle are attracted to guideways with ferromagnetic rails (Transrapid, Germany); Electric Dynamic Suspension (EDS) (Nippon Maghreb) where superconducting magnets on the vehicle are repelled from guideways having non-magnetic conductive rails.

【0004】両方のこれらのシステムは輸送に必要な利
用を遅らす重大な欠点がある。
[0004] Both of these systems have significant drawbacks that slow the utilization required for transportation.

【0005】EMS(トランスラピッド、ドイツ)は電
磁石の極とガイドウェイレールとの間のエアーギャップ
の大きさを制御するための高速応答自動制御システムが
無ければ車両の安定した平衡を確実にすることができな
い。このため、制御システムのあらゆる故障または電磁
石内の電流の損失により危険な状態、及びことによると
大惨事に至る。更に、高速応答制御システムと電流の大
型の発電機(それ自身に電力供給を行う)を車両内に取
りつけ、乗客/飛行積み荷が車両の重量の小さな部分で
あるようにする必要がある。
[0005] EMS (Transrapid, Germany) aims to ensure a stable equilibrium of a vehicle without a fast response automatic control system for controlling the size of the air gap between the poles of the electromagnets and the guideway rails. Can not. This leads to dangerous situations and possibly catastrophes due to any failure of the control system or loss of current in the electromagnet. In addition, a fast response control system and a large generator of current (powering itself) need to be installed in the vehicle so that the passenger / flight load is a small part of the weight of the vehicle.

【0006】EDS(日本マグレブ)には超電導磁石を
恒久に冷却する機上システムが必要である。温度を予め
決められた制限内に厳密に保持することを失敗すると、
大惨事になる場合がある。更に、超電導磁石は強力な磁
界を作るが、この磁界は車両を安定に動かすための十分
な力を与えることができなく、それ故EDSにはEMS
と同様に、方向転換の間車両の振動を制動するため高速
応答制御システム及び高電力電流源も必要である。その
ほか、強力な磁界は乗客に危険な場合がある。
[0006] EDS (Nippon Maghreb) requires an on-board system for permanently cooling the superconducting magnet. Failure to keep temperature strictly within predetermined limits
It can be catastrophic. In addition, superconducting magnets create a strong magnetic field, which cannot provide enough force to move the vehicle stably, and therefore EDS has EMS
Similarly, a fast response control system and a high power current source are also needed to dampen vehicle vibration during a turn. In addition, strong magnetic fields can be dangerous to passengers.

【0007】両方のシステムの他の欠点はシチフネスが
低いことである。内部安定化力のずれと増加の間の比例
係数fs は次式で表される“スチフネス”と呼ばれてい
る:fs =∂Fs /∂δ 更に該比例係数は決定的なパラメータ、即ちスチフネス
が大きくなると車両のずれが小さくなる、更にそれ故磁
気懸架システムの特性が良くなることを示していること
を当業者は評価している。
Another disadvantage of both systems is their low stiffness. The proportionality factor f s between the deviation and increase of the internal stabilizing force is called “stiffness”: f s = ∂F s / ∂δ Further, the proportionality factor is a deterministic parameter: Those skilled in the art will appreciate that greater stiffness indicates less displacement of the vehicle and therefore better performance of the magnetic suspension system.

【0008】あらゆる懸架システムは(車両上に配置さ
れた磁石により発生する)磁界と(前記磁界により誘導
される)ガイドウェイレール内の電流との間の相互作用
による内部の力を使用することにより動作している。該
磁石からの距離が増大すると、該磁界は少なくなり該内
部の磁気力は低下し、更にそれらから派生する−スチフ
ネスはより速い速度(秒−度)で低下する。
[0008] All suspension systems use internal forces due to the interaction between the magnetic field (generated by magnets located on the vehicle) and the current in the guideway rails (induced by said field). It is working. As the distance from the magnet increases, the magnetic field decreases and the internal magnetic forces decrease, and furthermore, the stiffness derived from them decreases at a faster rate (seconds-degrees).

【0009】該EMSシステム(ドイツのトランスラピ
ッド)は決して安定化の内部の力を発生しない。このシ
ステムは内部では不安定であり、そのスチフネスは高速
応答制御システムにより発生し、人為的に保持される。
The EMS system (Transrapid, Germany) never generates an internal force of stabilization. This system is unstable internally and its stiffness is generated by a fast response control system and is artificially maintained.

【0010】該EDSシステム(日本マグレブ)内の超
電導磁石の極は熱絶縁体の厚い層で覆われており、該ガ
イドウェイレール内に誘導される電流は該層の厚さにわ
たり配電される。従って、磁石の極と該レール内の誘導
電流との間の距離は該磁石の極と該レールとの間のエア
ーギャップの大きさより大きい。更に、該磁石が動く間
非磁気導電性レールの中に誘導される電流の値は該磁気
スチールレール中に誘導される電流の値より何分の一も
小さい。これにより安定化内部磁化力と該スチフネスが
低下する傾向があり、これは安定した動きに必要な量よ
り大幅に小さくなる。
[0010] The poles of the superconducting magnet in the EDS system (Nippon Maghreb) are covered with a thick layer of thermal insulator, and the current induced in the guideway rail is distributed over the thickness of the layer. Thus, the distance between the pole of the magnet and the induced current in the rail is greater than the size of the air gap between the pole of the magnet and the rail. Furthermore, the value of the current induced in the non-magnetic conductive rail during the movement of the magnet is a fraction of the value of the current induced in the magnetic steel rail. This tends to reduce the stabilized internal magnetizing force and the stiffness, which is significantly less than required for stable movement.

【0011】当業者に周知なラグランジュの定理(Po
l Appell;Traitede Mecaniq
ue Rationnelle.Paris,Gaut
hier−Villars,Etc.Editeur
s)によれば保存系がある位置にあり、その位置エネル
ギーが厳密に局所的に最小値を有するならば、その位置
は該システムの安定平衡点であり、指定された軌道に沿
って車両を安定に飛行させることができ、この種のシス
テムの位置エネルギーが軌道の全ての点で厳密に局所的
に最小値を有することが必要十分である。
[0011] The Lagrangian theorem well known to those skilled in the art (Po
l Appell; Traitede Mecaniq
use Rationale. Paris, Gout
hier-Villars, Etc. Editur
According to s), if the conservative system is at a certain position and its potential energy has a strictly local minimum, then that position is the stable equilibrium point of the system and will cause the vehicle to follow the specified trajectory. It is necessary and sufficient to be able to fly stably and for the potential energy of such a system to have a strictly local minimum at every point in the trajectory.

【0012】不都合なことに、現在のシステムの磁石は
平衡な位置を有して無く、該磁界は不安定な力のみを生
じ、該磁石をそれぞれの鉄心に引き付けるように分布し
ている。
Unfortunately, the magnets of current systems do not have a balanced position, and the magnetic field produces only unstable forces and is distributed to attract the magnets to their respective cores.

【0013】現在のシステムに安定性を与えるため、高
速応答自動制御システムが必要である。この種の制御は
高価であり、残念なことに現在信頼性が無い。
To provide stability to current systems, a fast response automatic control system is needed. This type of control is expensive and unfortunately is currently unreliable.

【0014】現在のシステム(ドイツのトランスラピッ
ド及び日本マグレブ)の欠点の無い車両懸架を与えるこ
とが強く望まれていた。
There was a strong desire to provide a vehicle suspension without the shortcomings of current systems (Transrapid, Germany and Maghreb, Japan).

【0015】米国特許番号第5140208号;521
8257号と(本発明と同じ発明者により発明された)
5319275号とに開示された別の磁気浮上自己調整
システムでは重い本体を安定してホバリングさせるため
設計された強力な安定化力を有することが提案されてい
る。
US Pat. No. 5,140,208; 521
No. 8257 and (invented by the same inventor as the present invention)
Another magnetic levitation self-adjusting system disclosed in US Pat. No. 5,319,275 has been proposed to have a strong stabilizing force designed to stably hover heavy bodies.

【0016】例えば、米国特許番号第5140208号
では浮上された車両ガイドウェイ用の自己調整磁気案内
システムが開示され、新しい磁気装置が採用されてい
る。前記の磁気装置は該ガイドウェイの上に取りつけら
れた二つのC型スチールコアと、車両の底に取りつけら
れた永久磁石のグループ(PMs と呼ぶ)とを備えてい
る。磁束はPMs 及びスチールコアを通っている。ガイ
ドウェイに取り付けられているため、該スチールコアは
PMs の右側と左側のエアーギャップの中にある磁束チ
ューブに伸びている。車両の重さでPMs が下方にずれ
ると、該磁気チューブは縮まりその結果ずれの値に比例
した安定化力によりPMs を平衡位置に上方に引っ張
る。いかなる故障時にも、車両は磁界内に吊されること
が保たれる。
For example, US Pat. No. 5,140,208 discloses a self-adjusting magnetic guidance system for a surfaced vehicle guideway and employs a new magnetic device. It said magnetic device comprises a two C-type steel core mounted on the said guideways, and a group of permanent magnets mounted on the bottom of the vehicle (referred to as PM s). The magnetic flux passes through the PM s and steel core. Because it is attached to the guide way, the steel core extends to a magnetic flux tube is in the air gap of the right and left sides of the PM s. When the PM s shifts downward due to the weight of the vehicle, the magnetic tube shrinks, thereby pulling the PM s upward to an equilibrium position with a stabilizing force proportional to the value of the shift. In the event of any failure, the vehicle is kept suspended in the magnetic field.

【0017】不都合なことに、磁石の横方向へのずれに
より実質的に不安定な力が生ずる。
Unfortunately, the lateral displacement of the magnet produces a substantially unstable force.

【0018】米国特許番号第5218257号では前述
の特許に記載されたものと同じ磁気装置を備えた磁気浮
上自己調整システムを開示している。これらの磁気装置
は装置内のそれぞれの不安定化力が隣接の装置の安定化
力により補償されるように接続されている。不都合なこ
とに、該システムの不安定化力が該安定化力に勝ってお
り、それ故完全な補償が行われない。
US Pat. No. 5,218,257 discloses a magnetic levitation self-adjusting system with the same magnetic devices as described in the aforementioned patent. These magnetic devices are connected such that each destabilizing force in the device is compensated by the stabilizing force of the adjacent device. Unfortunately, the destabilizing power of the system prevails over the stabilizing power, and therefore no complete compensation is provided.

【0019】米国特許番号第5319275号は強力な
安定化力を有した磁気浮上自己調整システムを開示して
おり、コアの端の面を覆い固定子全体に沿って伸びてい
る細片スクリーンにより前述の問題を解決している。し
かし、効率的にするため、該スクリーンはかなり厚く
(該装置ではPMs の間の距離の少なくとも20%)、
PMとそれぞれのコアとの間のエアーギャップの二倍で
あり、従って実質的に安定化力とスチフネスが減少す
る。これにより該システムの特性が急激に低くなり価格
が増加する。
US Pat. No. 5,319,275 discloses a magnetic levitation self-adjusting system having a strong stabilizing force, said strip having a strip screen covering the end face of the core and extending along the entire stator. Has solved the problem. However, in order to efficiently (at least 20% of the distance between the PM s in the device) the screen is fairly thick,
Twice the air gap between the PM and the respective core, thus substantially reducing stabilizing power and stiffness. This sharply reduces the characteristics of the system and increases the price.

【0020】前述のシステムの欠点を解決する磁気浮上
自己調整システムを提供することが強く望まれていた。
It was highly desirable to provide a magnetic levitation self-adjusting system that overcomes the disadvantages of the aforementioned systems.

【0021】車両の推進用の装置−超電導磁石に基づく
リニア同期モータの周知の構造には周波数の制御を可変
できる多相電力供給が必要である。その結果、それぞれ
の移動車両には交番周波数の発電機により電力を供給す
る必要があり、この結果マグレブ輸送システムの維持は
かなり複雑になり費用がかなり増加する。
The well-known structure of linear synchronous motors based on superconducting magnets requires a multi-phase power supply with variable frequency control. As a result, each moving vehicle needs to be powered by an alternator generator, which significantly increases the maintenance and cost of maintaining the Maghreb transport system.

【0022】経済的及び他の要素としてマグレブ輸送シ
ステムのガイドウェイが自動車の高速道路の通路をほぼ
たどる場合必要になる。該高速道路上での車両の制限速
度はほぼ55−65m/hである。反対に、マグレブ車
両に対する無理が無く期待される速度は300−400
m/hであり、自動車の速度の約5−6倍高い。従っ
て、ガイドウェイが高速道路に平行に伸びているなら
ば、該ガイドウェイの曲がった部分を進む車両は該高速
道路上の自動車が受ける遠心力より車両装置の重量当た
り25倍から35倍大きい遠心力を受ける。
As an economic and other factor, it becomes necessary when the guideway of the Maghreb transport system almost follows the path of a motorway. The speed limit of the vehicle on the highway is approximately 55-65 m / h. Conversely, the expected speed for a Maghreb vehicle is reasonably 300-400.
m / h, about 5-6 times faster than the speed of a car. Thus, if the guideway extends parallel to the highway, a vehicle traveling on a curved portion of the guideway will have a centrifugal force 25 to 35 times greater than the centrifugal force experienced by the vehicle on the highway per vehicle device weight. Receive strength.

【0023】この結果は、遠心力Fc が速度の二乗に比
例することから生ずる: Fc =mv2 /R ここにmv は車両の重量でRは該ガイドウェイの曲率半
径である。
This result results from the fact that the centrifugal force F c is proportional to the square of the velocity: F c = m v V 2 / R where m v is the weight of the vehicle and R is the radius of curvature of the guideway. .

【0024】この遠心力が増加した結果、該力が該ガイ
ドウェイの曲がった部分を横切る時該車両を減速させる
手段を与える必要がある。更に、該ガイドウェイ上で車
両を安定にする手段も与える必要がある。これらの両方
の手段は信頼性があり低価格な方法で与える必要があ
る。
As a result of this increased centrifugal force, it is necessary to provide a means to decelerate the vehicle when the force crosses a curved portion of the guideway. Further, it is necessary to provide a means for stabilizing the vehicle on the guideway. Both of these measures need to be provided in a reliable and inexpensive way.

【0025】周知のマグレブシステムでは、カーブに沿
った減速は高速応答自動システムによって行われる。該
システムは車両が駅の間にある時車両に電力を供給する
可変周波数発電機に影響を与えることにより車両の動き
を制御している。この種のシステムは複雑で高価で信頼
性が無い。
In known maglev systems, deceleration along a curve is performed by a fast response automatic system. The system controls the movement of the vehicle by affecting a variable frequency generator that powers the vehicle when the vehicle is between stations. Such systems are complex, expensive and unreliable.

【0026】固定子の推進巻線内の電流進行波の速度は
その巻数の長さに比例する。従って、速度を変えるため
に固定子の異なる区分で巻数の長さを変えることで十分
であり、これらの区分で速度が変えられる。
The speed of the current traveling wave in the propulsion winding of the stator is proportional to its length. It is therefore sufficient to change the length of the number of turns in different sections of the stator in order to change the speed, the speed being changed in these sections.

【0027】車両の極のピッチが可変であってリニア同
期モータは米国特許番号第5208486号及び第52
25726号に記載されており、その開示内容は参考文
献としてここに取り入れてある。その欠点は回転子磁石
を固定子のコアに引き付ける力が不安定であることであ
る。
The pole pitch of the vehicle is variable and the linear synchronous motor is disclosed in US Pat. Nos. 5,208,486 and 52.
No. 25726, the disclosure of which is incorporated herein by reference. The disadvantage is that the attraction of the rotor magnet to the stator core is unstable.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】従って、本発明の目的
は、磁気ダイナミック懸架内で指定された他の速度で指
定された軌道に沿って車両の飛行を厳密に安定して行う
磁気ダイナミック浮上安定自己調整システム−MDLS
S及び永久磁石リニア同期モータ−PMLSMを提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a magnetic dynamic levitation stabilization that strictly stabilizes the flight of a vehicle along a specified trajectory at another specified speed within a magnetic dynamic suspension. Self-adjustment system-MDLS
S and permanent magnet linear synchronous motor-PMLSM.

【0029】本発明の他の目的は、浮上機の動きの軌道
の全体に沿って、位置エネルギーを厳密に局部的に最小
にするMDLSSを提供することである。
It is another object of the present invention to provide an MDLSS that strictly minimizes potential energy along the entire trajectory of the levitator movement.

【0030】本発明の更に他の目的は、PMs の動きを
利用し車両にフレキシブルな軌道の通路を割り当てたM
DLSSと、該スチールのノンリニアな特別な磁気抵抗
と、特別な形のスチールコアと、コアの後部の両側の長
さをほぼ覆っている特別なスクリーンとを提供し、ガイ
ドウェイに沿って車両の飛行を安定に保つ力を発生させ
ることである。
[0030] Still another object of the present invention has allocated passage flexible track to the vehicle using the motion of the PM s M
Providing a DLSS, a non-linear special reluctance of the steel, a specially shaped steel core, and a special screen substantially covering the length of both sides of the rear of the core, To generate a force that keeps the flight stable.

【0031】更に本発明の目的は、所定の軌道からの浮
上機のあらゆるずれが、軌道上で該浮上機を戻す安定化
力を生ずるシステムMDLSSのエアーギャップ内に磁
界を分布するように、浮上機のPMs と固定子のスチー
ルコアが形成されていることを特徴とする該MDLSS
を提供することである。
It is a further object of the present invention to levitate such that any deviation of the levitator from a given trajectory distributes a magnetic field within the air gap of the system MDLSS which produces a stabilizing force to return the levitator on orbit. the MDLSS characterized in that the steel core of the PM s and stator of the machine is formed
It is to provide.

【0032】更に本発明の目的は、リニア同期モータが
指定された軌道の各点で車両に所定の値の速度を与える
ような推進力を生ずることを特徴とするPMLSMを提
供することである。
It is a further object of the present invention to provide a PMLSM characterized in that a linear synchronous motor produces a propulsion force at each point on a designated trajectory that gives the vehicle a predetermined value of speed.

【0033】更に本発明の目的は、リニア同期モータが
回転子装置内で永久磁石を使用しているが、前述の特許
に記載のPMLSMと異なり不安定化力が指定された軌
道から車両が横にずれるとゼロになることを特徴とする
PMLSMを提供することである。
Further, it is an object of the present invention that the linear synchronous motor uses a permanent magnet in the rotor device. However, unlike the PMLSM described in the above-mentioned patent, the vehicle moves sideways from the track where the destabilizing force is specified. The present invention provides a PMLSM characterized in that when it shifts to zero, it becomes zero.

【0034】更に、本発明の目的は車両が動いている間
固定子巻き線の巻数の長さの変化に従い、回転子の極の
ピッチの長さを変え、これにより電流進行波を使用し推
進力を作ることができるPMLSM構造を提供すること
である。
It is a further object of the present invention to change the length of the poles of the rotor according to the change in the number of turns of the stator windings while the vehicle is moving, thereby propelling using the current traveling wave. It is to provide a PMLSM structure that can create force.

【0035】本発明のMDLSSのサブシステムは同一
の装置を備えたシステムとして形成されている。各装置
は次の二種類の内部磁気力を生ずることにより平衡位置
からずれを生ずる外部の影響に対応している:該磁気装
置を平衡位置に戻す安定化力、及び該磁気装置を平衡位
置の外に持っていく不安定化力。本発明により次のこと
が示されている: −コアの先端部を鋭くすることにより安定化力の値を不
安定化力の値に等しくすることが可能である; −不安定化力が、コアの後部に飽和したスチールを使用
することによりかなり低くすることができる; −飽和したスチールコアの横方向の表面の上に取り付け
られた導電性のスクリーンは損失磁束を殆ど全て抑える
ことができ、これによりコアの後部の長さの全体に沿っ
て必要な飽和レベルを保つ。
The MDLSS subsystem of the present invention is formed as a system with the same devices. Each device responds to external influences that deviate from the equilibrium position by producing two types of internal magnetic forces: a stabilizing force that returns the magnetic device to the equilibrium position, and Destabilizing power to take outside. According to the present invention it is shown that it is possible to make the value of the stabilizing force equal to the value of the destabilizing force by sharpening the tip of the core; It can be considerably lower by using saturated steel at the back of the core;-a conductive screen mounted on the lateral surface of the saturated steel core can suppress almost all the flux losses, This maintains the required saturation level along the entire length of the back of the core.

【0036】本発明の原理によれば、MDLSSは移動
の軌道を決定する共通の基礎の上と本体(車両)の上に
取り付けられた四つの同一の装置を備えている。各装置
には固定子部品と、該固定子部品に対し電磁的に結合さ
れしかも該固定子部品に対し動くことができる浮上機部
品とを備えている。該固定子部品は、一対のほぼ同一の
長い成層のスチールコアを含んでおり、それぞれのスチ
ールコアは後部と一対のほぼ同一の先端部を含み、該後
部は外側と内側で横方向に表面を有している。好適に
は、該スチールコアはC型の断面を有している。先端部
のそれぞれは後部より幅が広く、鋭い端を有している。
In accordance with the principles of the present invention, the MDLSS comprises four identical devices mounted on a common foundation for determining the trajectory of movement and on the body (vehicle). Each device includes a stator component and a levitator component electromagnetically coupled to the stator component and movable relative to the stator component. The stator component includes a pair of substantially identical long stratified steel cores, each steel core including a rear portion and a pair of substantially identical tips, with the rear portion laterally outwardly and inwardly. Have. Preferably, the steel core has a C-shaped cross section. Each of the tips is wider than the rear and has sharp edges.

【0037】各対において、該コアは向かい合ったコア
の先端部に向かい先端部と対称に位置している。該固定
子部品は更に各コアの後部の外側と内側の横方向の表面
を覆っている非磁気導電性スクリーンを含んでいる。
In each pair, the core is located symmetrically with the tip of the opposite core. The stator component further includes a non-magnetic conductive screen covering the outer and inner lateral surfaces of the rear of each core.

【0038】該浮上機部品は固いつなぎ材により接続さ
れ、更にそれぞれのレベルに同じ磁化ベクトルの二つの
永久磁石を有した二つのレベルにある(長く断面が矩形
の)4つの永久磁石を含んでいる。一方が他方の下に位
置しているこれら二つのレベルにあるそれぞれの永久磁
石は極性が反対の磁化ベクトルを有している。
The levitator components are connected by rigid ties and further include four permanent magnets (long and rectangular in cross section) at two levels with two permanent magnets of the same magnetization vector at each level. I have. Each permanent magnet at these two levels, one below the other, has magnetization vectors of opposite polarity.

【0039】各コアの先端部の尖った端の間の距離が、
前記二つのレベルのそれぞれにある永久磁石の矩形の断
面の中間点の間の距離に等しいことが最も重要かつ基本
的なことである。該浮上機部品の永久磁石は該固定子部
品のコアの先端部の間に存在するエアーギャップの中に
配置されている。
The distance between the sharp ends of the tips of each core is
It is most important and essential that the distance between the midpoints of the rectangular cross section of the permanent magnet at each of the two levels be equal. The permanent magnet of the levitator component is located in an air gap between the tips of the core of the stator component.

【0040】該浮上機部品は平衡位置を有しており、該
平衡位置で前記二つのレベルのそれぞれのレベルにある
永久磁石は、向かい合ったコアのそれぞれの先端部の間
のエアーギャップの中の中央であり、永久磁石の中間点
に対しては該固定子部品のコアの前記先端部のそれぞれ
鋭い端と正確に位置合わせをして置かれている。
The levitator component has an equilibrium position, in which the permanent magnets at each of the two levels have a permanent magnet in the air gap between the respective tips of the opposing cores. The center, which is precisely aligned with the respective sharp end of the tip of the core of the stator component with respect to the midpoint of the permanent magnet.

【0041】該浮上機部品の永久磁石は最初の磁界を発
生し、順番に二番目の磁界を生ずる固定子部品のスチー
ルコアを磁化する。更に該浮上機部品が平衡位置からず
れると、最初及び二番目の磁界が該浮上機部品を平衡位
置に戻す安定化力を生ずる。
The permanent magnet of the levitator component generates the first magnetic field, which in turn magnetizes the steel core of the stator component producing the second magnetic field. Further, as the levitator component deviates from the equilibrium position, the first and second magnetic fields create a stabilizing force that returns the levitator component to the equilibrium position.

【0042】好適には、該MDLSSは底と、軌道に沿
って動く重い本体(車両)用の軌道を指定するための
(該底に垂直な)1対の離れた側面の壁とを有した共通
の基礎を備えている。
Preferably, the MDLSS has a bottom and a pair of spaced side walls (perpendicular to the bottom) for specifying a trajectory for a heavy body (vehicle) moving along the trajectory. Have a common foundation.

【0043】実質的に同一の前記装置の一番目の対は該
本体の底と該共通基礎の間に対称に取り付けられてお
り、実質的に同一の二番目の対の装置は該本体のそれぞ
れの側面の壁と共通の基礎の間にそれらの間を正確に位
置合わせをして取り付けられている。装置の固定子部品
は該共通基礎の上に取り付けられ、前記装置の浮上機部
品は本体の上に取り付けられていることは明らかであ
る。
A first pair of substantially identical devices is symmetrically mounted between the bottom of the body and the common foundation, and a second pair of substantially identical devices comprises a respective one of the bodies. Attached between the side walls and a common foundation with precise alignment between them. Obviously, the stator components of the device are mounted on the common foundation and the levitator components of the device are mounted on the body.

【0044】該固定子部品により軌道の長さに沿って不
変な向かい合ったスチールコアのそれぞれの先端部の間
の距離だけ予め決められた軌道の長さが実質的に伸びて
いる。
The stator components substantially extend the length of the predetermined track by the distance between the respective tips of the constant opposite steel cores along the length of the track.

【0045】該浮上機部品により実質的に本体の長さが
伸びており、更に多数の実質的に等しい浮上機部分部品
を含んでいる。該浮上機部分部品のそれぞれは固いつな
ぎ材により接続され、それぞれのレベルに反対極性の二
つの永久磁石を有した二つのレベルにある前記四つの永
久磁石を備えており、それぞれ二つの隣接した浮上機部
分部品の隣接した永久磁石は反対極性で、本体の長さに
沿って該永久磁石の極性が一定の周期で変化している。
The levitator component extends substantially the length of the body and further includes a number of substantially equal levitator sub-parts. Each of the levitator sub-parts comprises the four permanent magnets at two levels, each connected by a rigid tie, with two permanent magnets of opposite polarity at each level, each of which comprises two adjacent levitating surfaces. Adjacent permanent magnets of the machine part are of opposite polarity, with the polarity of the permanent magnets changing at regular intervals along the length of the body.

【0046】予め決められた軌道に従って本体を動かす
間、浮上機部品の永久磁石は固定子部品のスチールコア
の中に磁束を発生する。これらの磁束は本体の速度に比
例した周波数で周期的に変化しており、該本体の長さに
沿った永久磁石の極性の変化の周期に逆比例して変化し
ている。
During movement of the body according to a predetermined trajectory, the permanent magnet of the levitator component generates a magnetic flux in the steel core of the stator component. These fluxes vary periodically at a frequency proportional to the speed of the body, and vary inversely with the period of change in polarity of the permanent magnet along the length of the body.

【0047】浮上機部品の二つのレベルのそれぞれレベ
ルの永久磁石は向かい合ったコアのそれぞれの先端部の
尖った端をつなぐ真っ直ぐなラインに平行に磁化されて
いる。前記二つのレベルの一方の磁化の方向は前記二つ
のレベルの他方の磁化の方向と反対である。該スチール
コアの一方に向かっている前記二つのレベルのいずれか
の磁化の方向に平行に該永久磁石をずらすことにより、
内部不安定化力が生じ該磁石部品を二つのスチールコア
の前記の一方に引き付けるが、磁化の方向及び予め決め
られた軌道に垂直な方向に永久磁石をずらすことにより
内部安定化力を生じ該ずれを減少し該磁石を平衡位置に
戻す。磁化の方向に平行な軸の回りに該浮上機部品を任
意に回すことにより内部安定化力を生じ該磁石部品を平
衡位置に戻す。これらの安定化力及び不安定化力の方向
は相互に垂直である。
The permanent magnets at each of the two levels of the levitator component are magnetized parallel to a straight line connecting the pointed ends of the respective tips of the opposing cores. The direction of magnetization of one of the two levels is opposite to the direction of magnetization of the other of the two levels. By displacing the permanent magnet parallel to the direction of magnetization of either of the two levels towards one of the steel cores,
An internal destabilizing force is created to attract the magnet component to the one of the two steel cores, but an internal stabilizing force is created by shifting the permanent magnet in the direction of magnetization and in a direction perpendicular to a predetermined trajectory. The displacement is reduced and the magnet is returned to the equilibrium position. Arbitrary rotation of the levitator component about an axis parallel to the direction of magnetization creates an internal stabilizing force to return the magnet component to the equilibrium position. The directions of these stabilizing and destabilizing forces are mutually perpendicular.

【0048】固定子及び浮上機の両方の詳細な形は、浮
上機の動きの軌道に平行な母線に対し円筒形である(軸
OX)。MDLSSの主な特殊性は、いかなる能動的な
制御システム及びいかなるエネルギー源が無くても、指
定された軌道に沿って浮上機を安定に飛行させる能力で
ある。これは軌道から浮上機の動きのずれがいかに小さ
くても該システム内にこのずれを抑える磁気力を発生す
ることを意味している。
The detailed shape of both the stator and the levitator is cylindrical (axis OX) with respect to a generatrix parallel to the trajectory of the levitator's movement. A major specialty of MDLSS is the ability to fly the levitator stably along a specified trajectory without any active control system and any energy sources. This means that no matter how small the deviation of the movement of the levitator from the orbit, a magnetic force is generated in the system to suppress this deviation.

【0049】ギャップ内で磁石が静止ており対称的に配
置されておれば、該磁石は不安定な平衡状態にある。こ
れは磁化ベクトルに平行な方向にある磁石のあらゆる小
さなずれΔyが不安定な力Fd を発生し該磁石を最も近
いコアに引き付けることを意味している。ずれが大きく
なると、不安定な力も大きくなる。その間、不動の磁石
は磁化ベクトルと軌道の両方に垂直な方向に安定した平
衡状態にある。これは、該磁石のあらゆる小さなずれΔ
zが安定化力Fs を発生し該ずれを少なくし磁石を元の
位置に戻そうとすることを意味している。該ずれが大き
くなると、安定化力も大きくなる。装置内の安定化力及
び不安定化力の方向は互いに直角である。
If the magnet is stationary and symmetrically arranged in the gap, it is in an unstable equilibrium state. This means that attract the nearest core magnet any small deviation Δy of the magnet is generated an unstable force F d in the direction parallel to the magnetization vector. The greater the displacement, the greater the unstable force. Meanwhile, the stationary magnet is in stable equilibrium in a direction perpendicular to both the magnetization vector and the orbit. This is due to any small displacement Δ of the magnet
z is means that for returning to the original position of less then magnet the deviation generates a regulated force F s. As the displacement increases, the stabilizing force also increases. The directions of the stabilizing and destabilizing forces in the device are perpendicular to each other.

【0050】本発明では特有な方法を取り、軌道に沿っ
て本体の安定した飛行とホバリングを得ており、即ちM
DLSSにおいて不安定化力を抑え、安定化力を増加し
ている。これらの方法はコアのスチールの非直線特徴
と、各コアの後部の飽和と、損失磁束を抑えるため導電
性スクリーンで各コアの後部の横方向の表面を覆うこ
と、及び各コアの先端部の端を鋭くすることを採用する
ことを含んでいる。
In the present invention, a unique method is employed to obtain a stable flight and hovering of the body along the trajectory, ie, M
In the DLSS, the destabilizing power is suppressed and the stabilizing power is increased. These methods include non-linear features of the core steel, saturation of the back of each core, covering the lateral surface of the back of each core with a conductive screen to reduce flux loss, and Includes employing sharpening edges.

【0051】提案された永久磁石リニア同期モータはリ
ニアガイドウェイ/固定子部品(固定部品)と、同期化
装置を有した永久磁石回転部品(移動部品)とを備えて
いる。
The proposed permanent magnet linear synchronous motor includes a linear guideway / stator component (fixed component) and a permanent magnet rotating component (moving component) having a synchronization device.

【0052】PMLSMの回転子は車両に沿って一列に
なっている車両のシャーシの上に取り付けられた偶数個
の同一の装置(図1)から構成されている。各装置は二
つのスチールコアと一つの永久磁石を含んでいる。前記
スチールコアは円筒形の形をしており、互いに向かい合
って置かれた上側と下側のコアのシューを有した“C”
型の断面を有している。該永久磁石は固く取り付けられ
た鞍型のシューのスチールの極を有した矩形の平行六面
体の形に設計されている。前記永久磁石はコアのシュー
の間のギャップの中に挿入されており、該コアに対して
垂直にずれることができる。全ての磁石の磁化ベクトル
は方向が垂直である。回転子の前半分に属する磁石の極
性は同じであり、後半分に属する極性と反対である。該
回転子のそれぞれの半分に属するコアは固く結合されて
いるが、いずれの半分もスムーズに車に沿って引き離さ
れ又は一緒になり、これにより車両が動く時回転子の極
の間の距離が変化する。
The PMLSM rotor consists of an even number of identical devices (FIG. 1) mounted on the chassis of the vehicle which are in line along the vehicle. Each device contains two steel cores and one permanent magnet. The steel core is cylindrical in shape and has a "C" with upper and lower core shoes positioned opposite each other.
It has a mold cross section. The permanent magnet is designed in the form of a rectangular parallelepiped with rigidly mounted saddle-shaped shoe steel poles. The permanent magnet is inserted into the gap between the shoes of the core and can be displaced perpendicular to the core. The magnetization vectors of all magnets are perpendicular in direction. The polarity of the magnets belonging to the front half of the rotor is the same and opposite to the polarity belonging to the rear half. The cores belonging to each half of the rotor are tightly coupled, but both halves are smoothly pulled apart or joined together along the car, thereby reducing the distance between the poles of the rotor as the vehicle moves. Change.

【0053】PMLSMのガイドウェイ/固定子は、固
定子の長さの全体に沿って分布され一定周波数の三相正
弦波電流により電力が供給されている推進巻線のミラー
対称の二つの平行部分から構成されている。それぞれの
部分は有形の共通のビームと前記ビームに取り付けられ
たのこぎり波状のホルダーとを含んでおり、該ホルダー
は三相巻線の導体を有している。全ての巻線は銅の母線
の一つの層と二つの多層の端の面とを含んだ垂直動作セ
グメントを有している。底の端の面はガイドウェイのコ
ンクリートの基礎に固く取り付けられているが、上側の
端の面は固定されておらず、回転子のコアの空洞の中に
挿入されている。
The guideway / stator of the PMLSM is a mirror-symmetric two parallel section of the propulsion winding distributed along the entire length of the stator and powered by a constant frequency three-phase sinusoidal current. It is composed of Each part includes a tangible common beam and a saw-toothed holder mounted on the beam, the holder having three-phase wound conductors. All windings have a vertical operating segment that includes one layer of copper bus and two multi-layer end faces. The bottom end face is rigidly attached to the concrete foundation of the guideway, while the top end face is not fixed and is inserted into the cavity of the rotor core.

【0054】固定子巻線はガイドウェイに沿って不均一
に分布しており、次の三つのタイプの区分からなる: 1.巻線の巻数の長さが車両の移動に沿って徐々に増加
する加速区分; 2.巻線の巻数の長さが不変な一定速度の区分; 3.巻線の巻数の長さが車両の移動に沿って徐々に減少
する減速区分。
The stator windings are unevenly distributed along the guideways and consist of three types of sections: 1. an acceleration section in which the length of the winding turns gradually increases with the movement of the vehicle; 2. constant speed division in which the number of turns of the winding is invariable; A deceleration section in which the length of the winding turns gradually decreases as the vehicle moves.

【0055】従って、電流進行波の長さと速度もガイド
ウェイの異なる区分に沿って異なる。
Thus, the length and velocity of the current traveling wave also varies along different sections of the guideway.

【0056】永久磁石が下方にずれると、該装置は動作
状態に入る;その時点で、コアと一緒に該磁石は二つの
エアーギャップを含む二つのループの磁気回路を形成す
る。この場合、左側巻線と右側巻線の両方の動作セグメ
ントは前記回路のエアーギャップ内に生じ、更に該エア
ーギャップの大きさが小さいので、磁束密度は相当な値
となる(約1T)。巻線区分の動作セグメント内に生ず
る電流進行波は該エアーギャップ内の永久磁石の磁界と
相互に作用し、これにより車両を推進する推進力Fx
発生する。永久磁石が上方にずれると、該装置は切り離
され、その時点で巻線の動作セグメント内の磁束密度は
ゼロに近くになる。これが発生すると、該磁石の各側面
から出る磁束は巻線の上側の端の面を通して閉じる。不
活動状態にある装置の推進力は端の面の中の全ての電流
が水平に流れるのでゼロである。
When the permanent magnet shifts downward, the device enters the operating state; at that point, together with the core, the magnet forms a two-loop magnetic circuit containing two air gaps. In this case, the operating segments of both the left winding and the right winding occur in the air gap of the circuit, and the size of the air gap is small, so that the magnetic flux density is considerable (about 1T). Current traveling wave produced in the motion segment of the winding segment interacts with the magnetic field of the permanent magnet in the air gap to generate a propulsive force F x which thereby propel the vehicle. When the permanent magnet shifts upward, the device is disconnected, at which point the magnetic flux density in the operating segment of the winding is close to zero. When this occurs, the magnetic flux emanating from each side of the magnet closes through the upper end face of the winding. The propulsion of the inactive device is zero because all current in the end face flows horizontally.

【0057】同期装置と同期機構の両方は回転子に取り
付けられており、車が動いている間固定子巻線の巻数の
長さと回転子の極のピッチの長さとの間で調整機能を果
たす。信号センサは加速区分又は減速区分に沿ったガイ
ドウェイのある点に取り付ける必要がある。車両が次の
センサを通る時、回転子の同期装置は該信号を受け、次
の回転子装置と係合又は切り離され、これにより段階的
に回転子の極のピッチの長さが増加又は減少する。その
時点で、同期機構は徐々に前方の回転子の極と後方の回
転子の極と一緒に又は離れるようにし、これにより回転
子の極のピッチの長さと回転子の巻線の巻数の長さの間
の一致がより正確になる。
Both the synchronizer and the synchronizer are mounted on the rotor and perform an adjustment function between the length of the number of stator winding turns and the length of the rotor pole pitch while the vehicle is moving. . The signal sensor must be mounted at some point on the guideway along the acceleration or deceleration section. As the vehicle passes the next sensor, the rotor synchronizer receives the signal and engages or disengages with the next rotor arrangement, thereby gradually increasing or decreasing the length of the rotor pole pitch. I do. At that point, the synchronization mechanism gradually moves the front and rear rotor poles together or away from each other, thereby increasing the pitch of the rotor poles and the number of turns of the rotor windings. The match in between becomes more accurate.

【0058】一定速度の区分に沿ってはセンサが無いの
で、同期装置と同期機構のいずれもその点では機能せ
ず、該車両は(加速区分の終りで作られる)不変の速度
v =2fLR nで動き、ここに2nは動作中の装置の
数である。
Since there are no sensors along the constant speed section, neither the synchronizer nor the synchronizing mechanism will work at that point, and the vehicle will have a constant speed V v = 2fL (created at the end of the acceleration section). Rn , where 2n is the number of active devices.

【0059】次にPMLSMがどの様に動作するか説明
する。回転子は12個の装置を備えていると仮定する。
加速区分の最初の点で、該巻線の巻数の長さは小さいが
該装置の長さLR 以上であり、この区分に沿って徐々に
増加する。この区分に近づくにつれて、該車両は速度V
v =2fLR を増加させ、反対極の2つの中央の装置
(装置番号No.6とNo.7)は係合する。これは、
回転子の極のピッチが巻線の巻数の長さに等しいことを
意味している。この条件の元でのみ該回転子は電流進行
波と同期し、車両を加速する。次に、回転子巻線の巻数
の長さが増加すると、別の装置が係合し、これにより極
のピッチの大きさが増加する。例えば、巻数の長さ2L
R で別の装置No.5とNo.8が係合する、等…これ
は巻線の巻数の長さが1.5mの値に達するまで続き、
車両速度Vv =180m/sに相当する。
Next, how the PMLSM operates will be described. Assume that the rotor has 12 devices.
At the first point in the acceleration section, the number of turns of the winding is small but not less than the length L R of the device and gradually increases along this section. As the vehicle approaches this segment, the vehicle speed V
v = 2FL R increases, two central devices opposite polarity (device ID No.6 and No.7) is engaged. this is,
This means that the pole pitch of the rotor is equal to the length of the number of turns of the winding. Only under this condition does the rotor synchronize with the current traveling wave and accelerate the vehicle. Then, as the number of turns in the rotor winding increases, another device engages, thereby increasing the magnitude of the pole pitch. For example, the number of turns 2L
R with another device No. 5 and No. 5 8 engage, etc. This continues until the number of turns of the winding reaches a value of 1.5 m,
This corresponds to a vehicle speed V v = 180 m / s.

【0060】曲がったガイドウェイ区分に近づくにつ
れ、該ガイドウェイ巻線の巻数の長さは所望の値に達す
るまで減少し、その後再び増加する。従って、前記の同
期装置及び同期機構は一致して働く:該同期装置は対応
する装置を引き離し、次に(車両が該ガイドウェイの曲
がった部分を通過した後)該装置と再び係合するが、他
の機構は該回転子装置の前半分及び後半分を一緒に引っ
張り更に離す。その結果、車両の速度及びこの速度に応
じた遠心力は該車両が曲がることを終えるまで減少す
る。
As one approaches the curved guideway section, the length of the turns of the guideway windings decreases until the desired value is reached, and then increases again. Thus, the synchronizer and the synchronization mechanism work in unison: the synchronizer pulls away the corresponding device and then re-engages it (after the vehicle has passed the curved portion of the guideway). , Another mechanism pulls the front and rear halves of the rotor assembly together and further releases. As a result, the speed of the vehicle and the centrifugal force corresponding to this speed decrease until the vehicle has finished turning.

【0061】それぞれ別の対の装置が係合されると、推
進力はほぼ1.7 トンだけ増加し、全ての装置が動作する
時最大値は>10トンまで達する。減速の間は全ての動
作が逆の順序で進む。PMLSMのおおよその計算の例
を後程(“発明の実施の形態”の項で)示す。
As each additional pair of devices is engaged, the propulsion increases by approximately 1.7 tons, reaching a maximum of> 10 tons when all devices are operating. During deceleration, all operations proceed in reverse order. An example of the approximate calculation of a PMLSM is given below (in the section “Embodiments of the Invention”).

【0062】それ故、周波数をf=60Hzの一定の正
弦波電流で推進巻線に電源を供給すると、車両は予め定
められた最適な速度V(s)(ここにsは軌道の座標)
で固定子により指定された軌道に沿って動き、許容遠心
力を越えることなくそれぞれ曲がりの前後で減速又は加
速を行う。この結果を得るため、該ガイドウェイ巻線の
巻数の長さを指定された軌道の曲率半径に対応させる必
要がある。
Therefore, when power is supplied to the propulsion winding at a constant sinusoidal current having a frequency of f = 60 Hz, the vehicle is driven at a predetermined optimum speed V (s) (where s is the coordinates of the track).
Moves along the trajectory specified by the stator, and decelerates or accelerates before and after bending, respectively, without exceeding the allowable centrifugal force. To obtain this result, it is necessary to make the length of the number of turns of the guideway winding correspond to the radius of curvature of the designated track.

【0063】駅を出発する車両の最初の加速は、車両の
支持された車輪の上に取り付けられ、直流接触母線から
電力が供給される直流モータの助けにより与えられる。
この特殊性により提案された輸送システムの推進巻線の
電源供給が非常に簡単かつ安価になる。該推進巻線は周
波数が50Hzのあらゆるネットワークに取り替えるこ
とができる。例えば、高電圧線がガイドウェイに沿って
伸びて建設され降圧変圧器のサブステーションが短い間
隔で取り付けられていれば、移動中の車両は推進巻線の
対応部分の電源のオン、オフを切り替え、これにより推
進電流の周波数と電圧の複雑な制御及び調整を必要とす
ることが取り除かれる。
The initial acceleration of the vehicle leaving the station is provided by the aid of a DC motor mounted on the supported wheels of the vehicle and powered by a DC contact bus.
This particularity makes powering the propulsion windings of the proposed transport system very simple and inexpensive. The propulsion winding can be replaced by any network with a frequency of 50 Hz. For example, if a high-voltage line runs along a guideway and buck transformer substations are installed at short intervals, the moving vehicle will switch on and off the corresponding part of the propulsion winding. This eliminates the need for complicated control and regulation of the frequency and voltage of the propulsion current.

【0064】本発明のこれらの及び他の目的は添付の図
面に関連して記載した次の明細書を読むことにより明ら
かになる。
These and other objects of the present invention will become apparent upon reading the following specification, taken in conjunction with the accompanying drawings.

【0065】[0065]

【発明の実施の形態】図1A,1B及び1Cに関連し、
重い本体(即ち車両)15は適当な非導体及び非磁気材
料、例えばコンクリートにより作られた共通の基礎16
を備えているガイドウェイに沿って動く。該車両15は
底17と、該底17にほぼ垂直な2つの間隔のある側面
の壁18及び19とを有している。該共通の基礎16は
車両15の動きの軌道を決定する長く伸びた空洞20を
有している。共通基礎16内の空洞20は底21と一対
の側面の壁22、23とを有している。車両15は図1
Aに最も良く示す様に、車両15の底17が浮上してお
り空洞20の底21に平行である様に空洞20の中で動
き、壁18、19は壁22、23間に位置している。該
共通の基礎16の中の空洞20により予め定められた軌
道に沿って該車両15を安定に飛行及びホバリングさせ
る必要がある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Referring to FIGS. 1A, 1B and 1C,
The heavy body (or vehicle) 15 is a common foundation 16 made of suitable non-conductive and non-magnetic material, for example concrete.
It moves along a guideway equipped with The vehicle 15 has a bottom 17 and two spaced-apart side walls 18 and 19 substantially perpendicular to the bottom 17. The common foundation 16 has an elongated cavity 20 that determines the trajectory of the movement of the vehicle 15. The cavity 20 in the common foundation 16 has a bottom 21 and a pair of side walls 22,23. Vehicle 15 is shown in FIG.
As best shown in A, the bottom 17 of the vehicle 15 moves within the cavity 20 so that it is raised and parallel to the bottom 21 of the cavity 20, and the walls 18, 19 are located between the walls 22, 23. I have. There is a need to stably fly and hover the vehicle 15 along a trajectory predetermined by the cavity 20 in the common foundation 16.

【0066】図1Aから図1Cに最も良く示す様に軸O
Xは車両15の動きの軌道に平行であり、軸OYは該軌
道にほぼ垂直であり、更に軸OZは共通の基礎16の底
21に直角であることが当業者により理解される。
As best shown in FIGS. 1A to 1C, the axis O
It will be understood by those skilled in the art that X is parallel to the trajectory of the movement of the vehicle 15, the axis OY is substantially perpendicular to the trajectory, and the axis OZ is perpendicular to the bottom 21 of the common foundation 16.

【0067】図1Aから図1Cで最も良く示す様に、車
両15の安定した動きは、該車両15の底17と該共通
の基礎16の底21との間に対称に取り付けられた装置
24と、車両15の側面の壁18、22及び19、23
と該共通の基礎15との間に対称に取り付けられた装置
25とによりそれぞれ与えられている。該装置25は該
装置24と同じく、互いに正確な位置合わせにより、即
ち該共通の基礎16の縦軸及び車両15に関して正確に
対称に取り付けられている。
As best shown in FIGS. 1A to 1C, the stable movement of the vehicle 15 depends on a device 24 symmetrically mounted between the bottom 17 of the vehicle 15 and the bottom 21 of the common foundation 16. , The side walls 18, 22 and 19, 23 of the vehicle 15
And the common base 15 with a symmetrically mounted device 25 respectively. The device 25, like the device 24, is mounted in precise alignment with each other, ie, exactly symmetrically with respect to the longitudinal axis of the common base 16 and the vehicle 15.

【0068】図1A,1B,1C及び2Aに最も良く示
す様に、装置24又は25のそれぞれ(該装置24と2
5は実質的に同一の装置)は固定子部品26と、互いに
磁気的に結合された浮上機部品27とを備えている。
As best shown in FIGS. 1A, 1B, 1C and 2A, each of the devices 24 or 25 (the devices 24 and 2)
5 is substantially the same device) comprises a stator component 26 and a levitator component 27 magnetically coupled to one another.

【0069】該装置24と25の固定子部品26は底2
1と、該共通の基礎16の側面の壁22及び23との上
に取り付けられており、更に固定(不動)構造体である
固定子−ガイドウェイ部品を構成している。該固定子部
品26は固いつなぎ材により接続されており、共通の基
礎16により決定される車両の動きの軌道の長さの全て
に伸びている。
The stator parts 26 of the devices 24 and 25
1 and on the side walls 22 and 23 of the common foundation 16 and further comprise a stator-guideway component which is a fixed (immobile) structure. The stator components 26 are connected by rigid ties and extend the full length of the vehicle's motion trajectory determined by the common foundation 16.

【0070】装置24と25の浮上機部品27は車両1
5の底17と側面の壁18、19の上に取り付けられて
おり、該車両15の長さ全体に伸びている。浮上機部品
27は車両15を横切り固いつなぎ材によりつながれて
おり、該車両15に対しては動くことができないが該固
定子部品26に対しては(車両15と一体として)動く
ことができる。
The levitation parts 27 of the devices 24 and 25
5 is mounted on the bottom 17 and side walls 18, 19 and extends the entire length of the vehicle 15. The levitator parts 27 are connected across the vehicle 15 by solid ties and cannot move with respect to the vehicle 15 but can move with the stator parts 26 (integrally with the vehicle 15).

【0071】装置24又は25のそれぞれの固定子部品
26は好適にはC型の断面を有した一対の実質的に同一
の長い成層のスチールコア7aと7bとを含んでいる。
図1A,1B及び2Aに最も良く示す様に、コア7a、
7bのそれぞれは後部12(長さ2ls まで伸び幅ts
を有している)と、一対の同一の先端部13とを有して
いる。該コア7aの先端部は向かい合ったコア7bの対
称の先端部13に向かって該コア7aの後部12から長
さlt だけ伸びている。該先端部13の幅ttは該コア
7a,7bの幅ts より大きい。該後部12は飽和して
いるが、該コア7a,7bの先端部13は飽和していな
い。該コアは向かい合ったコア7a,7bのそれぞれの
先端部13の間のギャップ28が車両15の動きの軌道
の全体に沿って不変である様に接続されている。図2A
及び2Cに最も良く示す様に、該先端部13は尖った端
29を有している。
The stator component 26 of each of the devices 24 or 25 preferably includes a pair of substantially identical long stratified steel cores 7a and 7b having a C-shaped cross section.
As best shown in FIGS. 1A, 1B and 2A, cores 7a,
Width t s extends to the rear 12 (length 2l s each 7b
) And a pair of identical tip portions 13. Tip of the core 7a is growing by a length l t from the rear 12 of the core 7a towards the symmetry of the tip 13 of the opposite core 7b. Width t t is the core 7a of the tip portion 13, 7b greater than the width t s of. The rear portion 12 is saturated, but the tip portions 13 of the cores 7a and 7b are not saturated. The cores are connected such that the gap 28 between the respective tips 13 of the opposing cores 7a, 7b is constant along the entire trajectory of the movement of the vehicle 15. FIG. 2A
And 2C, the tip 13 has a pointed end 29.

【0072】該後部12は外側の横方向の表面30と内
側の横方向の表面31とを有している。表面30と31
の両方は非磁気導電性、例えばアルミニウム及び真鋳の
スクリーン8、9、10及び11で覆われている。
The rear part 12 has an outer lateral surface 30 and an inner lateral surface 31. Surfaces 30 and 31
Are covered with non-magnetic conductive, for example, aluminum and brass screens 8, 9, 10 and 11.

【0073】装置24又は25の浮上機部品27は四つ
の永久磁石32、33、34及び35を含んでおり、こ
れらは固い非磁性つなぎ材により接続され二つのレベル
1及び2に置かれている。図2Aに最も良く示す様に、
レベル1にある磁石32及び33は同じ極性で、レベル
2にある磁石34及び35と同様であるが、レベル1に
ある磁石32及び33の極性とは反対向きである。これ
は、レベル1及び2で一方が他方の下にある磁石、即ち
磁石32−34と33−35は反対極性であることを意
味している。4つの永久磁石32−35の全てはリアア
ース永久磁石“Crumax”(大きさが2h×W)で
あり、断面がほぼ矩形である。
The levitator part 27 of the device 24 or 25 includes four permanent magnets 32, 33, 34 and 35, which are connected by hard non-magnetic ties and are located at two levels 1 and 2. . As best shown in FIG. 2A,
Magnets 32 and 33 at level 1 are of the same polarity, similar to magnets 34 and 35 at level 2, but opposite in polarity to magnets 32 and 33 at level 1. This means that at levels 1 and 2 one magnet is below the other, ie magnets 32-34 and 33-35 are of opposite polarity. All four permanent magnets 32-35 are rear earth permanent magnets "Crmax" (2h x W) and have a substantially rectangular cross section.

【0074】鉄挿入細片5はそれぞれのレベル1又は2
の二つの磁石の間に対称に挿入されており、レベル1及
び2の両方を通り突き出ている。これにより永久磁石3
2−35が磁気部品36の中に固く接続されている。該
挿入細片5は延長部37を有しており、これにより挿入
細片5は浮上機部品の磁気部品36の全体を車両15の
底17に接続している。該永久磁石は固い細片5により
接続され、平面X=一定の断面において異なる層1及び
2内の磁化ベクトルJが断面のそれぞれの中で反対方向
を向く様に非磁気コーナープレート3、チャネルバー4
及びプレート6により取り付けられている。
The iron insert strips 5 are each level 1 or 2
Are symmetrically inserted between the two magnets and project through both levels 1 and 2. Thereby, the permanent magnet 3
2-35 are firmly connected in the magnetic component 36. The insert strip 5 has an extension 37, whereby the insert strip 5 connects the entire magnetic part 36 of the levitator part to the bottom 17 of the vehicle 15. The permanent magnets are connected by solid strips 5, plane X = non-magnetic corner plate 3, channel bar 3 such that the magnetization vectors J in different layers 1 and 2 in a constant cross section are in opposite directions in each of the cross sections. 4
And the plate 6.

【0075】図1C,及び図2Bに最も良く示す様に、
車両の長さ15に沿って、永久磁石の極性は周期λで周
期的に変化している。それ故、簡単にするため、2つの
隣接した浮上機部分部品38のそれぞれにおいて隣接し
た磁石が反対極性である様に、車両15の長さに沿って
多数の実質的に同一の浮上機部分部品38が置かれてい
る(それぞれは浮上機部品27と同一である)。
As best shown in FIGS. 1C and 2B,
Along the length 15 of the vehicle, the polarity of the permanent magnet changes periodically with a period λ. Therefore, for simplicity, a number of substantially identical levitator parts along the length of the vehicle 15 such that adjacent magnets in each of two adjacent levitator parts 38 are of opposite polarity. 38 (each being identical to the levitator part 27).

【0076】前述の固定子部品26が共通の基礎16の
上に取り付けられ、前述の浮上機部品27が車両15に
取り付けられ(車両の長さ15に沿って周期的に交番す
る各レベル1及び2内の永久磁石の極性を有して)、更
に車両15が共通基礎16の中の空洞20の中に置かれ
ると、浮上機部品27の永久磁石32ー35は固定子部
品26の先端部13の間のエアーギャップ28の中に位
置する様になる。先端部13の尖った端29の間の距離
39が異なるレベル1と2の中で一方が他方に下に位置
している磁石(32−34又は33−35)の矩形区分
の中心点41の間の距離40に等しいことが基本的かつ
重要な部分である。更に、エアーギャップ28内で、磁
石32−35が中心に位置し、各磁石32−35とそれ
ぞれの先端部13の尖った端29とのギャップgが等し
いことが基本的かつ重要な部分である。
The aforementioned stator parts 26 are mounted on a common foundation 16 and the aforementioned levitator parts 27 are mounted on a vehicle 15 (each level 1 and 2 that alternates periodically along the length 15 of the vehicle). 2) (with the polarity of the permanent magnets in 2), and when the vehicle 15 is placed in the cavity 20 in the common foundation 16, the permanent magnets 32-35 of the levitator part 27 13 in the air gap 28. The distance 39 between the pointed end 29 of the tip 13 is different from the center point 41 of the rectangular section of the magnet (32-34 or 33-35), one of which is located below the other in levels 1 and 2 Equal to the distance 40 between them is a fundamental and important part. Furthermore, it is a fundamental and important part that the magnets 32-35 are centered in the air gap 28 and the gaps g between the respective magnets 32-35 and the sharp ends 29 of the respective tips 13 are equal. .

【0077】該永久磁石32−35が最初の磁界を発生
し順番に二番目の磁界を生ずるスチールコア7a,と7
bとを磁化する。浮上機部品が固定子部品に対し平衡位
置から任意にずれると最初及び二番目の磁界の磁束の分
布を変えかつ相互作用し、従って装置24又は25内の
最初の磁界と二番目の磁界の間の相互作用から生ずる種
々の力を生じ変化する。
The permanent magnets 32-35 generate the first magnetic field, and in turn generate the second magnetic field.
b is magnetized. Any deviation of the levitator component from the equilibrium position with respect to the stator component alters and interacts with the magnetic flux distribution of the first and second magnetic fields, and therefore between the first and second magnetic fields in the device 24 or 25. Produce and change various forces resulting from the interaction of

【0078】再び図2Aに関し、該エアーギャップ28
内の磁石部品36が不動で、対称に取り付けられている
と、該浮上機部品27は軸OYに関して不安定な平衡状
態にある。これは、図3Aに最も良く示す様に(図の下
側)、それぞれ一番近いコア7a又は7bに向かう軸O
Yに沿った磁石部品36のあらゆる小さいずれδ=Δy
が不安定な力Fd を生じ、該ずれを大きくし該磁石をこ
の一番近いコアに引き付けることを意味している。該ず
れΔyが大きくなると、該力fd は磁石がこの一番近い
コア7a又は7bの先端部13に触れるまで大きくな
る。一方、不動の磁石部品36は軸OZに関して安定な
平衡状態にある。これは軸OZに沿った磁石のあらゆる
小さいずれδ=Δzが図3Aに最も良く示す安定した力
s を生じ、ずれを少なくし磁石を最初の位置に戻すこ
とを意味している。該ずれΔzが大きくなると、該安定
化力もこれがある大きさFsmaxになるまで増加し、次に
減少する。該装置内の力Fs 及びFd の方向は互いに垂
直である。これは、車両15の底17及び21と、共通
の基礎16との間にある装置24に対し、該力Fs が共
通の基礎16の底21の上で車両15を安定に持ち上げ
(これにより車両が必要なレベルに保たれる)、それぞ
れ側面の壁18−22と19−23の間にある装置25
に対しては、該力Fs がこれらの側面の壁18−22と
19−23の間の距離を一定にし、これにより両側から
の車両の動きを安定にする。
Referring again to FIG. 2A, the air gap 28
When the inner magnet part 36 is stationary and mounted symmetrically, the levitator part 27 is in an unstable equilibrium with respect to the axis OY. This is shown in FIG. 3A (lower part of the figure) by the axis O towards the nearest core 7a or 7b, respectively.
Any small δ = Δy of the magnet part 36 along Y
Cause unstable force F d, and the magnet is increased the displacement means to attract to the closest core. As the deviation Δy increases, the force f d increases until the magnet touches the tip 13 of the closest core 7a or 7b. On the other hand, the stationary magnet part 36 is in a stable equilibrium state with respect to the axis OZ. This means that any small δ = Δz of the magnet along the axis OZ will produce a stable force f s best shown in FIG. 3A, reducing the displacement and returning the magnet to its initial position. As the deviation Δz increases, the stabilizing force also increases until it reaches a certain magnitude F smax and then decreases. Force F s and F d in the device are perpendicular to each other. This means that for a device 24 between the bottoms 17 and 21 of the vehicle 15 and the common foundation 16, the force F s lifts the vehicle 15 steadily above the bottom 21 of the common foundation 16 (thus, The vehicle is kept at the required level), the devices 25, respectively, between the side walls 18-22 and 19-23
For, the distance between the force F s is the wall 18-22 and 19-23 of these aspects constant, thereby stabilizing the movement of the vehicle from both sides.

【0079】更に、装置24内に生じ更に該磁石を一番
近いコアの先端部13に引き付ける不安定化力Fd (軸
OYに平行)は装置25内に生ずる安定化力(軸OYに
平行)により補償される。同様に、装置25内の不安定
化力Fd (軸OZに平行)は装置24内の安定化力(軸
OZに平行)により補償される。図3A及び図3Bに最
も良く示す様に、装置24又は装置25内の該安定化力
s と不安定化力Fdは互いに垂直である。しかし、該
装置24は該装置25に対し垂直に置かれているので、
該装置24内の安定化力Fs は該装置25内の不安定化
力Fd と平行であり(逆の場合も同様)、不安定化力と
反対の方向のそれぞれの装置に加わり、この結果平衡位
置からのずれにより生ずる不安定化力を補償する。
Further, the destabilizing force F d (parallel to the axis OY) generated in the device 24 and attracting the magnet to the tip 13 of the closest core is parallel to the stabilizing force generated in the device 25 (parallel to the axis OY). ). Similarly, the destabilizing force F d in device 25 (parallel to axis OZ) is compensated by the stabilizing force in device 24 (parallel to axis OZ). As best shown in FIGS. 3A and 3B, the stabilizing force F s and destabilizing force F d in the apparatus 24 or apparatus 25 are perpendicular to each other. However, since the device 24 is positioned perpendicular to the device 25,
Stabilizing force F s in the apparatus 24 is parallel to the destabilizing force F d in the device 25 (and vice versa), joined to each device of destabilizing forces opposite direction, the As a result, the destabilizing force caused by the deviation from the equilibrium position is compensated.

【0080】共通基礎16内の車両15のホバリングを
安定にするため、該システム内の安定化力が不安定化力
より大きくなければならないことは明らかである。
It is clear that in order to stabilize the hovering of the vehicle 15 in the common foundation 16, the stabilizing force in the system must be greater than the destabilizing force.

【0081】安定化力を増加し、不安定化力を減少させ
るため、本発明では次のユニークな方法を採用してい
る: ・コア7aと7bの後部12の中に飽和スチールを使用
することにより不安定化力がかなり低くなっている; ・先端部13の端29を鋭くすることにより安定化力の
力をそれぞれの不安定化力以上にしている; ・スチールコアの非直線性を使用し、導電性のスクリー
ンによりコアの後部12の横の表面を覆い損失磁束をほ
ぼ全て抑えることにより不安定力がかなり減少し、これ
により後部12の全ての長さに沿って飽和の必要なレベ
ルを保つ。
In order to increase the stabilizing force and reduce the destabilizing force, the present invention employs the following unique method: using saturated steel in the rear part 12 of the cores 7a and 7b. The destabilizing force is considerably lower; the sharpening of the end 29 of the tip 13 makes the stabilizing force more than the respective destabilizing force; the non-linearity of the steel core is used However, the conductive screen covers the lateral surface of the rear portion 12 of the core and substantially eliminates the flux loss, thereby significantly reducing the instability, thereby providing the necessary level of saturation along the entire length of the rear portion 12. Keep.

【0082】次に全体として装置24又は25及び該シ
ステムでの過程をより理解し易くするため説明する。
Next, the apparatus 24 or 25 and the process in the system will be described as a whole for easier understanding.

【0083】装置24と装置25の特有な特徴により、
MDLSSを全てのコアカップル(固定子)と全ての磁
石カップル(浮上機)を固いつなぎ材で別々に接続する
装置の部品として設計することができる。装置24−2
5の各対の永久磁石部品36は図1Aに最も良く示して
いるが、磁化ベクトルJの方向を互いに直角にし、更に
全ての円筒部分の母線を互いに平行にする様につながれ
ている。従って、1つの装置、例えば24の不安定化力
d は他の装置、例えば25の安定化力Fs により補償
される。
The unique features of the devices 24 and 25
The MDLSS can be designed as a part of a device that connects all core couples (stator) and all magnet couples (levitation) separately with solid ties. Device 24-2
5 are best shown in FIG. 1A, but are connected so that the directions of the magnetization vectors J are perpendicular to each other and that the generatrix of all cylindrical sections are parallel to each other. Thus, one device, for example the destabilizing force F d of 24 is compensated by the other device, for example, 25 of the stabilizing force F s.

【0084】全ての装置の磁石32−35をMDLSS
の浮上機部分の全体に接続する固いつなぎ材は次の機能
を果たす: 1.磁石32−35の全ての平衡点Oi をMDLSSの
浮上機部分の全体の1つの共通平衡点Oに重ねる; 2.磁石のずれΔyとΔzを互いに依存させる:Δyi
=Δzi+l ,Δzi =Δyi+l ; 3.磁石のずれΔy,Δzと、座標軸OX,OY,OZ
の回りの浮上機部分全体の回転ax ,ay ,az との間
に比例関係を作ること; 4.全ての外部力とトルクをまとめ、浮上機部分の全体
に加える。
The magnets 32-35 of all the devices were set to MDLSS
The solid ties that connect to the entire flotation section perform the following functions: 1. superimpose all equilibrium points O i of the magnets 32-35 on one common equilibrium point O of the levitator part of the MDLSS; Make the magnet deviations Δy and Δz dependent on each other: Δy i
= Δz i + 1 , Δz i = Δy i + l ; Magnet shifts Δy, Δz and coordinate axes OX, OY, OZ
3. Make a proportional relationship between the rotations a x , a y , a z of the entire levitator section around; All external forces and torques are combined and applied to the entire flotation section.

【0085】MDLSSの浮上機部分全体を運び、永久
磁石32−35の間に固いつなぎ材を与える車両15は
MDLSSの浮上機部分全体として考えられることを当
業者は理解できる。
Those skilled in the art will appreciate that a vehicle 15 that carries the entire MDLSS levitator section and provides a permanent tie between the permanent magnets 32-35 can be considered the entire MDLSS levitator section.

【0086】次に安定化の条件をMDLSSに適用す
る。
Next, the stabilization condition is applied to the MDLSS.

【0087】車両15(自由空間にあるあらゆる固体の
様に)は六つの自由度を有している:デカルト軸に沿っ
た三つのずれΔX 、Δy ,Δz とこれらの軸の回りの三
つの回転角ax ,ay ,az 。軌道に沿って進行する車
両15に安定した懸架を得るため、MDLSSは6つの
自由度の内5つを自動的に抑制する必要がある。安定条
件は問題のMDLSSでは、軌道からの車両15のあら
ゆるずれδにより該車両を元の位置に戻すシステム内
に、磁界の二次源(即ち、コア7a,7b内の分子磁化
電流と、スクリーン8−11内の渦電流)を分布するこ
とにより実現できる。車両に作用する該力と該トルクは
システムの位置エネルギーの部分的な派生物である。安
定に関するラグランジュの定理をMDLSSに適用する
ことにより、軌道に沿って進行する車両15の位置は該
車両の位置がシステムの位置エネルギーEの局所的な最
小値に対応していれば安定することを結論できる。
[0087] vehicle 15 (as any solid which is in free space) has six degrees of freedom: three displacement along the Cartesian axis Δ X, Δ y, Δ z and around these axes Three rotation angles a x , a y , a z . In order to obtain a stable suspension of the vehicle 15 traveling along the track, the MDLSS needs to automatically suppress five of the six degrees of freedom. The stability condition is that in the MDLSS in question, a secondary source of the magnetic field (ie, the molecular magnetizing current in the cores 7a, 7b, the screen, 8-11). The forces and torques acting on the vehicle are partial derivatives of the potential energy of the system. By applying Lagrange's theorem on stability to the MDLSS, the position of the vehicle 15 traveling along the trajectory will be stable if its position corresponds to the local minimum of the potential energy E of the system. Can conclude.

【0088】V>Vo の速度で動く車両15を有するM
DLSSでは、位置エネルギーEの局所的な最小値は軌
道全体に沿って与えられる。これを直接証明するには、
指定軌道(軸OX)の近くδで2つのずれと3つの回転
について陽関数の形でEを決定し、Eの値が軌道に沿っ
て最小であることを示すことで十分である。
M having a vehicle 15 moving at a speed of V> V o
In DLSS, a local minimum of the potential energy E is given along the entire trajectory. To prove this directly,
It is sufficient to determine E in the form of an explicit function for two shifts and three rotations at δ near the specified trajectory (axis OX), indicating that the value of E is minimal along the trajectory.

【0089】MDLSSの位置エネルギーは抽象的な概
念である。その値を直接測定する装置はない。平衡から
ずれた位置で車両15に加わる外力Fのみを測定でき
る。ニュートンの第3法則によれば、これらの力はシス
テムの内部(磁気)力に等しく方向が反対である。この
関係を利用して、以下では外力に対する考察を行う。
The potential energy of MDLSS is an abstract concept. There is no device to measure its value directly. Only the external force F applied to the vehicle 15 at a position deviated from the equilibrium can be measured. According to Newton's third law, these forces are equal and opposite in direction to the internal (magnetic) forces of the system. Utilizing this relationship, an external force will be discussed below.

【0090】ラグランジュの法則によれば、車両の安定
した平衡状態の近くで任意のずれがあれば、位置エネル
ギーは外力が働く結果としてのみ増加する。平衡状態の
点で(即ち、指定された軌道に沿って)、車両15に働
くメインのベクトルFとメインのトルクMは等しくゼロ
になる;一方平衡状態の近くδ≦Δy=Δz(即ち、指
定された軌道の近く)ではそれらは負になる。この様
に、軌道又は回転ai から車両15のいかなる僅かなず
れδl でも影響を打ち消す力又はトルクが生ずる。この
場合、車両15の平衡状態は安定している。
According to Lagrange's law, if there is any deviation near the stable equilibrium state of the vehicle, the potential energy increases only as a result of the action of external forces. At the point of equilibrium (ie, along the designated trajectory), the main vector F and the main torque M acting on the vehicle 15 are equal to zero; while near equilibrium, δ ≦ Δy = Δz (ie, the specified Near the given orbit) they become negative. Thus, the force or torque cancel the influence from the orbital or rotational a i in any slight deviation [delta] l of the vehicle 15 occurs. In this case, the equilibrium state of the vehicle 15 is stable.

【0091】車両15の動きの軌道は軸OXと一致して
いるので、該ずれ及び回転は重量の中央の座標に等し
い:Δy=y,Δz=z,Δai =ai 。それ故、内部
力を通して表される車両15の動きの安定の状態は次の
様に書くことができる: Fy =−∂E/∂y≒(−y)∂Fy /∂y;Fz =−∂E/∂z≒(−z)∂ Fz /∂z; Mx =−∂E/∂ax ≒(−ax )∂Mx /∂ax ; My =− ∂E/∂ay ≒(−ay )∂My /∂ay ;Mz =−∂E/∂az ≒(−az ) ∂Mz /∂az (1)
Since the trajectory of the movement of the vehicle 15 coincides with the axis OX, the deviation and rotation are equal to the coordinates of the center of the weight: Δy = y, Δz = z, Δa i = a i . Therefore, the state of stability of the movement of the vehicle 15, expressed through internal forces, can be written as: F y = -∂E / ∂y ≒ (-y) ∂F y / ∂y; F z = -∂E / ∂z ≒ (-z) ∂ F z / ∂z; M x = -∂E / ∂a x ≒ (-a x) ∂M x / ∂a x; M y = - ∂E / ∂a y ≒ (-a y) ∂M y / ∂a y; M z = -∂E / ∂a z ≒ (-a z) ∂M z / ∂a z (1)

【0092】位置エネルギーが最小である場合、軌道の
点での磁気力及びトルクはゼロであり、軌道の近くδで
は、反対の符号を有するずれ又は回転に比例して大きく
なる。
When the potential energy is at a minimum, the magnetic force and torque at the point of the trajectory are zero, and increase δ near the trajectory in proportion to a shift or rotation having the opposite sign.

【0093】前述の固いつなぎ材により行われる機能の
1つは(例えば、MDLSSの車両15のずれy,zと
回転ax ,ay ,az との間の比例関係)、5つの変数
の複雑な関数(位置エネルギーE(y,z,ax ,a
y ,az )と力F(y,z,ax ,ay ,az )を規則
的な空間E(y,z)とF(y,z)の2つの可変座標
y,zの描写関数に変換することにより本質的に証明を
簡単にできる。
One of the functions performed by the above-described anchoring material is (for example, the proportional relationship between the displacement y, z and the rotation a x , a y , a z of the vehicle 15 of the MDLSS) and the five variables Complex functions (potential energy E (y, z, a x , a
y, a z) and the force F (y, z, a x , a y, a z) a regular space E (y, z) and F (y, 2 one variable coordinate y of z), z depiction of The proof can be essentially simplified by converting to a function.

【0094】次に、磁石の磁化ベクトルJが相互に垂直
である様に重ねられた二つの装置24と25を備えたサ
ブシステムを図1A,1B及び1Cについて検討する。
固いつなぎ材は装置24及び25に属する磁石の平衡点
l 及び0l をサブシステムの浮上機の1つの共通点0
j に接続している。
Next, consider a subsystem with two devices 24 and 25 stacked such that the magnetization vectors J of the magnets are perpendicular to each other, with reference to FIGS. 1A, 1B and 1C.
Rigid ties one common point of the equilibrium points 0 l and 0 l magnets belonging to the apparatus 24 and 25 of the subsystems flying machine 0
Connected to j .

【0095】図3Cから図3Eに最も良く示す様に、抽
象数学的な空間が座標系(y,z,F)により決定され
る。ここに、yとzは軌道(例えば軸OX)に垂直な平
面内の浮上機のずれで、Fは点(y,z)内にずれる浮
上機に加えられる外部力であり内部磁気力(Fs とF
d )を補償する。この“空間”内で、外部力Fは平衡点
j からはずれて向けられるならば正であり、平衡点に
向けられるならば(規則正しい空間内で方向がどの方向
であっても)負である。該座標系(y,z,F)におい
て、外部力F(y,z)のベクトル(浮上機のずれの関
数)の先端部は図3Cに示す様に、磁化Jの垂直ベクト
ルを有した二つの装置24と25のサブシステムの“力
の表面”F(y,z)と呼ばれる表面を形成している。
装置24と25が接続された後、両方の装置の安定化力
slとFs2(不安定化力Fd1とFd2も同様)は相互に垂
直であり、次の様にベクトルとして要約される: Fsu=√(Fs1 2 +Fs2 2 ),Fdu=√(Fd1 2 +Fd2
2 ) ここにFsuとFduはそれぞれ生じた安定化力及び不安定
化力である。このような構造において、磁石のずれは相
互依存する:z1 =y2 とz2 =y1 とサブシステムの
浮上機で生じたずれδは次の式により決定される: δ=√(Δz1 2 +Δy1 2 )=√(Δy2 2 +Δz2
2 )=√(z2 +y2 ) (サブシステムで接続前の)別々の装置24又は25の
平衡点の近くで、該力Fs とFd は座標に沿ったずれの
値に比例している、Δz=z及びΔy=y,Fsl=z∂
s1/∂z,Fd1=y∂Fd1/∂y,Fs2=y∂Fs2
∂y,Fd2=z∂Fd2/∂z。ここに、∂Fsi/∂δ及
び∂Fdi/∂δは力のスチフネスである。該サブシステ
ムでは、装置24と25が一緒に接続された後、力Fsu
及びFduは生じたずれδの値に比例する: Fsu=√(Fs1 2 +Fs2 2 )=√(z2 +y2 )∂Fs
/∂δ=δ∂Fs /∂δ Fdu=√(Fd1 2 +Fd2 2 )=δ∂Fd /∂δ 従って、0j (サブシステムの平衡点)に近くで、生ず
る力の表面Fsu(y,z)とFdu(y,z)は点0j
共通の頂点を有する同軸環状円錐形の横表面である。図
3Aと図3Bに示す様に、該安定化力により形成される
上側の円錐形はさかさまに曲がる。その頂点は平衡点0
j 内にあり、その底面は平面F=0に平行であり、高さ
はhs =Fsmaxでありスチフネス∂Fs /∂zに比例し
ている。底の円錐形は不安定化力により形成され、平面
F=0より下に位置している。その基礎は半径gの円形
であり、高さはhd =Fd (g)でありスチフネス∂F
d /∂yに比例している。
As best shown in FIGS. 3C to 3E, the abstract mathematical space is determined by the coordinate system (y, z, F). Where y and z are the deviations of the levitator in a plane perpendicular to the trajectory (eg, axis OX), F is the external force applied to the levitator that deviates within the point (y, z) and the internal magnetic force (F s and F
d ) to compensate. Within this "space", an external force F is positive if directed out of the equilibrium point 0 j, if directed to the balance point (Whatever direction direction at regular space) is negative . In the coordinate system (y, z, F), the tip of the vector of external force F (y, z) (a function of the displacement of the levitator) has a perpendicular vector of magnetization J as shown in FIG. The subsystem of the two devices 24 and 25 forms a surface called the "force surface" F (y, z).
After the devices 24 and 25 have been connected, the stabilizing forces F sl and F s2 (as well as the destabilizing forces F d1 and F d2 ) of both devices are mutually perpendicular and can be summarized as vectors as follows: that: F su = √ (F s1 2 + F s2 2), F du = √ (F d1 2 + F d2
2 ) Here, F su and F du are the generated stabilizing and destabilizing forces, respectively. In such a configuration, the magnet offsets are interdependent: z 1 = y 2 and z 2 = y 1, and the offset δ caused by the subsystem levitator is determined by the equation: δ = √ (Δz 1 2 + Δy 1 2 ) = √ (Δy 2 2 + Δz 2)
2 ) = √ (z 2 + y 2 ) Near the equilibrium point of a separate device 24 or 25 (before connecting in the subsystem), the forces F s and F d are proportional to the value of the displacement along the coordinates. Δz = z and Δy = y, F sl = z∂
F s1 / ∂z, F d1 = y∂F d1 / ∂y, F s2 = y∂F s2 /
∂y, F d2 = z∂F d2 / ∂z. Where ∂F si / δ and ∂F di / ∂δ are the stiffness of the force. In that subsystem, after the devices 24 and 25 are connected together, the force F su
And F du is proportional to the value of the deviation δ generated: F su = √ (F s1 2 + F s2 2) = √ (z 2 + y 2) ∂F s
/ ∂δ = δ∂F s / ∂δ F du = √ (F d1 2 + F d2 2 ) = δ∂F d / ∂δ Thus, the surface of the resulting force near 0 j (the equilibrium point of the subsystem) F su (y, z) and F du (y, z) are coaxial annular conical transverse surfaces having a common vertex at point 0 j . As shown in FIGS. 3A and 3B, the upper cone formed by the stabilizing force bends upside down. Its vertex is equilibrium point 0
j , its bottom surface is parallel to the plane F = 0, the height is h s = F smax and is proportional to the stiffness ΔF s / Δz. The bottom cone is formed by the destabilizing force and lies below the plane F = 0. Its foundation is circular with a radius of g, the height is h d = F d (g) stiffness ∂F
It is proportional to d / ∂y.

【0096】二つの得られた円錐形の縦座標をまとめる
と、固いつなぎ材は新しく生じた力の表面を生ずる。F
d とFs は方向が反対であるので、図3C,3D及び3
Eに示す様に、生ずる力の表面は次の様にスチフネス∂
s /∂δと∂Fd /∂δの比に左右される三つの異な
る形をとる: 1.∂Fs /∂δ<∂Fd /∂δならば、図3Cに示す
様に、生じた表面は不安定な平衡状態の点0j 内の位置
エネルギーの局部的な最大値に対応した円錐形である; 2.∂Fs /∂δ>∂Fd /∂δならば、図3Dに示す
様に、生じた表面は安定な平衡状態となる同じ点0j
の位置エネルギーの局部的な最小値に対応したひっくり
返った円錐形である: 3.∂Fs /∂δ=∂Fd /∂δならば、図3Eに示す
様に、生じた表面は中立な平衡状態の点0j の中心に対
し半径δの平らな円盤の形をとる。
Summarizing the two resulting cone ordinates, the anchoring material creates a newly generated force surface. F
Since d and F s is the direction is opposite, FIG 3C, 3D and 3
As shown in E, the surface of the resulting force has the stiffness ∂
It takes three different forms depending on the ratio of F s / ∂δ and ∂F d / ∂δ: If ∂F s / ∂δ <∂F d / ∂δ, the resulting surface will have a cone corresponding to the local maximum of potential energy in unstable equilibrium point 0 j , as shown in FIG. 3C. 1. shape; If ∂F s / ∂δ> ∂F d / ∂δ, as shown in FIG. 3D, the resulting surface corresponds to a local minimum of the potential energy within the same point 0 j that is in a stable equilibrium state. 2. It is an inverted cone: If ∂F s / ∂δ = dF d / は δ, the resulting surface takes the form of a flat disk of radius δ with respect to the center of neutral equilibrium point 0 j , as shown in FIG. 3E.

【0097】力の表面をまとめることにより得られるサ
ブシステムのエネルギッシュな表面は浮上機の平衡状態
の点0j 内で極端な放物面を示している。∂Fs /∂δ
>∂Fd /∂δの条件のもとではこの極端な状態が最小
になる。
[0097] force is energetic surface of the resulting sub-system by assembling the surface of shows extreme paraboloid in point 0 j equilibrium flying machine. ∂F s / ∂δ
Under the condition> ∂F d / ∂δ, this extreme condition is minimized.

【0098】ここで、次の副命題を証明する:Here, the following sub-proposition is proved:

【0099】共通の基礎16の空洞20内の固定子部品
26により指定された軌道に沿って車両15を安定に動
かすMDLSSを構成するため、言い換えれば二つのず
れと三つの回転の空間内に位置エネルギーの局部的な最
小値を有するシステムを構成するため、図4に最も良く
示す様に4つの固く接続されたサブシステムを組み立て
ることが必要十分であり、それぞれのサブシステムは二
つのずれの空間の点0j に位置エネルギーの局部的な最
小値を有している。
In order to construct an MDLSS that stably moves the vehicle 15 along the trajectory specified by the stator components 26 in the cavity 20 of the common foundation 16, in other words, it is located in the space of two displacements and three rotations. To construct a system with a local minimum of energy, it is necessary and sufficient to assemble four tightly connected subsystems, as best shown in FIG. 4, where each subsystem has two staggered spaces. Has a local minimum value of the potential energy at point 0 j .

【0100】エネルギーの最小値が存在することは点0
j がj番目のサブシステムに属する浮上機の平衡点であ
り、平面X=0の上のあらゆるずれ(ΔyとΔz)が影
響を打ち消す力Fy =Δy∂Fy /∂y又はFz =Δz
∂Fz /∂zを生じ、該浮上機を平衡状態に戻す。それ
故、あらゆる二つのサブシステムを座標軸OXに平行で
長さが2Lu (Lu ≫L)の固いつなぎ材で接続するこ
とにより、2つの直角な軸OY及びOZの回りで回転a
の方向に構成されたサブシステムの安定を確保すること
ができる。実際に、構成されたサブシステムのそれぞれ
の回転ay は浮上機のずれ±△z=ayu (図4)と
なり、回転の影響を打ち消す一対の力±Fz を生ずる。
同様に、回転az は影響を打ち消す一対の力±Fy を生
ずる。二つの対のサブシステムを取り長さが2Lu で軸
OXとOYに平行な固いつなぎ材でそれらを接続する
と、図1Aに示す様に指定された軌道に沿って位置エネ
ルギーの局部的な最小値を有し、更に外部の全ての強い
影響に対し安定であるMDLSSを得ることができる。
The existence of an energy minimum is at point 0
j is the equilibrium point of the levitator belonging to the j-th subsystem, and the force F y = Δy∂F y / ∂y or F z = where any deviation (Δy and Δz) on the plane X = 0 cancels the effect Δz
∂F z / ∂z occurs, returning the levitator to equilibrium. Therefore, by parallel length axes OX any two subsystems are connected by rigid ties of 2L u (L u »L), rotating in two orthogonal axes OY and OZ around a
The stability of the subsystem configured in the direction can be ensured. In fact, the rotation a y of each of the configured subsystems results in a deviation of the levitator ± = z = ay Lu (FIG. 4), resulting in a pair of forces ± F z that counteract the effects of the rotation.
Similarly, rotating a z results in a pair of force ± F y to counteract the effects. If the length takes subsystem of the two pairs of connecting them with rigid ties parallel to the axis OX and OY in 2L u, local minimum potential energy along the specified track as shown in FIG. 1A It is possible to obtain an MDLSS that has a value and is also stable against all strong external influences.

【0101】このようなMDLSSでは、4つの全ての
サブシステムの力の表面はひっくり返った円錐形の横の
表面である。MDLSSの部品により同軸であり、1つ
の共通の表面
In such an MDLSS, the force surface of all four subsystems is an inverted conical lateral surface. MDLSS components are more coaxial and have one common surface

【0102】[0102]

【数1】 (Equation 1)

【0103】にまとめることができる。これはax =z
/Lu ,ay =y/Lu ,az =z/Lu であり該回転
がずれに比例するからである。MDLSSのエネルギッ
シュな表面は固定子により指定された軌道に沿って位置
している最小の点を有した放物面の形をしている。
These can be summarized as follows. This is a x = z
/ L u , a y = y / L u , a z = z / L u , and the rotation is proportional to the deviation. The energetic surface of the MDLSS is in the form of a paraboloid with a minimum point located along the trajectory specified by the stator.

【0104】証明すべき副命題はMDLSS浮上機を安
定に動かす条件を決定し二つの装置を備えたサブシステ
ムのそれぞれの位置エネルギーを最小にする問題に変わ
る(前に解いている)。
The sub-proposition to prove turns to the problem of determining the conditions under which the MDLSS levitator operates stably and minimizing the potential energy of each of the two-equipped subsystems (solved earlier).

【0105】上記の考察に基づき、次のことが説明でき
る:MDLSS車両15の動きを安定にするため、各装
置は次の条件を満たすことが必要十分である:安定化力
のスチフネス∂Fs /∂zは平衡状態の近くにある不安
定化力のスチフネス∂Fd /∂yを越える必要がある。
これは次の不等式を満たす必要がある: ∂Fs /∂z>∂Fd /∂y (2)
Based on the above considerations, the following can be explained: In order to stabilize the movement of the MDLSS vehicle 15, it is necessary and sufficient for each device to satisfy the following condition: Stiffness of stabilizing force ΔF s / ∂z should exceed the stiffness ∂F d / ∂y of the destabilizing force near equilibrium.
It must satisfy the following inequality: ∂F s / ∂z> ∂F d / ∂y (2)

【0106】この不等式の左手の成分と右手の成分との
差が大きくなれば、MDLSSにより大きな安定性が得
られる。
If the difference between the left-hand component and the right-hand component of the inequality becomes large, greater stability can be obtained by MDLSS.

【0107】このことを証明するには、図5に示す様に
側面が2Lu である正方形の頂点に置かれた8つの装置
を備えたシステムの浮上機の上に働く磁気力のメインベ
クトルとトルクの成分Fy ,Fz ,Mx ,My ,Mz
対する式を構成することで十分である。不等式(2)が
次の関係:Fs1=Fs2=Fs3=Fs4,Fd1=Fd2=Fd3
=Fd4及びΔy =Δz (これは全ての装置が同一であ
り、それらの間の全てのつなぎ材が固い条件から生ず
る)を満たすならば、ラグランジュの定理の要件(1)
が満たされる。
To prove this, the main vector of the magnetic force acting on the levitator of a system with eight devices placed at the apex of a square with 2L u sides as shown in FIG. it is sufficient to components of the torque F y, F z, M x , M y, the expression for M z. The inequality (2) has the following relationship: F s1 = F s2 = F s3 = F s4 , F d1 = F d2 = F d3
= F d4 and Δ y = Δ z, which satisfies Lagrange's theorem if all devices are identical and all tethers between them arise from stiff conditions (1)
Is satisfied.

【0108】実際の装置24と25は軌道全体に沿って
伸びる長いコア7a,7bと、車両15の全体に沿って
伸びる永久磁石32−35とを有している。従って、底
(支持用)の装置24と側面(安定化)の装置25の両
方を備えた実際のサブシステムは、図4と図5に示す様
に軸OXに沿って離れていく2つのサブシステムを有し
た上記の検討され構成されたサブシステムに等しい。従
って、MDLSS全体に必要な安定性を得るには、距離
w ≫Lだけ軸OYに沿って離れて行く2つの実際のサ
ブシステムを固く接続することで十分である。この固い
つなぎ材は、支持用の装置24の磁石が出発前に荷を積
んだ車両の重さにより影響を受け沈んだ後固定されるこ
とが好都合である。この場合、装置25の安定化磁石
は、装置25の底のコアの方にずれない。更に装置24
内の支持用磁石により補償されるはずの不安定な力を生
じない。
The actual devices 24 and 25 have long cores 7a, 7b extending along the entire track and permanent magnets 32-35 extending along the entire vehicle 15. Thus, an actual subsystem with both a bottom (supporting) device 24 and a side (stabilizing) device 25 would have two subsystems moving away along the axis OX as shown in FIGS. Equivalent to the above discussed and configured subsystem with a system. Therefore, to obtain the required stability of the entire MDLSS, it is sufficient to rigidly connect the two actual subsystems, which are separated along the axis OY by a distance L w ≫L. This tie is advantageously fixed after the magnets of the supporting device 24 have sunk, affected by the weight of the loaded vehicle before departure. In this case, the stabilizing magnet of device 25 does not shift towards the bottom core of device 25. Further device 24
It does not create unstable forces that would have to be compensated by the supporting magnets inside.

【0109】前述の特性を有した装置を構成するため、
磁石に影響を与える安定化力及び不安定化力Fs 及びF
d を発生する機構を検討する。
In order to construct a device having the above-mentioned characteristics,
Stabilizing and destabilizing forces F s and F affecting the magnet
Consider the mechanism that generates d .

【0110】前述のように、コア7a,7bの先端部1
3は尖った端29を有している。以下に、該先端部13
の端29を鋭くすることにより安定化力を増加させ、不
安定化力を減少させる機構を説明する。
As described above, the tip portions 1 of the cores 7a and 7b
3 has a pointed end 29. In the following, the tip 13
The mechanism for increasing the stabilizing force and reducing the destabilizing force by sharpening the end 29 will be described.

【0111】磁界内にあるスチールコア7a,7bの平
らな表面Sの装置当たりに働くあらゆる力f=fn0
+ft0 は次の式により決定される: f=n0 (1−1/μf 2 )Bn 2 /(2μ0 ) +t0 (1−1/μf )Bnt (3) ここにn0 とt0 はそれぞれ標準状態の単位ベクトルと
表面Sに対する正接である:Bn とHt はそれぞれ標準
磁束密度と外部からのSの上の正接磁気強度である。
Any force f = f n n 0 acting per unit on the flat surface S of the steel cores 7a, 7b in the magnetic field
+ F t t 0 is determined by the following equation: f = n 0 (1-1 / μ f 2 ) B n 2 / (2μ 0 ) + t 0 (1-1 / μ f ) B n H t (3 Here, n 0 and t 0 are the tangents to the unit vector of the standard state and the surface S respectively: B n and H t are the standard magnetic flux density and the tangent magnetic intensity on S from the outside, respectively.

【0112】該スチールが未飽和ならば、μf ≒∞であ
りHt ≒0である。この場合ft =0であり f(Q)=n0n 2 /(2μ0 ) (4) 該スチールが飽和ならば、∞>μf >1及びft はfn
で約分できる。
If the steel is unsaturated, μ f H and H t ≒ 0. In this case, f t = 0 and f (Q) = n 0 B n 2 / (2μ 0 ) (4) If the steel is saturated, ∞> μ f > 1 and ft is f n
Can be reduced by approx.

【0113】(4)から、未飽和の装置のコアの横表面
Sに働く磁気力は次の式で表されることが判る: F=jFd −kFs =jFy +kFz = =0.5/μ0 [j∫Bn 2 (Q)cos(j,nQ 0 )dSQ+k ∫Bn 2 (Q)cos(k,nQ 0 )dSQ](5)
[0113] From (4), the magnetic force acting on the lateral surface S of the core of the device unsaturation is understood to be represented by the following formula: F = jF d -kF s = jF y + kF z = = 0.5 / μ 0 [j∫B n 2 (Q) cos (j, n Q 0 ) dS Q + k ∫B n 2 (Q) cos (k, n Q 0 ) dS Q ] (5)

【0114】ニュートンの第三法則によれば、同じ値で
あるが方向が反対の力が装置の永久磁石に働く。
According to Newton's third law, a force of the same value but in the opposite direction acts on the permanent magnet of the device.

【0115】装置のギャップ内の磁界は面−平行であ
る。等角写像を適用して得られ、図6に最も良く示す先
端部13の表面を覆う磁束密度Bn (Q)の分布は、点
Qが磁石の極から離れて動く時、磁束密度が急速に減少
するようになっている;特別な力f(密度の二乗に比例
する)は更に急速に減少する。従って、コア7a,7b
の後部12内を通る磁束は無視でき、厚い不飽和の先端
部内を通る磁束により生ずる力Fのみ考慮すれば良い。
The magnetic field in the gap of the device is plane-parallel. The distribution of the magnetic flux density B n (Q) obtained by applying the conformal mapping and best shown in FIG. 6 over the surface of the tip 13 shows that when the point Q moves away from the poles of the magnet, the magnetic flux density increases rapidly. The special force f (which is proportional to the square of the density) decreases more rapidly. Therefore, the cores 7a, 7b
The magnetic flux passing through the rear part 12 can be ignored, and only the force F generated by the magnetic flux passing through the thick unsaturated tip needs to be considered.

【0116】先端部の対称の形(平面Y=0及びZ=一
定に対する)を考慮し、第二の中間値の定理を適用し積
分を式(5)に変換すると、力の成分に対する次の式を
得る: Fd=Cd∫[Bn (QR )-Bn(QL)]dSQ =Cd( ΨWR−ΨWL) , (6) Fs=CSR ∫[Bn (QR b ) −Bn(QR t )]dSQ+CSL ∫[Bn (QL b) −Bn(QL t) ]dSQ= =CSR ( ΨR b−ΨR t) +CSL ( ΨL b−ΨL t) ≒CS[(ΨR b+ΨL b) −( ΨR t+ΨL t ) ] , (7) ここに、Cd=0.5[Bn(QR ) +Bn(QL )]cos(j,nQ 0 )/μ
0 ,CSR =0.5[Bn(QR b) +Bn(QR t )]cos(k,nQ 0 )/ μ
0 ,CSL =0.5[Bn(QL b) +Bn(QL t)]cos(k,nQ 0 )/μ0
(Q,QR b,QR t,QL b,QL t∈S),δ(磁石の平衡状態)の近く
で、要素についてCSR ≒CSL ,従ってCS≒0.5(CSR+CSL
) 。上記において、式ΨWRとΨWLは右側(R)及び左
側(L)の先端部13の表面を通りコア7a,7bに入
り作用を行う磁束である。ΨR b,ΨR t,ΨL b,ΨL tは先
端部表面の底(b)と頂点(t)を通り同じ作用をする
磁束(ΨWR及びΨWL)の一部である。
Taking into account the symmetrical shape of the tip (for planes Y = 0 and Z = constant) and applying the second intermediate value theorem to convert the integral to equation (5), the following is obtained for the force component: Obtain the formula: F d = C d ∫ [B n (Q R ) −B n (Q L )] dS Q = C dWR −Ψ WL ), (6) F s = C SR ∫ [B n (Q R b ) -B n (Q R t )] dS Q + C SL ∫ [B n (Q L b ) -B n (Q L t )] dS Q = = C SRR b −Ψ R t ) + C SL (Ψ L b -Ψ L t) ≒ C S [(Ψ R b + Ψ L b) - (Ψ R t + Ψ L t)], (7) here, C d = 0.5 [B n (Q R ) + B n (Q L )] cos (j, n Q 0 ) / μ
0, C SR = 0.5 [B n (Q R b) + B n (Q R t)] cos (k, n Q 0) / μ
0, C SL = 0.5 [B n (Q L b) + B n (Q L t)] cos (k, n Q 0) / μ 0,
(Q, Q R b, Q R t, Q L b, Q L t ∈S), near the [delta] (equilibrium magnets), C SR ≒ C SL the elements, thus C S ≒ 0.5 (C SR + C SL
). In the above, the expressions Ψ WR and Ψ WL are the magnetic fluxes that pass through the surfaces of the right (R) and left (L) tip portions 13 and enter the cores 7a and 7b and act. Ψ R b , Ψ R t , Ψ L b , Ψ L t are a part of magnetic fluxes (Ψ WR and Ψ WL ) passing through the bottom (b) and the apex (t) of the tip surface and having the same action.

【0117】式(6)と(7)から力Fd は該先端部の
表面に属する同じ点Qの磁束密度Bn(QR ) とBn(QL ) と
の和の半分を乗じた該作用する磁束の間の差に比例して
いることが判る。この差は該エアーギャップの左部分及
び右部分の磁気抵抗の間のアンバランスによる磁石のず
れΔyとして現れる。(7)の右手の部分内に、同じ作
用をする磁束の部分の2つの和の部分が判る: Ψb =ΨWR b +ΨWL b 及びΨt =ΨWR t +ΨWL t これらはそれぞれ底と頂点から該先端部を通る。(7)
の力Fs は垂直のずれΔzにより生ずるこれらの和の間
の差に比例し、該エアーギャップの上側部分及び下側部
分のコンダクタンスの再配分が行われる。
From equations (6) and (7), the force F d is multiplied by half the sum of the magnetic flux densities B n (Q R ) and B n (Q L ) at the same point Q belonging to the surface of the tip. It can be seen that it is proportional to the difference between the acting magnetic fluxes. This difference manifests itself as a magnet shift Δy due to an imbalance between the reluctance of the left and right portions of the air gap. In the right hand part of (7), we can see the sum of the two parts of the magnetic flux that have the same effect: b = Ψ WR b + b WL b and Ψ t = Ψ WR t + Ψ WL t These are the base and From the vertex through the tip. (7)
The force F s is proportional to the difference between these sums caused by the vertical offset Δz, resulting in a redistribution of the conductance of the upper and lower portions of the air gap.

【0118】式(7)に含まれ作用する磁束の和の差
(ΨR b+ΨL b) −( ΨR t+ΨL t) は、式(6)の作用す
る磁束の差(ΨWR−ΨWL) が磁石の垂直のずれΔzに対
して変化しない様に、コアの1つの方向への磁石の水平
のずれΔzに対して値が変化しないことに気がつくであ
ろう。
[0118] Formula difference of the sum of magnetic flux acting included in (7) (Ψ R b + Ψ L b) - (Ψ R t + Ψ L t) is acting flux difference ([psi WR of formula (6) - It will be noted that the value does not change for the horizontal displacement Δz of the magnet in one direction of the core, so that ( WL ) does not change for the vertical displacement Δz of the magnet.

【0119】式(6)と(7)とCd,CSR ,CSL に対す
る式を分析すると、図2A,2Cに最も良く示す様に、
ある角度βでコアの先端部のエッジを鋭くすると、矩形
の形のコアの先端部の場合より力の比Fs/Fd とそれらの
スチフネスを大きくすることができることが結論でき
る。最適な角度は90°に近い。
Analysis of equations (6) and (7) and the equations for C d , C SR , and C SL reveals that, as best shown in FIGS. 2A and 2C,
It can be concluded that sharpening the edge of the core tip at an angle β can increase the force ratio F s / F d and their stiffness over a rectangular core tip. The optimal angle is close to 90 °.

【0120】上記の説明をまとめ簡単化し、更に図2C
を参照にすると、先端部13の表面を通りコア7a,7
bに入る磁束の間の差により不安定化力Fd が生じ、先
端部13の表面の底を通り更に上部の半分を通りコア7
a,7bを突き抜ける同じ磁束の部分の和の間の差によ
り安定化力Fs が生じ、更に該安定化力は先端部13の
表面の底を通りかつ上部の半分を通り突き抜ける磁束の
間の差に比例することが明らかになる。従って、先端部
13の前方の表面を鋭くすることにより、該磁束は先端
部13の表面に垂直な方向の該先端部13を突き抜ける
ので、該先端部13の表面を通り突き抜ける磁束の水平
成分を減少させ、垂直成分を増加させることができる。
これにより平衡状態からのずれの結果該装置内の不安定
な力を減少させ、安定化力を増加させることができる。
The above description is summarized and simplified.
With reference to FIG. 3, the cores 7a, 7
destabilizing force F d is caused by the difference between the magnetic flux entering the b, through the core 7 a further half of the top through the bottom surface of the tip portion 13
The stabilizing force F s results from the difference between the sum of the portions of the same magnetic flux that penetrates a and 7b, and the stabilizing force is the difference between the magnetic flux penetrating through the bottom and top half of the surface of the tip 13. It becomes clear that it is proportional to Therefore, by sharpening the front surface of the tip 13, the magnetic flux penetrates the tip 13 in a direction perpendicular to the surface of the tip 13, so that the horizontal component of the magnetic flux passing through the surface of the tip 13 is Decrease and increase the vertical component.
This can reduce unstable forces in the device as a result of deviation from the equilibrium state and increase stabilizing forces.

【0121】再び図2Cを参照すると、磁石34が下側
にずれると、先端部13の底の表面を通り突き抜ける磁
束が増加し、先端部13の上部の表面を通り突き抜ける
磁束は減少し、これによりそれら磁束の間の差が増加
し、更に浮上させる安定化力Fs が実質的に増加する。
Referring again to FIG. 2C, when the magnet 34 shifts downward, the magnetic flux penetrating through the bottom surface of the tip 13 increases, and the magnetic flux penetrating through the upper surface of the tip 13 decreases. by increasing the difference therebetween flux, further stabilizing force F s to float substantially increased.

【0122】前述の様に、不安定化力はコア7a,7b
内にスチールの非直線特性を使用することにより減少す
る。以下にこの特徴を説明する。
As described above, the destabilizing force is reduced by the cores 7a and 7b.
Reduced by using the non-linear characteristics of steel within. Hereinafter, this feature will be described.

【0123】当業者に周知であるが、荷電されたり、帯
電されたり又は磁化された本体が静電界又は磁界の中に
安定な平衡状態を作ることができないというS.Earnshaw
とW.Braunbekの定理の主張は媒体のリニア特性(空気又
は真空でμ0 =一定、ε0 =一定)に基づいており、静
電力又は磁気力の助けにより重い本体を浮かせることが
行われている。μ=μ0 の時、磁位φm とAm はラプラ
スの微分方程式を満たす。該ラプラス方程式は電位又は
磁位の局部的に極端な状態は磁界が占める領域内に存在
しないという結論から直接導かれる。1839年にS.Ea
rnshawにより、更に100年後W.Braunbekにより、静電
界又は磁界内で帯電され又は磁化され分離された粒子の
位置エネルギーが局部的に極小値を有することは不可能
であることが証明されている。自身の磁界内に安定した
形で浮くことができる磁石を固く結合したシステムを作
る多くの試み(不成功である)により研究者は前述のシ
ステムの位置エネルギーに関する上記の定理から誤った
結論を導き出した。上記のMDLSSシステムのエネル
ギッシュな表面特性の分析により局部的に極端な状態を
この種のシステム内に作ることができることが完全に実
証された。
As is well known to those skilled in the art, S.Earnshaw states that a charged, charged, or magnetized body cannot create a stable equilibrium in an electrostatic or magnetic field.
And W. Braunbek's theorem are based on the linear properties of the medium (μ 0 = constant, ε 0 = constant in air or vacuum), and are used to lift a heavy body with the aid of electrostatic or magnetic forces. I have. When μ = μ 0, magnetic potential phi m and A m satisfies the differential equation of Laplace. The Laplace equation is directly derived from the conclusion that no local extremes of potential or magnetic potential exist in the area occupied by the magnetic field. S.Ea in 1839
By rnshaw, and another 100 years later, W. Braunbek has proven that it is not possible for the potential energy of charged or magnetized and separated particles in an electrostatic or magnetic field to have a local minimum. . Numerous attempts (unsuccessful) to create a tightly coupled system of magnets that can float stably in their own magnetic field have led researchers to draw false conclusions from the above theorem on the potential energy of such systems. Was. An analysis of the energetic surface properties of the MDLSS system described above fully demonstrates that local extremes can be created in such systems.

【0124】上記に説明した様に、該MDLSSを作る
ためには、車両15の動きの軌跡に沿って位置エネルギ
ーが厳密に局部的に最小であることを証明する必要があ
る。(上記で説明した様に)浮上機の平衡状態の点で該
システムの位置エネルギーが局部的に極端な状態である
ことを与える装置間の間に固いつなぎ材を形成する他
に、装置24、25の固定子部品26の中に媒体μ=μ
(B) の非直線の特性を利用して不安定化力を減少し、該
極端な状態を最小の位置エネルギーに変えることができ
る:この場合、磁気回路36内に電磁スクリーン8−1
1を加え、飽和スチールコア7a,7b内で損失磁束を
少なくし磁界のかなりの部分を維持することができる。
As described above, in order to construct the MDLSS, it is necessary to prove that the potential energy is strictly locally minimum along the trajectory of the movement of the vehicle 15. In addition to forming a tie between the devices that gives rise to a local extreme in the potential energy of the system in terms of the equilibrium state of the levitator (as described above), the device 24, The medium μ = μ in 25 stator parts 26
By utilizing the nonlinear characteristic of (B), the destabilizing force can be reduced and the extreme state can be changed to the minimum potential energy: in this case, the electromagnetic screen 8-1 in the magnetic circuit 36.
The addition of 1 can reduce the magnetic flux loss in the saturated steel cores 7a, 7b and maintain a significant portion of the magnetic field.

【0125】不安定な力(6)に対する式はより簡単で
ある。該式はコアスチールの非直線磁気特性B(H)を
使用することにより不安定な力Fd とそのスチフネス∂
Fd/∂y を抑える方法を示している。コアの磁気抵抗は
磁束が増加するにつれて急速に増加することが知られて
いる。磁化曲線Bf (H)を作ると、関数ρf (Bf )を
再現することができる。ここに、ρf はコアのスチール
の比較的単一の磁気抵抗である。M−5グレーンの配向
電気スチール(厚さ=0.012M) に対する関数ρ f (Bf )
を説明している図7に最も良く示す様に、Bf ≧2.02T
ならば、曲線ρf (Bf ) は次式に記載する軸Bf に対し
大きな傾斜を有した直線フラグメントを含んでいる: ρf (Bf ) =(Bf -Bs ) /N (8) ここに、Bs=1.996 T,N=1.916。
The equation for the unstable force (6) is simpler
is there. This equation describes the nonlinear magnetic properties B (H) of the core steel.
Unstable force F due to used And its stiffness∂
FdThis shows how to suppress / ∂y. The core reluctance is
Known to increase rapidly as magnetic flux increases
I have. Magnetization curve Bf When (H) is created, the function ρf (Bf )
Can be reproduced. Where ρf Is the core of steel
Is a relatively single reluctance. M-5 grain orientation
Electric steel (thickness = 0.012M) For ρ f (Bf )
As best shown in FIG.f ≧ 2.02T
Then the curve ρf (Bf ) Is the axis B described in the following equation.f Against
Includes straight fragments with large slopes: ρf (Bf ) = (Bf -Bs ) / N (8) where Bs= 1.996 T, N = 1.916.

【0126】Bf≧1.01Bsの時、ρf(Bf) の早い成長と、
Bfの直線関係は全ての軟磁石スチールに固有である。こ
の特性の結果、該飽和スチールコアの断面内の磁気密度
Bfは均一化される:Bf=ΨW/ts。それ故、長さがls
厚さがts の飽和コア(Bf>1.01Bs) の磁気抵抗rf
次の通りになる: μ0 Rf (Bf)=rf(Bf )=ρf (Bf )ls /ts=ls (Bf −Bs)/(Nts)=b(Bf-Bs) (9) ここに、b=ls/(Nts)とRfはコア7a,7bの絶対磁気抵
抗である。
When B f ≧ 1.01B s , the rapid growth of ρ f (B f )
The linear relationship of B f is unique to all soft magnet steels. As a result of this property, the magnetic density in the cross section of the saturated steel core
B f is equalized: B f = Ψ W / t s . Therefore, magnetic resistance r f saturated core of t s is a thickness of at l s length (B f> 1.01B s) will be as follows: μ 0 R f (B f ) = r f (B f ) = ρ f (B f ) l s / t s = l s (B f −B s ) / (Nt s ) = b (B f −B s ) (9) where b = l s / ( nt s) and R f is a core 7a, the absolute magnetic resistance of 7b.

【0127】理解を容易にするため、永久磁石32−3
5とコア7、7aを含む組立装置24、25は図8Aに
最も良く示しており、次の起磁力(mmf) 源を含む閉じた
磁気回路の形をしている: −e=WHc μ0 (Hc =8.9・105A/m ) 、これには内部磁気抵
抗ri=W/(2 μr h),( μr =1.07)を有している、 −磁気抵抗:rgR (右側)とrgL ( 左側)を有した全体
の長さが4gの4つのエア ーギャップ、 −コアの後部12が飽和している時、磁気抵抗:rfR (
右側)とrrL ( 左側)を有した2つの“C”型スチール
コア7、7a。
In order to facilitate understanding, the permanent magnet 32-3
The assembly 24, 25, including the core 5 and the cores 7, 7a, is best shown in FIG. 8A and is in the form of a closed magnetic circuit containing the following magnetomotive force (mmf) sources: -e = WH c μ 0 (H c = 8.9 · 10 5 a / m), this internal magnetic resistance r i = W / (2 μ r h), and a (μ r = 1.07), - the magnetoresistance: r gR 4 air gaps of total length 4 g with (right) and r gL (left)-when the rear 12 of the core is saturated, the reluctance: r fR (
Two "C" -shaped steel cores 7, 7a with (right) and rrL (left).

【0128】装置24、25(大きさが2h×W )内の全
ての磁石32−35は該磁石の間に鉄挿入細片5を含ん
でいる。この細片5は互いに全ての磁石を接続する役目
をしている。更に、該細片により右側のと左側のコア7
と7aの作用する磁束の間の相互作用が減らされる。m
mfの源により該コア内に閉じた形状で回路内で作用す
る時速:ΨWRとΨWLと、環境を通り閉じた形状をした損
失磁束:ΨidとΨfdとを発生する。Ψidは磁気抵抗rid
を通る各磁気抵抗の上部と底で閉じる磁束を表してい
る。Ψfdは磁束が飽和した時後部12の内側及び外側の
横の表面30及び31を通り該作用する磁束から分岐し
た磁束を表している。該損失磁束によりMDLSSの安
定性が減少する。該損失磁束を抑制即ち少なくするため
導電性のスクリーン8−11が利用されている。
All magnets 32-35 in the devices 24, 25 (size 2h × W) include iron insertion strips 5 between the magnets. These strips 5 serve to connect all magnets to one another. In addition, the strips allow the right and left cores 7
And the interaction between the acting magnetic fluxes of 7a is reduced. m
The source of mf acts in the circuit in a closed shape in the core and generates a speed: Ψ WR and Ψ WL, and loss magnetic fluxes Ψ id and Ψ fd in a closed shape passing through the environment. Ψ id is the magnetic resistance r id
Represents the magnetic flux that closes at the top and bottom of each reluctance passing through it. Ψ fd represents the magnetic flux that diverges from the acting magnetic flux through the inner and outer lateral surfaces 30 and 31 of the rear portion 12 when the magnetic flux is saturated. The loss magnetic flux reduces the stability of the MDLSS. A conductive screen 8-11 is used to suppress or reduce the loss magnetic flux.

【0129】装置24、25が平衡状態にある時、作用
する磁束は互いに等しく、Fs=0,Fd =0である。磁
石のずれが小さくΔy≪gであるならば、該磁石の極と
コアの先端部との間のギャップgR とgL は変化する。
これにより磁気抵抗rgRとrgLは変化する:右側のギャ
ップの磁気抵抗はある値rgR≒rg −Δrg まで減少す
るが、左側のギャップの磁気抵抗はある値rgL≒rg
Δrg まで増加する。ここにΔrg ≒Δy/2hである。
該磁束が等しいことは破られ、生ずる差は力Fdの源であ
る。
When the devices 24 and 25 are in equilibrium, the acting magnetic fluxes are equal to each other, F s = 0 and F d = 0. If the displacement of the magnet is small and Δy≪g, the gaps g R and g L between the poles of the magnet and the tip of the core will change.
This changes the reluctance r gR and r gL : the reluctance of the right gap is reduced to a certain value r gR ≒ r g -Δr g, while the reluctance of the left gap is a certain value r gL ≒ r g +
Increase to Δr g . Here, Δr g ≒ Δy / 2h.
It magnetic flux are equal broken, resulting difference is the source of the force F d.

【0130】しかし、磁石が平衡状態にあり、装置のコ
アが飽和していれば、(磁気抵抗rgRの減少により生ず
る)磁束ΨWRの増加により値Δrfrだけコアの磁気抵抗
fRに増加が生じ、逆に(磁気抵抗rglの増加により生
ずる)磁束ΨWL内の減少により値ΔrfLだけ磁気抵抗r
fLが少なくなる。従って、飽和コア7a,7bを有する
装置内では、該磁石の水平方向のずれΔyは右側のルー
プの磁気抵抗に変化し:rmR=(rg −Δrg )+(r
f +Δrf )、左側のループでは値rmL−rmR=2(Δrg
−Δrf ) だけ回路のrmL= (rg +Δrg)+(rf−Δrf)
が変化する。該rmL−rmR=2(Δrg−Δrf ) はコアが
不飽和ならば、即ちrgL−rgR=2 Δrg>2(Δrg −Δ
f ) ならば少ないか同じずれを生ずる。
[0130] However, the magnet is in equilibrium, increase if the saturated core of the device, to (caused by reduction of the magnetic resistance r gR) flux [psi WR magnetoresistive r fR only values [Delta] r fr core by an increase in , And conversely, a decrease in the magnetic flux Ψ WL (caused by an increase in the magnetoresistance r gl ) results in a magnetoresistance r by the value Δr fL
fL decreases. Thus, in a device having saturated cores 7a, 7b, the horizontal shift Δy of the magnet changes to the reluctance of the right loop: r mR = (r g −Δr g ) + (r
f + Δr f ), and in the left loop, the value r mL− rmR = 2 (Δr g
- [Delta] R f) only circuit r mL = (r g + Δr g) + (r f -Δr f)
Changes. If the r mL -r mR = 2 (Δr g -Δr f) the core is unsaturated, i.e. r gL -r gR = 2 Δr g > 2 (Δr g -Δ
If r f ), a small or the same shift occurs.

【0131】該装置内ではこの差により生ずる作用する
磁束と不安定な力の差Fd=Cd ( ΨWR−ΨWL) はコアスチ
ールの飽和を利用することにより減少することが起こ
る。
In the device, the difference F d = C dWRWL ) between the acting magnetic flux and the unstable force caused by this difference may be reduced by utilizing the saturation of the core steel.

【0132】MDLSS内での機械的及び電磁的な過程
は相互に関連し、浮上機の移動速度Vx と指定された軌
道からのずれΔyとΔzに左右され進展する。車両15
が静止しておれば、その安定性は車輪により与えられ
る。該車両がある速度V0 まで加速されると、不安定化
力は減少し、該車両15は安定する。
[0132] The mechanical and electromagnetic processes within MDLSS is interrelated, progress is dependent on the deviation Δy and Δz from moving velocity V x and the specified trajectory of the flying machine. Vehicle 15
If is stationary, its stability is provided by the wheels. When the vehicle is accelerated to a certain speed V 0 , the destabilizing force decreases, and the vehicle 15 becomes stable.

【0133】不安定化力Fd を低くするため固定子コア
スチールの非直線性を使用するため、長さls の全てに
沿ってコアの後部の作用する磁束ΨW の磁気密度を、磁
化曲線の直線部分ρ(Bf )で全てのコアを動作させる
値Bf >Bs まで上げる必要がある(図7に最も良く示
す)。これを行うため、飽和コアの後部の横の表面から
放射される損失磁束Ψfdを抑制することが必要である。
空気の透磁率μ0 は電気的な透過率より5次高い(μ0
>1.4 ・105 ε0 )。それ故、コアの後部が飽和した
時、磁束ΨW の磁力線のかなりの部分(20%まで)は
空気を通して閉じた形状を構成している。従って、コア
の後部12の磁束密度が減少し、磁気抵抗は低下し、も
はや磁石32−35の横のずれΔyがある時エアーギャ
ップの磁気抵抗の変化を補償しない。
To use the non-linearity of the stator core steel to lower the destabilizing force F d , the magnetic density of the acting magnetic flux Ψ W at the rear of the core along all of the length l s is It is necessary to increase the value B f > B s at which all the cores are operated in the linear portion ρ (B f ) of the curve (best shown in FIG. 7). To do this, it is necessary to suppress the loss flux Ψ fd radiated from the rear lateral surface of the saturated core.
The magnetic permeability μ 0 of air is 5 times higher than the electrical transmittance (μ 0
> 1.4 · 10 5 ε 0 ). Therefore, when the back of the core is saturated, a significant portion (up to 20%) of the magnetic field lines of the magnetic flux Ψ W constitutes a closed shape through air. Accordingly, the magnetic flux density in the rear portion 12 of the core is reduced, the reluctance is reduced, and no longer compensates for the change in reluctance in the air gap when there is a lateral shift Δy of the magnets 32-35.

【0134】コアの後部12内で磁束密度が減少するこ
とを防ぐため、図1Cと図2Bに最も良く示す様に、磁
石32−35の極性が軸OXに平行に動く軌道に沿って
交番する様に、該磁石32−35を互いに接続してい
る。更に、コアの後部12は厚さが約0.02mの銅及
びアルミニウムで作られた導電性のスクリーン8−11
で覆われている。車両が軌道に沿って速度V=150m
/sで動く間、コア7a,7b内の磁束は値と方向が変
わる。図2Bに示す様に、それぞれの磁石の長さlが
1.45Mに等しく、隣接した磁石の間の間隔dx
0.05Mならば、エアーギャップ内で進行する磁界の
波長λはλ=2(lx +dx )=3.0 Mに等しく、該コ
ア7a,7b内の磁束の振動の周波数fはf=V/λ=
50Hzである。上記のスクリーン8−11を通る交番
の損失磁束Ψfdは、更に損失磁束の変動を抑える反対の
磁界を生ずる該スクリーン内に渦電流を誘導する。例え
ば、図2Aに示す厚さが2cmの二層のスクリーンはコ
アの後部の表面30と31の上の標準磁束密度の値B
nfd が50分の1に減り、環境からコア7a,7bをほ
ぼ完全に絶縁する。車両15の速度がV=50m/sに
下がると、Ψfdはほぼ30分の1に減少する。
To prevent the flux density from decreasing in the rear portion 12 of the core, the polarity of the magnets 32-35 alternates along a trajectory moving parallel to the axis OX, as best shown in FIGS. 1C and 2B. As such, the magnets 32-35 are connected together. In addition, the rear portion 12 of the core has a conductive screen 8-11 made of copper and aluminum having a thickness of about 0.02 m.
Covered with. The vehicle travels along the track at a speed V = 150m
While moving at / s, the magnetic flux in the cores 7a, 7b changes value and direction. As shown in FIG. 2B, equal length l of each magnet in 1.45 M, if distance d x is 0.05M between adjacent magnets, the wavelength of the magnetic field lambda traveling in the air gap is lambda = 2 (l x + d x ) = 3.0 M, and the frequency f of the vibration of the magnetic flux in the cores 7 a and 7 b is f = V / λ =
50 Hz. The alternating loss flux Ψ fd through the screen 8-11 induces eddy currents in the screen that create an opposite magnetic field that further suppresses the loss flux variation. For example, the two-layer screen with a thickness of 2 cm shown in FIG. 2A has a standard magnetic flux density value B on the rear surfaces 30 and 31 of the core.
The nfd is reduced by a factor of 50, almost completely isolating the cores 7a, 7b from the environment. When the speed of the vehicle 15 decreases to V = 50 m / s, Ψ fd decreases to about 1/30 .

【0135】作用する磁束の値及び力の値Fs 及びFd
を求めるため、図8Aと図8Bに示す様に装置の磁気回
路を計算する必要がある。各装置が水平面z=一定に対
し対称であり磁位がゼロになることを考慮すると、同等
な系統図は低い部分を除去することにより簡単にでき
る。上側の部分の完全に同等な系統図(4つのループを
含む)を図8Aに示す。次のパラメータを有する等価発
電機でループIII とIYを置き換える: el =e/(l+ri /rid) rin=ri /(l+ri /rid) (10) これにより図8Bに示す2つのループの同等な系統図に
簡単に変えることができる。鉄挿入細片5(td )の厚
さは磁石のずれΔy<gに拘わらず,飽和を防ぐ様に決
定できる。単一の動作のあらゆるモードで磁気抵抗rd
=0であり、同等な系統図のループは分割され、オーム
の法則に従うそれぞれのループを分離して計算できる。
計算は浮上機がある速度(V0 又はそれ以上)で完全に
磁束Ψfdを抑制する導電性スクリーンを有して進行する
との仮定、即ちrfd≒∞との仮定の下で行われる。
[0135] of the value and power of the magnetic flux acting value F s and F d
, It is necessary to calculate the magnetic circuit of the device as shown in FIGS. 8A and 8B. Considering that each device is symmetric with respect to the horizontal plane z = constant and the magnetic potential is zero, an equivalent system diagram can be simplified by removing low parts. A complete equivalent diagram of the upper part (including four loops) is shown in FIG. 8A. Replacing loop III and IY equivalent generator with the following parameters: shown in e l = e / (l + r i / r id) r in = r i / (l + r i / r id) (10) Thus Figure 8B It can easily be turned into an equivalent system diagram of the two loops. The thickness of the iron insertion strip 5 (t d ) can be determined so as to prevent saturation regardless of the magnet displacement Δy <g. Magnetoresistance r d in all modes of single operation
= 0, the loops of the equivalent system diagram are divided, and each loop according to Ohm's law can be separated and calculated.
Calculation is performed under the assumption that assumption, namely r fd ≒ ∞ of completely proceed with a conductive screen suppress magnetic flux [psi fd at a certain speed is flying machine (V 0 or more).

【0136】コア内の作用する磁束は次の様に決定され
る: ΨWR=el/[(r-Δrg)+rfR(Bf)] ;ΨWL=el/[(r+Δrg)+rfL(Bf)] (11) ここに、r=rin+rg
The acting magnetic flux in the core is determined as follows: Ψ WR = e l / [(r-Δr g ) + r fR (B f )]; Ψ WL = e l / [(r + Δr g ) + r fL (B f )] (11) where r = r in + r g

【0137】コアが未飽和ならばrfR= rfL= 0であ
り、内部の作用する磁束は次の様になる: ΨWR 0=el/(r-Δrg) ;ΨWL 0=el/(r+Δrg) (12) 磁石の平衡状態では(Δrg =0): ΨWR= ΨWL= ΨW =el/(r+rf(Bf)) ;ΨWR 0WL 0W 0=el/r (13)
[0137] is the core is a r fR = r fL = 0 if not yet saturated, the magnetic flux to the action of the internal is in the following manner: Ψ WR 0 = e l / (r-Δr g); Ψ WL 0 = e l / (r + Δr g ) (12) In the magnet equilibrium state (Δr g = 0): Ψ WR = Ψ WL = Ψ W = e l / (r + r f (B f )); Ψ WR 0 = 0 WL 0 = Ψ W 0 = e l / r (13)

【0138】浮上機を安定して揚げるためコアスチール
の飽和を有効に活用するため、磁石とコアの間の大きさ
(W,h,ls ,ts ,g)の間の次の比例を確保し、
更に次の適当な特性(N,Bs )を有するスチールを選
択する必要がある: 1.コアの後部の磁束密度Bf がずれΔym <gにおい
て、曲線ρf (Bf )(図7)の直線部分内で変化す
る、2.コアの後部の飽和がコアの先端部の磁束密度B
n より小さくなく、コア内で作用する磁束がΨW 0/ ΨW=
ε( ε≦1.15) 倍だけ大きく、この倍数はBf の頂点か
らの制限に等しい。
In order to effectively utilize the saturation of the core steel in order to stably lift the levitator, the following proportionality between the size (W, h, l s , t s , g) between the magnet and the core is calculated. Secure,
In addition, it is necessary to select a steel having the following appropriate properties (N, B s ): 1. The magnetic flux density B f at the rear of the core changes within the linear portion of the curve ρ f (B f ) (FIG. 7) at a deviation Δy m <g. The saturation at the back of the core is the magnetic flux density B at the tip of the core.
not less than n , the magnetic flux acting in the core is Ψ W 0 / Ψ W =
It is larger by a factor of ε (ε ≦ 1.15), which is equal to the limit of B f from the top.

【0139】該条件1と2は所定のεとコアの後部の長
さls においてそのスチフネスtsが次式を満たすなら
ば成立する: ts ≒el/{r[Bsε+elN(ε-1)/(Bsls)]} (14)
The conditions 1 and 2 are satisfied if the stiffness t s satisfies the following equation at a predetermined ε and the length l s of the rear part of the core: t s ≒ e l / {r [B s ε + e l N (ε-1) / (B s l s)]} (14)

【0140】式(9)を(11)に代入するとコア内を
伝わる作用する磁束ΨWRとΨWLに対する二乗式を得る。
該式を解くと次のことが判る: ΨWL,R=0.5ts[Bs-(r±Δrg)Nts/ls]{1+ √[1+4elN/(ls[Bs-(r ±Δrg)Nts/ ls]2)]} (15)
By substituting equation (9) into equation (11), a square equation is obtained for the magnetic fluxes Ψ WR and Ψ WL acting in the core.
Solving the equation gives the following: Ψ WL, R = 0.5t s [B s- (r ± Δr g ) Nt s / l s ] {1+ √ [1 + 4e l N / (l s [ B s - (r ± Δr g ) Nt s / l s] 2)]} (15)

【0141】該後部の飽和により先端部の磁位が変化
し、更に密度Bn の値が減少する。この場合、因子Cs
とCd (6、7)と更に作用する磁束(15)はε分に
1に減少する。同時に、該コアの後部の飽和により作用
する磁束の差がζ分の1倍減少する。ここに、 ζ= ΔΨW 0/ ΔΨW ≒( ΨWR 0WL 0)/(ΨWR- ΨWL) (16) 図2Aに示す装置に対しては、ε=1.15 の所定の値に対
しζ=10.3 ≒9 εである。
Due to the saturation of the rear portion, the magnetic potential at the front portion changes, and the value of the density Bn further decreases. In this case, the factor C s
And C d (6, 7) and the magnetic flux (15) further acting on it decrease to 1 every ε. At the same time, the difference in the magnetic flux acting due to the saturation of the rear of the core is reduced by a factor of ζ. Here, ζ = ΔΨ W 0 / ΔΨ W ≒ (Ψ WR 0WL 0 ) / (Ψ WRWL ) (16) For the device shown in FIG. 2A, the predetermined value of ε = 1.15 On the other hand, ζ = 10.3 ≒ 9ε.

【0142】次に該装置の磁気回路の計算の例を示す。 初期データ:W=0.03m ,2h=0.025m ,g=0.005m,ls=0.0
6m,Hc=8.9・105A/m ,Bs=1.996T,N=1.916 ,μr=1.0
7,rg=0.3,Δrg=0.05 ,ε=1.1,V=150m/s 同等な系統図のパラメータの計算図:ri=1.12 ,rid=1.
53,rin=0.647 ,rgR=0.25,rgL=0.35,e=μ0WHc=3.355
・10-2 ,e1=1.936・10-2 ,ts=9.1823・10-3,Δy=2.5mm
,ΨWR=1.87・10-2Wb,ΨWL=1.8466・10-2Wb,ΔΨW 0=1.
0821・10-3Wb,ΔΨW=1.16966・10-4Wb,ζ=9.25 ,BfR=
2.03652T,BfL=2.011044T 該MDLSS内で作用する力を求めるため、(長さがlx
=0.06mの)未飽和コアを有した装置の実際のモデルで該
力を測定した値を使用した。これらの値は図9に示して
おり、安定化力及び不安定化力はずれ:Fs 0z)とF
d 0y)の関数として示している。同等の力Fscz)=Fs
0( δz)/ ε2 及びFdcy)=Fd 0( δy)/ εζと安定化
力のスチフネフF' sc( δz)= ∂Fscz)/ ∂z は該コア
の後部の飽和を検討に入れて再計算し、図9に示してい
る。全てのグラフの縦座標は磁石の長さlx=1m を基準に
して縮尺を取っている。従って、磁石の長さが車両の長
さLv=20Mに等しく、MDLSSが(車両がずれΔz=
5mm だけ降下した後該浮上機に固く接続された)4つの
支持用の装置と2つの安定化装置を備えていれば、重さ
はFv=22 トン(即ち220,000N) の車両は安定して浮く。
この場合、横方向の力Flat=5トンは僅かΔy=2.3mm だ
け車両を横に動かす。
Next, an example of calculation of the magnetic circuit of the device will be described. Initial data: W = 0.03m, 2h = 0.025m, g = 0.005m, l s = 0.0
6m, H c = 8.9 · 10 5 A / m, B s = 1.996T, N = 1.916, μ r = 1.0
7, r g = 0.3, Δr g = 0.05, ε = 1.1, V = 150m / s Equivalent system diagram parameter calculation diagram: r i = 1.12, r id = 1.
53, r in = 0.647, r gR = 0.25, r gL = 0.35, e = μ 0 WH c = 3.355
・ 10 -2 , e 1 = 1.936 ・ 10 -2 , t s = 9.1823 ・ 10 -3 , Δy = 2.5mm
, Ψ WR = 1.87 ・ 10 -2 Wb, Ψ WL = 1.8466 ・ 10 -2 Wb, ΔΨ W 0 = 1.
0821 ・ 10 -3 Wb, ΔΨ W = 1.16966 ・ 10 -4 Wb, ζ = 9.25, B fR =
2.03652T, B fL = 2.011044T In order to determine the force acting in the MDLSS, (length is l x
The measured force was used on a real model of the device with an unsaturated core (= 0.06 m). These values are shown in FIG. 9 where the stabilizing and destabilizing forces deviate: F s 0z ) and F
It is shown as a function of d 0y ). Equivalent force F scz ) = F s
0z ) / ε 2 and F dcy ) = F d 0y ) / εζ and the stiffener F ' scz ) = ∂F scz ) / ∂z Recalculation taking into account the saturation of the back of the core is shown in FIG. The ordinates of all graphs are scaled based on the magnet length l x = 1m. Therefore, the length of the magnet is equal to the length of the vehicle, L v = 20M, and the MDLSS is (the vehicle shift Δz =
With four supporting devices and two stabilizing devices (fixedly connected to the levitator after descending by 5 mm), a vehicle weighing F v = 22 tons (ie 220,000 N) is stable. Floating.
In this case, the lateral force Flat = 5 tons moves the vehicle laterally by only Δy = 2.3 mm.

【0143】概略の計算によりアルミニウムスクリーン
の突出アーム8a及び9a(図2A)は損失磁束を抑え
これにより作用するコアの磁束と安定化力が増加する。
According to a rough calculation, the projecting arms 8a and 9a (FIG. 2A) of the aluminum screen suppress the magnetic flux loss, thereby increasing the magnetic flux of the core and the stabilizing force acting thereon.

【0144】十分な正確性を有した装置の磁石回路を計
算するため、損失磁束ΨidとΨfdに対し磁気抵抗の値を
決定することが必要である。該磁気抵抗は磁位及び磁束
により表すことができる: rid= φpidfd= Δφ/ Ψfd ここにΔφp は磁石の極の磁位である:Δ は飽和した
コアの後部の長さls に沿った磁位の低下である。
In order to calculate the magnet circuit of a device with sufficient accuracy, it is necessary to determine the value of the magnetic resistance for the magnetic flux losses Ψ id and Ψ fd . The reluctance can be represented by magnetic potential and magnetic flux: r id = φ p / Ψ id r fd = Δφ / Ψ fd where Δφ p is the magnetic potential of the magnet pole: Δ Is the drop in magnetic potential along the length l s of the back of the saturated core.

【0145】該装置の全ての部品が円筒形の形であると
同程度に、装置の磁界は平面が平行である。これにより
磁束に対する分析解と上側半分に対しポアソン積分を適
用した磁気抵抗ridとrfdが求まる。上記の例に対し、
図2Aに示す装置ではrid=1.53である。磁石にずれΔ
y=2.5mm がある場合、該コアの後部の磁束密度の値は
次の通りである:BfR=2.03652T,BfL=2.011044T 。従っ
て、損失磁束は次の通りである: ΨfdR=2.375・10-3Wb=12.7%ΨWR,ΨfdL=0.8707・10-3Wb=
4.7%ΨWL
To the same extent that all parts of the device are cylindrical in shape, the magnetic field of the device is plane-parallel. As a result, the analytical solutions for the magnetic flux and the magnetic resistances r id and r fd obtained by applying the Poisson integral to the upper half are obtained. For the example above,
In the device shown in FIG. 2A, r id = 1.53. Magnet shift Δ
With y = 2.5 mm, the value of the magnetic flux density at the back of the core is: B fR = 2.03652T, B fL = 2.011044T. Therefore, the magnetic flux loss is as follows: Ψ fdR = 2.375 · 10 -3 Wb = 12.7% Ψ WR , Ψ fdL = 0.8707 · 10 -3 Wb =
4.7% Ψ WL

【0146】導電性スクリーンの計算も分析的に行っ
た。三層導電性媒体の中で一様な正弦電磁波の伝播の問
題に対し正確な解答を得た。従って、実際の電磁波(浮
上機の磁石の動きによって生ずる)は、最初の11個の
高調波が検討されるフーリエ級数に展開される。更に磁
位の分布及び磁界の強度に対する分析的な式は導電性ス
クリーンが広がっている前後の固定子の横の表面に近
い。このように、電界の分布を知ることにより、次の一
定の本質的な大きさを計算できる:ksup −スクリーン
内に生ずる渦電流により(該コアから来る)損失磁束を
抑える次の係数: ksup=Bm(Q1)/Bmscr(Q1) ここにBm(Q1)は非導電性スクリーンのコアの後部の表面
に属する点Q1 の磁束密度の大きさで、Bmscr1(Q1)はic
l 導電性スクリーンがある場合の同じ点での磁束密度の
大きさで; kscr −(スクリーンの後ろに)磁束をふるい落とす係
数: kscr=Bm(Q2)/Bmscr(Q2)。 ここにBm(Q2)はスクリーンがある場合スクリーンの表面
の後ろにある点Q2 内での磁束密度の大きさであり、B
mscr(Q2) はスクリーンがある場合の同じ点における磁
束密度の大きさである。
The calculation of the conductive screen was also performed analytically. An accurate solution to the problem of uniform sinusoidal electromagnetic wave propagation in a three-layer conductive medium was obtained. Thus, the actual electromagnetic wave (caused by the movement of the levitator magnet) is expanded into a Fourier series in which the first eleven harmonics are considered. In addition, the analytical formulas for magnetic field distribution and magnetic field strength are close to the lateral surfaces of the stator before and after the conductive screen is spread. Thus, by knowing the distribution of the electric field, one can calculate the following constant essential magnitude: k sup -the next factor that suppresses the loss flux (coming from the core) by eddy currents occurring in the screen: k sup = B m (Q 1 ) / B mscr (Q 1 ) where B m (Q 1 ) is the magnitude of the magnetic flux density at point Q 1 belonging to the rear surface of the core of the non-conductive screen, and B mscr1 ( Q 1 ) is ic
l The magnitude of the magnetic flux density at the same point when there is a conductive screen; k scr- coefficient of sifting out the magnetic flux (behind the screen): k scr = B m (Q 2 ) / B mscr (Q 2 ) . Where B m (Q 2 ) is the magnitude of the magnetic flux density in point Q 2 behind the surface of the screen, if any,
mscr (Q 2 ) is the magnitude of the magnetic flux density at the same point with the screen.

【0147】アルミニウムスクリーンで厚さが0.02m で
該浮上機の速度がV=180m/s,λ=3m,ならば、ksup=46.2
及びkscr=162.0; p −該車両のスクリーンのエネルギーの全体の損失。磁
石のずれがΔy=2.5mm の時P=54・103W ; Fx −該スクリーン内のエネルギーの損失により現れる
浮上機の磁石の動きを防ぐ力とすれば車両全体に対しF
x=300N; Fy −フラットスクリーンから磁石が動くことを反発す
る力。 電気ダイナミック懸架システムと提案した磁石ダイナミ
ック懸架システム内の該力を比較すると、EDS に対する
ずれδの関数として安定化力:FsE(δ)=Fy(g- δ)-Fy(g
+ δ)(g=0.05m である)の図は図9の点線の様に表され
る。
If the thickness of the aluminum screen is 0.02 m and the speed of the levitator is V = 180 m / s, λ = 3 m, k sup = 46.2
And k scr = 162.0; p-the total loss of energy of the vehicle screen. When the magnet displacement is Δy = 2.5 mm, P = 54 · 10 3 W; F x- If the force to prevent the movement of the magnet of the levitator caused by the energy loss in the screen is F,
x = 300N; F y- the force repelling the movement of the magnet from the flat screen. Comparing the forces in the electric dynamic suspension system and the proposed magnet dynamic suspension system, the stabilizing force as a function of the deviation δ with respect to EDS: F sE (δ) = F y (g-δ) -F y (g
The diagram of + δ) (g = 0.05m) is shown as a dotted line in FIG.

【0148】従って、当業者は添付の請求項の範囲内
で、本発明の次の独特な特徴がMDLSS内で生じた不
安定化力を減少させ安定化力を増加させることを使用し
ている限り、本発明がここで特別に記載した他の事項を
実施できることを理解できる: 1.磁化の周期的な垂直なベクトルを有した安定化力及
び支持用装置; 2.MDLSS内の磁石部品の間の固いつなぎ材; 3.コア内のスチールの非直線特性、飽和した後部及び
未飽和の先端部; 4.各コアの後部の横方向の表面を覆い、しかも損失磁
石を抑える導電性スクリーン; 5.先端部の尖った端; 6.各コアの後部の幅より大きい先端部の幅;
Accordingly, those skilled in the art, within the scope of the appended claims, use the following unique features of the present invention to reduce the destabilizing forces created in MDLSS and increase the stabilizing forces. As long as it is understood that the present invention can practice the other matters specifically described herein: 1. Stabilizing force and support device with periodic vertical vector of magnetization; 2. Solid ties between the magnet components in the MDLSS; 3. Non-linear properties of the steel in the core, saturated back and unsaturated tips; 4. A conductive screen that covers the lateral surface of the back of each core, yet suppresses lost magnets; 5. Sharp end of tip; The width of the tip that is greater than the width of the back of each core;

【0149】第二のサブシステム−PMLSMはリニア
ガイドウェイ/固定子部品(固定部品)と永久磁石回転
子部品(可動部品)とを備えている。図1に示す様に、
本発明のリニア同期モータは次のものを含んでいる: a)車両が動く軌道に沿って伸びている推進巻線42、
43; b)車両のシャーシ45に固定され、極のピッチを変化
する磁気装置46を有した永久磁石の回転子44; c)回転子の極のピッチを、対応した装置のON/OF
Fを切り替えることにより段階的に変化させる同期装置
47(同時に車両が動いている間固定子巻線の巻数の長
さが変化する); d)回転子の前半及び後半に属する磁気装置から離し又
は一緒にすることにより回転子の極のピッチをスムーズ
に変化させるための同期機構48(同時に車両が動いて
いる間固定子の巻線の巻数の長さが変化する)。
The second subsystem-PMLSM comprises a linear guideway / stator part (fixed part) and a permanent magnet rotor part (movable part). As shown in FIG.
The linear synchronous motor of the present invention includes: a) a propulsion winding 42 extending along the track on which the vehicle moves.
43) b) a permanent magnet rotor 44 fixed to a vehicle chassis 45 and having a magnetic device 46 for changing the pole pitch; c) setting the pole pitch of the rotor to ON / OF of the corresponding device.
Synchronizing device 47 which changes stepwise by switching F (the length of the number of turns of the stator winding changes simultaneously while the vehicle is moving); d) Separate from magnetic devices belonging to the first and second half of the rotor or A synchronizing mechanism 48 (which simultaneously changes the length of the number of turns of the stator windings while the vehicle is moving) to smoothly change the pitch of the rotor poles when combined.

【0150】図10Aから図10Dに示す様にガイドウ
ェイ/固定子は、2つののこぎり歯状のホルダー49
と、ガイドウェイに沿って伸びている2つの三相導電性
巻線42、43とを備えた共通のコンクリート性の梁1
6を有している。図10Aと図10Dに示す様に、固定
子は2つのミラー対称部品から形成されている。それぞ
れの部品は“T”型の断面を有した1つののこぎり歯状
のホルダー49を含んでいる。ホルダー49は梁16に
取り付けられ、それぞれ三相巻線42と43の導体50
を支えている。該三相固定子巻線42、43が発電機に
結合されている時、(周期の1/3の間相電流の時間遅
れと、固定子に沿った巻数の長さLt の2/3の上で隣
接する位相の導体のずれにより)該巻線は固定子に沿っ
て進行する電流波を生ずる。
As shown in FIGS. 10A to 10D, the guideway / stator comprises two sawtooth holders 49.
And a common concrete beam 1 comprising two three-phase conductive windings 42, 43 extending along the guideway.
6. As shown in FIGS. 10A and 10D, the stator is formed from two mirror symmetric components. Each component includes a single sawtooth holder 49 having a "T" shaped cross section. The holder 49 is attached to the beam 16 and has conductors 50 of the three-phase windings 42 and 43, respectively.
Support. When the three-phase stator windings 42, 43 are coupled to the generator, (time delay between phase current of 1/3 of the period, the length L t of the turns along the stator 2/3 The winding produces a current wave traveling along the stator (due to the displacement of conductors of adjacent phase on the stator).

【0151】該進行する電流波は三相巻線の導体が薄
く、しかも2/3・Lt だけ他の相に対しずれている三
つの相(層当たり一つの相)を有して置かれていれば、
不変の大きさを有している。次に、相の巻線の巻数の密
度(即ち固定子の長さの単位当たりの相の巻線の巻数の
数)は長さXの固定子に沿って正弦波状に変化する。発
明者の発明の場合、巻線導体は厚く、三相全てをのこぎ
り波状のスロットの中に一つの層の状態として置く必要
がある。それ故、電流波の大きさの振動を少なくするた
め、個別の巻線の相の作用するセグメントは図11に示
す順序で入れ替えされ、文字A’,B’,C’は三つの
相に属する巻数の前方のセグメントを示し、A,B,C
は相の巻数の後方のセグメントを示している。固定子巻
線の相A,B,Cのそれぞれには2νの巻数の母線があ
る。この母線は同じ順序でホルダーのスロット内に置か
れており、例えばν=4の時その順序は次の通りであ
る:図11に最も良く示す様に、A.C'.C'.A.A.C'.A.A.
B'.A.A.B'.B'.A.B'.B'.C.B'.B'.C.C.B.C.C.A'.C.C、等
であり、文字A’,B’,C’は相の巻数の前方のセグ
メントを示している。
[0151] current wave traveling said is placed a thin conductor of the three-phase windings, moreover three are offset with respect to other phases by 2/3 · L t phase (one phase per layer) If you have
It has a constant size. Next, the density of the phase winding turns (ie, the number of phase winding turns per unit of stator length) varies sinusoidally along the length X stator. In the case of the inventor's invention, the winding conductor is thick and all three phases must be placed in a sawtooth slot in a single layer. Therefore, in order to reduce the oscillations of the magnitude of the current wave, the operating segments of the phases of the individual windings are switched in the order shown in FIG. 11 and the letters A ′, B ′, C ′ belong to the three phases. Indicates the forward segment of the number of turns, A, B, C
Indicates the segment after the number of turns of the phase. Each of phases A, B, and C of the stator winding has a bus with 2v turns. The buses are placed in the holder slots in the same order, for example when v = 4, the order is as follows: A.C'.C'.AAC ', as best shown in FIG. .AA
B'.AAB'.B'.A.B'.B'.C.B'.B'.CCBCCA'.CC, etc., with the letters A ', B', C 'in front of the number of turns in the phase. Indicates a segment.

【0152】該電流の進行波の速度Vはfが電流の周波
数ならばV=2Lt fに等しい。
[0152] velocity V of the traveling wave of the current is equal to V = 2L t f if the frequency of f current.

【0153】巻線の導体は銅の母線である。個々の巻数
には作用するセグメント51と52を示す前部と後部
と、更に該作用するセグメントを接続している2つの側
面の部品53とがある。該作用するセグメント(これに
よりローレンツ力、更に反起電力の発生がもたらされ
る)が一つの層を有したホルダーのスロット内に固定さ
れている。該側面の部品(上側と底の部品)は電気的絶
縁体の内側の層63により互いに固定されているモノリ
シック多層の導体として端の面を形成している。上側の
端の面は回転子の空洞の中に挿入されており、底の端の
面はコンクリートの梁に固定されている。
The winding conductor is a copper bus. Each turn has a front and a rear showing the working segments 51 and 52, and also two side parts 53 connecting the working segments. The working segments, which result in the generation of Lorentz forces and also a counter-electromotive force, are fixed in slots of a holder with one layer. The side components (top and bottom components) form the end faces as monolithic multilayer conductors secured together by an inner layer 63 of electrical insulation. The top end face is inserted into the rotor cavity and the bottom end face is fixed to a concrete beam.

【0154】該固定子巻線は3つのタイプの個別の区分
を有している:加速区分、定速区分及び減速区分。
The stator winding has three types of individual sections: acceleration section, constant speed section and deceleration section.

【0155】該固定子の加速区分では、巻数の長さは動
く方向にスムーズに増加する。従って、ガイドウェイ/
固定子の加速区分に沿った電流の進行波の波長λと速度
Vは、速度が車両の所望の速度Vに等しくなるまで増加
する。反対に、減速区分では、巻数の長さは動く方向に
スムーズに減少する。
In the acceleration section of the stator, the length of the number of turns smoothly increases in the moving direction. Therefore, the guideway /
The wavelength λ and speed V of the traveling wave of current along the acceleration section of the stator increase until the speed is equal to the desired speed V of the vehicle. Conversely, in the deceleration section, the length of the number of turns decreases smoothly in the direction of movement.

【0156】固定子巻線内で進行する電流波の長さλは
巻線の巻数の長さLt の2倍に等しい:λ=2Lt 。更
にその速度Vはその長さと電流の周波数fの積に等し
く:V=fλ、従ってガイドウェイの曲がりの極率半径
Rと車両の重量mv に関係した許容遠心力Fc が判れ
ば、次式によりガイドウェイのあらゆる断面で巻線の巻
数の長さを計算することが可能である: Lt =√(Fc R/4f2v
The length λ of the current wave traveling in the stator winding is equal to twice the length L t of the number of turns of the winding: λ = 2L t . Furthermore the velocity V is equal to the product of the frequency f of its length and current: V = f [lambda], thus the guide if permissible centrifugal force F c which is related to the weight m v pole radius R and the vehicle of bending of the way is known, the following The formula makes it possible to calculate the length of the number of turns of the winding at any cross section of the guideway: L t = √ (F c R / 4f 2 m v )

【0157】PMLSMの回転子は車両に沿って一列に
車両のシャーシに取り付けられた偶数個の同一の装置
(図10Aと図10Cを参照)を備えている。装置のそ
れぞれは円筒形をしており、互いに向かい合って置かれ
ている上側のコアのシュー60と下側のコアのシュー5
6とを備えた“C”型の断面の2つのスチールコア5
4、55と、磁石に固く取り付けられたスチールの極の
シュー58、59に対し矩形の平行六面体(高さがhm
で幅がwm )の形に設計された永久磁石57とを含んで
いる。該永久磁石はコアのシュー56、60の間のギャ
ップ内に挿入されており、コア54、55に対し垂直な
方向にずれることができる。回転子の前半に属する磁石
の極性は後半に属する磁石の極性と同じか反対である。
しかし、固定子の半分のそれぞれに属するコアは固く結
合されており、更に両方の半分は車に沿ってスムーズに
離れたり一緒になることができ、これにより車両が動い
ている間回転子の極の間の距離が変化する。
The PMLSM rotor comprises an even number of identical devices (see FIGS. 10A and 10C) mounted on the vehicle chassis in line along the vehicle. Each of the devices is cylindrical and has an upper core shoe 60 and a lower core shoe 5 placed opposite each other.
And two steel cores 5 of "C" -shaped cross section with
4, 55 and a rectangular parallelepiped (height h m) against steel pole shoes 58, 59 rigidly attached to the magnet
And a permanent magnet 57 designed to have a width w m ). The permanent magnet is inserted into the gap between the core shoes 56, 60 and can be displaced in a direction perpendicular to the cores 54, 55. The polarity of the magnet belonging to the first half of the rotor is the same or opposite to the polarity of the magnet belonging to the second half.
However, the cores belonging to each of the stator halves are tightly coupled, and both halves are able to separate and join smoothly along the car, thereby allowing the rotor poles to move while the vehicle is moving. The distance between varies.

【0158】上側のコアのシュー60の間の距離は磁石
の幅wm に等しいが、底のコアのシュー56の間の距離
はwm +2g以上である。それ故、磁石57が上方にず
れると、磁界は上側のコアのシューを通して閉じ、該装
置(この装置は磁石に属する)は切り離される。永久磁
石が下方にずれると、該装置は係合し、その後コアと一
緒になり、該磁石は2つのギャップ(距離g)を含む2
つのループの磁気回路を生ずる。この場合、巻線の両方
の部品の作用するセグメントは前述の回路のエアーギャ
ップ内に挿入される。更に該エアーギャップの大きさが
小さいので、生ずる磁束密度はかなり大きい値である
(約1T)。
The distance between the upper core shoes 60 is equal to the magnet width w m , while the distance between the bottom core shoes 56 is greater than w m +2 g. Thus, when the magnet 57 shifts upward, the magnetic field closes through the shoe of the upper core and the device (which belongs to the magnet) is disconnected. When the permanent magnet is displaced downward, the device engages and then comes together with the core, the magnet comprising two gaps (distance g) 2
This results in a two-loop magnetic circuit. In this case, the working segments of both parts of the winding are inserted into the air gap of the aforementioned circuit. Further, since the size of the air gap is small, the generated magnetic flux density is a considerably large value (about 1T).

【0159】該巻線が一定周波数の三相発電機に取り付
けられている時、該導体内を進行する前述の電流は磁気
装置の作用するギャップを横切り、回転子と車両を支え
る推進力F=ΣBLI(即ち、ローレンツ力の和)を発
生する。
When the winding is mounted on a constant frequency three phase generator, the aforementioned current traveling in the conductor traverses the gap in which the magnetic device acts and the propulsion F = Σ Generates BLI (that is, the sum of Lorentz forces).

【0160】同時に該装置の作用するギャップ内の磁界
は巻線の導体を横切り、反起電力E=ΣBLVを誘導す
る。該反起電力は車両を前進させるため必要な機械的な
仕事に電磁エネルギーを変換する過程を伴っている。図
1Aと図10Aから図10Cに最も良く示す様に、スチ
ールコア54、55と永久磁石57は該車両の上に取り
付けられている。
At the same time, the magnetic field in the working gap of the device traverses the conductors of the winding and induces a repulsion E = ΣBLV. The electromotive force involves the process of converting electromagnetic energy into the mechanical work required to move the vehicle forward. As best shown in FIGS. 1A and 10A to 10C, steel cores 54, 55 and permanent magnets 57 are mounted on the vehicle.

【0161】回転子のコア54、55は車両のシャーシ
45に固く接続されており、車両の動く方向にのみ(即
ち、軸OXに沿って)動くことができる。更に、該装置
の磁石は該コアに接続され、該コアに対して上側及び下
側にのみ(即ち、軸OZに沿って)動くことができ、更
に軸OZに垂直な軸OYに沿った水平方向のスチールコ
ア54、55の間では動くことができない。それ故、該
磁石をコアに引き付ける力Fy はスチールコア54、5
5とそれぞれの永久磁石57との間のつなぎ材の反作用
により補償される:これは更にガイドウェイの上に取り
付けられたコアを有した既知のシステム(例えば、米国
特許番号第5225726号及び第5208496号に
開示されている)とは異なり、本発明のPMLSM内の
軸OXに沿った水平方向に車両を移動させる不安定化力
が無いことを意味している。
The rotor cores 54, 55 are rigidly connected to the vehicle chassis 45 and can move only in the direction of vehicle movement (ie, along the axis OX). Further, the magnets of the device are connected to the core and can move only upward and downward relative to the core (ie, along the axis OZ), and furthermore, the horizontal along the axis OY perpendicular to the axis OZ. Cannot move between the directional steel cores 54, 55. Therefore, the force F y that attracts the magnet to the core is the steel core 54,5
Compensated by the reaction of the tether between the 5 and the respective permanent magnet 57: this is also known from systems having a core mounted on a guideway (for example U.S. Pat. Nos. 5,225,726 and 5,208,496). (Disclosed in U.S. Pat. No. 6,086,045), meaning that there is no destabilizing force to move the vehicle horizontally along the axis OX in the PMLSM of the present invention.

【0162】磁気回路の等価系統図を図12に示す。記
号は次の通りである;Hc は磁石の保持力;μr は磁石
の相対的透磁率;hg はコアの底のシューの高さ。従っ
て、起磁力em は; em =μ0cm , 磁石本体の内部磁気抵抗は rin=hm/( μrm ), 二つのエアーギャップの全体の磁気抵抗は rg =g/(2hg ), 従って、磁気回路に関するオームの法則に従うと、作用
するギャップ内の全体の磁束2Ψは 2Ψ=em /(rin+rg ), 更に作用するギャップ内の磁束密度は B=Ψ/hg , 従って、該装置の最大推進力は次式で表される: Fpropuls.=2Bhg jSb k, ここにjは固定子巻線の作用するセグメント内での(過
熱による)許容電流密度;Sb は母線の断面;kは個々
の装置内のエアーギャップ内の母線の数。
FIG. 12 shows an equivalent system diagram of the magnetic circuit. The symbols are as follows: H c is the holding power of the magnet; μ r is the relative permeability of the magnet; h g is the height of the shoe at the bottom of the core. Therefore, the magnetomotive force e m; e m = μ 0 H c h m, internal magnetic resistance of the magnet body is r in = h m / (μ r w m), the magnetic resistance of the entire of the two air gaps r g = g / (2h g), therefore, according to Ohm's law a magnetic circuit, the whole of the magnetic flux 2Pusai in the gap that acts 2Ψ = e m / (r in + r g), the magnetic flux density in the gap to act more B = Ψ / h g , therefore the maximum propulsion of the device is given by: F propuls . = 2Bh g jS b k, where j is the overheating in the working segment of the stator winding in accordance) allowable current density; S b is the generating line of the cross section; k is the number of bus in the air gap in the individual devices.

【0163】過熱された時巻線の母線の断面内の許容電
流密度jの概略の評価により、許容温度上昇がΔt0=1
00°Cならば(1つの変圧器により電力が供給されて
いる)300mのガイドウェイのフラグメントに沿って
m =180m/sの速度で車両が動く間、j=107
A/m2 を越してはいけないことが示された。
A rough evaluation of the allowable current density j in the section of the busbar of the winding when overheated indicates that the allowable temperature rise is Δt 0 = 1.
At 00 ° C., j = 10 7 while the vehicle moves at a speed of V m = 180 m / s along a fragment of a 300 m guideway (powered by one transformer).
It was shown that it should not exceed A / m 2 .

【0164】PMLSMの回転子の大きさと重量は該コ
アの大きさにかなり左右される。該コアも又次の方法で
固定子巻線の上側の端の面の断面に左右される:端の面
の正方形SW が大きくなれば、コアの大きさが大きくな
る。推進力は巻線の巻数の垂直(的に作用する)セグメ
ントによりのみ生ずる。従って、閉じた巻線の巻数を作
る必要は無い。回転子が動いている間、固定子巻線の上
側の端の面は固定子の“C”型のコアの空洞を接触する
ことなく自由に動く必要がある。従って、上側の端の面
の正方形をできるだけ小さく作る様に該固定子巻線を設
計することが好適である。これによりかなりコアの重さ
が減少し、更に車両が反発する巻線の耐久性を増加す
る。
[0164] The size and weight of the PMLSM rotor is significantly dependent on the size of the core. The core also depends on the cross-section of the upper end face of the stator winding in the following way: the larger the end face square SW , the larger the core size. Propulsion is generated only by the vertical (active) segments of the winding turns. Therefore, it is not necessary to make the number of turns of the closed winding. While the rotor is moving, the face of the upper end of the stator winding needs to move freely without touching the "C" core cavity of the stator. Therefore, it is preferable to design the stator winding such that the square of the upper end face is made as small as possible. This considerably reduces the weight of the core and further increases the durability of the vehicle repelling winding.

【0165】巻線の構造を述べるため、車両が動いてい
る固定子のフラグメントに電源を供給する回路を最初に
検討する。降圧変圧器はこのフラグメントに対する電力
源の役目をしている(図13)。二次巻線の各相のコイ
ルは右手及び左手の固定子巻線の両方の位相に給電して
いる。
To describe the structure of the windings, consider first the circuit that supplies power to the stator fragments on which the vehicle is moving. The buck transformer serves as the power source for this fragment (FIG. 13). The coils of each phase of the secondary winding feed both phases of the right and left hand stator windings.

【0166】回転子の左手及び右手のエアーギャップ内
の磁力線は反対方向である。それ故、右手及び左手の巻
線により生ずるローレンツの力の集約を行うため、左手
と右手の母線の電流は必ず反対方向に流れる。これは、
(右手及び左手の巻線が直列に接続されている時)この
フラグメントの端で、位相の順序を変える必要があるこ
とを意味している。
The lines of magnetic force in the air gaps of the left and right hands of the rotor are in opposite directions. Therefore, in order to concentrate the Lorentz force generated by the windings of the right and left hands, the currents of the left and right hand buses always flow in opposite directions. this is,
At the end of this fragment (when the right and left hand windings are connected in series), it means that the order of the phases needs to be changed.

【0167】各コイルはのこぎり歯状のホルダーの歯の
間に入れられた母線に給電している。同じ位相に属する
左手と右手の両方の巻線の全ての母線は巻線の巻数を形
成する一つの層(図10Bに示す様に)を有した右手及
び左手ののこぎり歯状のホルダーの中にそれぞれ置かれ
ている。巻線を組み立てる時、提案したPMLSMの中
の上側の端の面の正方形を小さくするため、(進行波の
長さに等しい長さを有した固定子の全てのフラグメント
の上に)巻数のνが右回りに巻き付けられ他のνの巻数
が左回りに巻き付けられている様に全ての母線は曲げら
れている。この場合、図3で判る様に、上側の端の面の
断面の最大の大きさは2.5 νSbm まで減少し、これによ
り回転子の重量が減る。
Each coil supplies power to a bus inserted between the teeth of the saw-toothed holder. All busbars of both left and right hand windings belonging to the same phase are housed in right and left hand sawtooth holders with one layer (as shown in FIG. 10B) forming the number of turns of windings. Each is placed. When assembling the windings, in order to reduce the square of the upper end face in the proposed PMLSM, the number of turns ν (on all fragments of the stator having a length equal to the length of the traveling wave) Are wound clockwise and all the busbars are bent such that the other ν windings are wound counterclockwise. In this case, as can be seen in FIG. 3, the maximum size of the cross-section of the upper end face is reduced to 2.5 νS bm , thereby reducing the weight of the rotor.

【0168】次に数“ν”とSW を決定する−SW は電
流の進行波が最大速度Vm=f λm で伝わる時、最大の巻
線の巻数の長さLtmを有したガイドウェイの区分の上の
巻数の上側の端の面の断面の最大の値である。この区分
の上での母線の断面も必ず最大値を取る、即ちSb =S
bm
[0168] -S W next number "[nu" and to determine the S W when traveling wave current is transmitted at the maximum speed V m = f λ m, had a length L tm number of turns of the maximum winding This is the maximum value of the cross section of the upper end surface of the number of turns above the guideway section. The cross section of the generatrix on this section always takes the maximum value, that is, S b = S
bm .

【0169】全断面S=12Sbmνを有した巻線の作用す
るセグメントに対して12νであり、これは回転子のエア
ーギャップ内に入っている。次の技術的な検討により、
母線の最大断面Sbmは側面wb =√Sbm=g−2δを有
した正方形であることが必要である。ここに、δは(コ
アと磁石の)極のシューと、回転子のエアーギャップ内
の表面即ち作用する区分との間の距離である(図10A
参照)。耐久性に関する限り、のこぎり歯状のホルダー
の補強された歯の厚さは母線の厚さの半分に等しいこと
が必要である、即ちwb /2。従って、回転子のギャッ
プ内の作用するセグメントの厚さの全断面は次式により
決定される; S=2 /3・λm √Sbm
For a working segment of a winding having a total cross section S = 12S bm ν is 12ν, which is in the air gap of the rotor. Following technical considerations,
The maximum cross section S bm of the generating line needs to be a square having a side surface w b = √S bm = g−2δ. Where δ is the distance between the pole shoe (of the core and the magnet) and the surface or working section in the rotor air gap (FIG. 10A).
reference). As far as durability is concerned, it is necessary that the thickness of the reinforced teeth of the saw-tooth holder is equal to half the thickness of the busbar, ie w b / 2. Thus, the total cross-section of the working segment thickness in the rotor gap is determined by the following equation: S = 2/3 · λ m √S bm

【0170】Sに対する両方の式を一致させると、式λ
m /18/(g−2δ)の数の端数を丸めたνの値を見つ
けることができる。
By matching both expressions for S, the expression λ
One can find the value of ν rounding the fraction of m / 18 / (g−2δ).

【0171】従って、回転子のコアの大きさを決める上
側の端の面の巻線の断面の所望の値を得ることができ
る: SW =2.5 ν( g−2δ)2
It is therefore possible to obtain the desired value of the cross-section of the winding at the upper end face, which determines the size of the rotor core: S W = 2.5 ν (g−2δ) 2

【0172】巻線の巻数の長さLt がLtm未満であり可
変である他のガイドウェイの区分では、母線の厚さ(即
ち、固定子に沿った作用するセグメントの大きさ)は母
線の幅wb =√Sbmを不変のままとするlt に比例して
減少し(g−2δ)に等しくする必要がある。
[0172] In a length L t of the number of turns of the winding section of the other guideway is is variable less than L tm, the thickness of the bus (i.e., the size of the segments that act along the stator) is bus Must be reduced in proportion to l t to keep the width w b = √S bm unchanged and equal to (g−2δ).

【0173】PMLSMのエアーギャップ内の許容電流
p は次式の様になる; Ip =12νj(g−2δ)2 全体としてリニアモータの最大推進力は次式の様にな
る; Fprop.m≦2Bhgp q ここにqは回転子の極のずれと、位相巻線の巻線数の非
正弦的な分布を考慮に入れた係数である。
The allowable current I p in the air gap of the PMLSM is as follows: I p = 12νj (g−2δ) 2 As a whole, the maximum propulsive force of the linear motor is as follows: F prop. m ≦ 2Bh g I p q where q is a coefficient that takes into account the rotor pole shift and the non-sinusoidal distribution of the number of phase windings.

【0174】完全な左側の巻線の(ν=4)図を図11
に示す。
A complete left winding (ν = 4) is shown in FIG.
Shown in

【0175】車両が駅を出発し始めると、直流モータに
より回転される車輪が使用される。該直流モータはガイ
ドウェイのコンクリート製の梁の上にある定電圧母線か
ら電源が供給されている。これらの区分では固定子の巻
線の巻数の長さは一定で装置の長さLR に等しい。該区
分の巻線は三相交流電流源システムから電力を得てい
る。巻線内の電流を制限するため、上記の様に与えられ
た補助抵抗は該巻線と直列に接続されている。この抵抗
は必要があれば並列にすることができる。PMLSMの
回転子は加速の時最小の極のピッチLp =LR を取る必
要があり、これは中央の2つの装置のみが動作している
ことを意味している。
When the vehicle starts to leave the station, wheels that are turned by a DC motor are used. The DC motor is powered by a constant voltage bus on a concrete beam of the guideway. In these sections the length of the turns of the winding of the stator is equal to the length L R of the constant device. The windings of the section draw power from a three-phase alternating current source system. To limit the current in the winding, the auxiliary resistor provided as described above is connected in series with the winding. The resistors can be paralleled if desired. Rotor PMLSM must take pitch L p = L R of the smallest electrode when the acceleration, which means that only two devices in the center is operating.

【0176】加速区分に入る前に、車両は巻線内に進行
波の速度と同じ速度を得る必要がある。更に、回転子の
エアーギャップ内の磁界は進行波の磁界と同じ方向に向
く必要がある。これが行われた丁度その時、前記抵抗は
短絡され、更にモータは同期され、車両を推進し始め
る。次の(加速の)区分では巻線の巻数の長さが徐々に
増加し、電流の進行波の速度が増加する。
Before entering the acceleration section, the vehicle must obtain the same speed in the windings as the traveling wave. Further, the magnetic field in the rotor air gap must be oriented in the same direction as the traveling wave magnetic field. Just when this is done, the resistors are shorted and the motors are synchronized and start propelling the vehicle. In the next (acceleration) section, the number of turns of the winding gradually increases, and the speed of the traveling wave of the current increases.

【0177】上記に示した様に、車両の加速は同期装置
と同期機構の両方により行われる。該同期装置は対応す
る装置のON/OFFを切り替えることにより階段状に
回転子の極のピッチを変える役目をしている(同時に、
車両が動いている間固定子の巻数の長さが変わる)。同
期機構は回転子の前半及び後半に属する磁気装置と離れ
たり一緒になったりすることにより回転子の極のピッチ
をスムーズに変化する様に設計されている。同期装置4
7と同期機構61の働きは異なる組み合わせに変えるこ
とができる。
As indicated above, acceleration of the vehicle is performed by both the synchronizer and the synchronizer. The synchronization device serves to change the pole pitch of the rotor in a stepwise manner by switching ON / OFF of the corresponding device (at the same time,
The length of the stator turns changes while the vehicle is moving). The synchronization mechanism is designed to smoothly change the pitch of the poles of the rotor by moving away from or together with the magnetic devices belonging to the first and second halves of the rotor. Synchronizer 4
7 and the function of the synchronization mechanism 61 can be changed to different combinations.

【0178】次に、車両が加速区分に沿って動く時同期
装置47がどの様に働くか検討する。この装置はセンサ
ーの信号によりオンに切り替えられ、進行波の速度の増
加に従って極のピッチの長さを段階的に増加する。次に
推進力は大きくなり車両が空気の抵抗と車両の慣性が大
きくなることに打ち勝つことを助ける。
Next, consider how the synchronizer 47 works when the vehicle moves along the acceleration section. The device is switched on by the signal of the sensor and gradually increases the length of the pole pitch as the speed of the traveling wave increases. The propulsion is then increased, helping the vehicle overcome the increased drag and inertia of the vehicle.

【0179】同期装置は正確な順序で回転子装置をON
に切り替える必要がある。次のセンサーからの各信号
は、回転子の中央に一番近い逆極性のこれらの2つの磁
石(回転子の前方部及び後方部に属する)を下方に動か
す時、駆動ギヤをオンに切り替える必要がある。駆動ギ
ヤのどちらか一方が電気的、油圧的又は空気圧的に使用
される。
Synchronizer turns on rotor devices in correct order
Need to switch to. Each signal from the next sensor requires that the drive gear be switched on when moving these two magnets of opposite polarity closest to the center of the rotor (belonging to the front and rear parts of the rotor) downward. There is. Either drive gear is used electrically, hydraulically or pneumatically.

【0180】同期機構61は回転子装置の前半及び後半
に属する磁気装置と離れ又は一緒になることにより極の
ピッチの長さをスムーズに増加する。前記同期機構は幾
つかの装置の対が係合した直後に動作を開始する。該機
構は巻線の巻数の長さが増加する時変化し、回転子の両
方の半分の間の距離を変える。これにより推進力と車両
の速度が増加する。この最も簡単な形態において、この
機構は両方の該半分の上に右手と左手の両方に矩形のね
じ山を有した長いねじ山から形成されている。 PMLSMの概略の評価の例 初期データ 細部の大きさ(メータ):wm =0.2 ,hm =0.24,h
g =0.1 ,tt =0.05,g=0.06,δ=0.01m , 保持力Hc =8.9・105 A/m ,Vm =180M/s,f=60Hz,
j=107 A/m2,磁石材料の比重dm =7.4kG/dm3 ,コア
スチールの比重dFe=7.8kG/dm3
The synchronizing mechanism 61 smoothly increases the length of the pole pitch by being separated or combined with the magnetic devices belonging to the first half and the second half of the rotor device. The synchronization mechanism begins operation immediately after several pairs of devices are engaged. The mechanism changes as the number of turns in the windings increases, changing the distance between both halves of the rotor. This increases propulsion and vehicle speed. In this simplest form, the mechanism is formed from long threads with rectangular threads on both the right and left hands on both halves. Examples initial data details of the size of the evaluation of the outline of PMLSM (meter): w m = 0.2, h m = 0.24, h
g = 0.1, t t = 0.05 , g = 0.06, δ = 0.01m, coercive force H c = 8.9 · 10 5 A / m, V m = 180M / s, f = 60Hz,
j = 10 7 A / m 2 , specific gravity of magnetic material d m = 7.4 kG / dm 3 , specific gravity of core steel d Fe = 7.8 kG / dm 3 .

【0181】装置内の起磁力em はem =μ0cm
=0.2684,1m当たりの内部磁気抵抗rin=hm /μr
/wm =1.1215,1m当たりの2つのギャップの全抵抗
g=g/2/hg =0.3 ,1m当たりの1つのギャッ
プの磁束Ψ=e/2/(rin+rg )=0.0944Wb,ギ
ャップ内の磁束密度B=Ψ/hg =0.944 T,の時、1
つのギャップ内の許容電流値は Im ≒12νj(g −2δ)2 =7.68・105A リニアモータの最大推進力は Fmax ≒2BImg q≧10トン、 上側の巻数の端の面の最大断面は SW =2.5 ν(g−2δ)2 =0.016 m2 モータの磁石の重量は Gm =λmmmm ・0.8 ≒0.9 トン 回転子のスチールコアの重量は Gc ≒2Gm =1.8 トン 回転子のPMLSMの重量は GPMLSM ≒2.8 トン 回転子PMLSMの全体の大きさは (0.6 ×0.6 ×3.1 )m
[0181] magnetomotive force e m in the device e m = μ 0 H c h m
= Internal magnetic resistance per 0.2684,1m r in = h m / μ r
/ W m = 1.1215, total resistance of two gaps per meter r g = g / 2 / h g = 0.3, magnetic flux of one gap per meter Ψ = e / 2 / (r in + r g ) = 0.0944 Wb , When the magnetic flux density in the gap B = Ψ / h g = 0.944 T, 1
One aspect of the allowable current value I m ≒ 12νj (g -2δ) 2 = 7.68 · 10 5 A maximum thrust of the linear motor is F max ≒ 2BI m h g q ≧ 10 tons of the upper turns the edge of the gap maximum cross-section S W = 2.5 ν (g- 2δ) 2 = 0.016 m 2 the weight of the motor magnet G m = λ m h m w m d m · 0.8 ≒ 0.9 tons weight of the steel core of the rotor G of c ≒ 2G m = 1.8 ton The weight of the PMLSM of the rotor is G PMLSM ≒ 2.8 ton The overall size of the rotor PMLSM is (0.6 × 0.6 × 3.1) m

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1A】リニア同期モータ(PMLSM)と磁気ダイ
ナミック浮上機及び安定化自己調整(MDLSS)シス
テムと一緒になった車両部品の概略の断面図である。
1A is a schematic cross-sectional view of a vehicle component combined with a linear synchronous motor (PMLSM) and a magnetic dynamic levitator and a stabilizing self-adjusting (MDLSS) system.

【図1B】説明のため導電性スクリーンの突き出しアー
ムが切り取られているガイドウェイの固定子の左側の透
視図である。
FIG. 1B is a left perspective view of the guideway stator with the protruding arms of the conductive screen cut away for illustration.

【図1C】車両の浮上機の右側の透視図である。FIG. 1C is a perspective view of the right side of the vehicle levitator.

【図2A】本発明の原理に従い組み立てられたMDLS
Sシステムの構成要素としての1つの装置の正面図であ
る。
FIG. 2A shows an MDLS assembled according to the principles of the present invention.
It is a front view of one apparatus as a component of S system.

【図2B】図2Aのライン2B−2Bに沿って取り出し
た側面図で2つの層に組み立てられた磁石の一部の側面
図である。
FIG. 2B is a side view of a portion of the magnet assembled in two layers, taken along line 2B-2B of FIG. 2A.

【図2C】コアの先端部の鋭い端と磁石の極との間のエ
アギャップのセグメントの断面の部分図(拡大して作
図)であり、磁石が下方にずれた時安定化力が形成する
ことを説明している図である。
FIG. 2C is a partial cross-sectional view (enlarged drawing) of a segment of an air gap between a sharp end of a core tip and a pole of a magnet, wherein a stabilizing force is created when the magnet is displaced downward. FIG.

【図3A】それぞれのギャップに沿う場合とギャップを
横切る場合の磁石のずれの関数として、本発明の装置内
に生ずる安定化力と不安定化の分布の概略図である。
FIG. 3A is a schematic diagram of the distribution of stabilizing forces and destabilizations occurring within the device of the present invention as a function of magnet displacement along and across respective gaps.

【図3B】装置内のギャップに沿う場合と横切る場合の
磁石のずれの関数として安定化力と不安定化力の分布の
概略図で、図3Aの装置に対して右方向の角度を有して
回転している図である。
FIG. 3B is a schematic diagram of the distribution of stabilizing and destabilizing forces as a function of magnet displacement along and across a gap in the device, having a rightward angle with respect to the device of FIG. 3A. FIG.

【図3C】不安定な平衡状態の点で位置エネルギーの局
部的な最大値に対応して生じた力の表面の図である。
FIG. 3C is a diagram of a force surface generated corresponding to a local maximum of potential energy at an unstable equilibrium point.

【図3D】安定な平衡状態の点で位置エネルギーの局部
的な最小値に対応して生じた力の表面の図である。
FIG. 3D is a diagram of a force surface generated corresponding to a local minimum of potential energy at a point of stable equilibrium.

【図3E】中立な平衡状態で平らな円盤の形を取る生成
された力の表面の図である。
FIG. 3E is a diagram of the generated force surface in the form of a flat disk at neutral equilibrium.

【図4】2つの固く接続されたサブシステムの概略図で
ある。
FIG. 4 is a schematic diagram of two rigidly connected subsystems.

【図5】正方形の頂点に置かれた固く接続された4つの
装置(図4では4つのサブシステム)の概略図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of four tightly connected devices (four subsystems in FIG. 4) located at the vertices of a square.

【図6】コアの先端部の断面図に沿った磁束密度と固有
磁気力の分布の図である。
FIG. 6 is a diagram showing the distribution of magnetic flux density and intrinsic magnetic force along a cross-sectional view of the tip of the core.

【図7】スチールの磁束密度の関数として、電気的なス
チールの相対的透磁率とその固有磁気抵抗の図である。
FIG. 7 is a diagram of the relative permeability of electrical steel and its intrinsic reluctance as a function of the magnetic flux density of the steel.

【図8A】本発明の装置に対する4つのループの磁気回
路の完全に等価な回路図である。
FIG. 8A is a fully equivalent circuit diagram of a four loop magnetic circuit for the device of the present invention.

【図8B】本発明の装置に対する2つのループの磁気回
路の等価な回路図である。
FIG. 8B is an equivalent circuit diagram of a two loop magnetic circuit for the device of the present invention.

【図9】実際のモデルにおいて組み立てられた磁石のず
れの関数として安定化力及び不安定化力の図である。
FIG. 9 is a diagram of stabilizing and destabilizing forces as a function of the displacement of a magnet assembled in an actual model.

【図10A】リニア同期モータの部分的な断面図であ
る。
FIG. 10A is a partial cross-sectional view of a linear synchronous motor.

【図10B】リニア同期モータの軸方向の断面図であ
る。
FIG. 10B is an axial sectional view of the linear synchronous motor.

【図10C】図1Aから図10Bに示す本発明のリニア
同期モータの透視図で、モータの中心軸に平行な平面に
区分されている図である。
FIG. 10C is a perspective view of the linear synchronous motor of the present invention shown in FIGS. 1A to 10B, which is divided into planes parallel to the central axis of the motor.

【図10D】概略的に固定子の加速、定速及び減速の区
分と、これらの区分でどの様に固定子巻線の巻数が変化
するかを示す本発明のリニア同期モータの推進巻線部品
の透視図である。
FIG. 10D is a schematic diagram showing the divisions of stator acceleration, constant speed, and deceleration, and how the number of turns of the stator winding changes in these divisions. FIG.

【図11】固定子の左側巻線と、X軸に沿った作用する
セグメントの巻数の分布の図である。
FIG. 11 is a diagram of the left winding of the stator and the distribution of the number of turns of the acting segments along the X axis.

【図12】回転子の磁気回路の図である。FIG. 12 is a diagram of a magnetic circuit of a rotor.

【図13】固定子フラグメントに対する電力供給の図で
ある。
FIG. 13 is a diagram of power supply to a stator fragment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、2 レベル(層) 3 非磁気コーナープレート 4 チャンバー 5 鉄挿入細片 6 プレート 8、9、10、11 スクリーン 12 後部 13 先端部 15 本体 16 共通の基礎 17、21 底 18、19、22、23 側面の壁 20 長い空洞 24、25 装置 26 固定子部品 27 浮上機部品 29 尖った端 32、33、34、35 永久磁石 36 磁石部品 37 延長部 38 部分部品 40 距離 41 矩形区分の中心点 42、43 推進巻線 44 永久磁石の回転子 45 車両のシャーシ 46 磁気装置 47 同期装置 48、61 同期機構 49 のこぎり波状のホルダー 50 導体 51、52 作用するセグメント 53 側面の部分 54、55 スチールコア 56 下側のコアのシュー 57 永久磁石 58、59 スチールの極のコア 1, 2 level (layer) 3 non-magnetic corner plate 4 chamber 5 iron insertion strip 6 plate 8, 9, 10, 11 screen 12 rear part 13 tip part 15 main body 16 common foundation 17, 21, bottom 18, 19, 22, 23 Side Wall 20 Long Cavity 24,25 Device 26 Stator Part 27 Levitation Part 29 Sharp End 32,33,34,35 Permanent Magnet 36 Magnet Part 37 Extension 38 Part Part 40 Distance 41 Center Point of Rectangular Section 42 , 43 Propulsion winding 44 Permanent magnet rotor 45 Vehicle chassis 46 Magnetic device 47 Synchronizing device 48, 61 Synchronizing mechanism 49 Saw-like holder 50 Conductor 51, 52 Operating segment 53 Side portion 54, 55 Steel core 56 Lower Side core shoe 57 Permanent magnet 58,59 Steel pole core

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 少なくとも1つの装置を備えた磁気ダイ
ナミック浮上及び安定化自己調整システム(MDLS
S)であって、前記の装置が:固定子部品及び該固定子
部品に磁気的に結合され該固定子部品に対し動くことが
できる浮上機部品とを備え;前記固定子部品が一対のほ
ぼ同一の長くされ積層されたスチールコアを含んでお
り、コアのそれぞれは後部と一対のほぼ同一の先端部を
含んでおり、該後部は外側と内側に横方向の表面を有し
ており、 前記先端部のそれぞれは該後部より幅が広く該後部に鋭
い端を有しており、 前記コアは前記コアの一方のコアの先端部を有して置か
れており、前記コアの一方のコアの先端部は前記コアの
他方のコアの先端部に向かっており、エアーギャップは
それらの間にあり、 前記固定子部品は更に前記外側と内側の横方向の平衡位
置を覆う非磁性の導電性スクリーンを含んでいる、こと
を特徴とする磁気ダイナミック浮上及び安定化自己調整
システム。
1. A magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system (MDLS) comprising at least one device.
S) wherein the apparatus comprises: a stator component and a levitator component magnetically coupled to the stator component and movable relative to the stator component; the stator component comprising a pair of substantially An identical elongated laminated steel core, each of the cores including a rear portion and a pair of substantially identical tips, the rear portion having outer and inner lateral surfaces; Each of the tip portions is wider than the rear portion and has a sharp end at the rear portion, and the core is positioned with the tip portion of one of the cores, and the core of one of the cores is The tip is toward the tip of the other core of the core, the air gap is between them, and the stator component further comprises a non-magnetic conductive screen covering the outer and inner lateral equilibrium positions. Magnetic dyna, comprising: Click levitation and stabilization self-regulating system.
【請求項2】 上記構成要素の他に、更に底面と一対の
間隔のある側面の壁とを有した共通の基礎を備え、 本体が前記の共通の基礎の予め定められた軌道に沿って
動き、前記本体が底面と一対の側面の壁を有しており、 一番目と二番目の同一の前記装置の対が前記本体及び前
記共通の基礎に磁気的に結合されており、 前記一番目の実質的に同一の前記装置の対が本体の底面
と共通の基礎の間に対称に取り付けられており、 前記二番目の対の実質的に同一の装置の各装置が該本体
のそれぞれの側面の壁と該共通基盤の間に正確に位置合
わせをされて取り付けられており、 前記装置の固定子部品が該共通な基盤の上に取り付けら
れており、 前記装置の浮上機部品が該本体の上に取り付けられてお
り、 前記平衡位置がずれるとそれぞれの装置内に生ずる前記
安定化の力により予め決められた軌道に沿って、該本体
の安定したホバリングと飛行が与えられる、 ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ダイナミック浮
上及び安定化自己調整システム。
2. In addition to the above components, further comprising a common foundation having a bottom surface and a pair of spaced side walls, wherein the body moves along a predetermined trajectory of said common foundation. Wherein the body has a bottom surface and a pair of side walls; a first and second pair of identical devices are magnetically coupled to the body and the common foundation; A substantially identical pair of devices is symmetrically mounted between the bottom surface of the body and a common foundation, and each device of the second pair of substantially identical devices is disposed on a respective side of the body. The device is mounted in precise alignment between a wall and the common base, the stator components of the device are mounted on the common base, and the levitator components of the device are mounted on the body. When the equilibrium position is displaced, Wherein along a predetermined trajectory by the force of the stabilizing magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system according to claim 1 given flight and stable hovering body, and wherein the resulting.
【請求項3】 前記固定子部品が各コアの後部の表面を
実質的に広げ、 前記浮上機部品が固いつなぎ材により結合され、各レベ
ルが同じ極性の二つの永久磁石を有した二つのレベル置
かれている4つの永久磁石を含み、一方が他方の下に位
置している前記二つのレベルにある永久磁石のそれぞれ
は、極性が反対であり、該永久磁石が中間点を有する実
質的に同一の矩形の断面を有しており、 各コアの先端部の鋭い端の間の距離が前記二つのレベル
のそれぞれに位置している永久磁石の中間点の間の距離
に実質的に等しく、更に前記永久磁石が固定子部品のコ
アの先端部の間にあるエアギャップの中に配置されてお
り;前記浮上機部品が平衡位置を有し、該平衡位置内で
前記二つのレベルのそれぞれのレベルにある永久磁石が
向かい合ったコアのそれぞれの先端部の間のエアギャッ
プの中の中央であり、永久磁石の中間点に対しては該固
定子部品のコアの前記先端部のそれぞれの鋭い端と正確
に位置合わせをして置かれており;該浮上機部品の前記
永久磁石が最初の磁界を発生し、次に二番目の磁界を生
ずる固定子部品のスチールコアを磁化し、更に前記浮上
機部品が平衡位置からずれると、最初及び二番目の磁界
が浮上機部品を予め決められた軌道の長さに戻す安定力
を生じ、 該固定子部品の向かい合ったスチールコアのそれぞれの
先端部の間の距離が予め決められた軌道の長さに沿って
不変であり、 前記浮上機部品は該本体の長さを実質的に伸ばし、多数
の実質的に同一の浮上機部品を含んでおり、それぞれの
浮上機部品は堅いつなぎ材により結合され、各レベルが
同じ極性の二つの永久磁石を有した二つのレベルに置か
れている前記4つの永久磁石を備え、2つの隣接した浮
上機部分部品内の隣接した永久磁石は極性が反対で、該
本体の長さに沿って、一定の周期で変化する永久磁石の
極性を有しており、予め決められた軌道に沿って該本体
を動かす間、浮上機部品の永久磁石が固定子部品のスチ
ールコア内に磁束を生じ、前記磁束が該本体の速度に比
例し、該本体の長さに沿って永久磁石の極性の交番の周
期に逆比例する周波数で周期的に変る、ことを特徴とす
る請求項2に記載の磁気ダイナミック浮上及び安定化自
己調整システム。
3. The two levels, wherein the stator components substantially spread the rear surface of each core, the levitator components are joined by rigid ties, and each level has two permanent magnets of the same polarity. Each of the permanent magnets at the two levels, including four permanent magnets positioned one below the other, is of opposite polarity and has substantially a midpoint. Have the same rectangular cross section, wherein the distance between the sharp ends of the tips of each core is substantially equal to the distance between the midpoints of the permanent magnets located at each of the two levels; Further, the permanent magnet is located in an air gap between the tips of the stator component cores; the levitator component has an equilibrium position within each of the two levels within the equilibrium position. Core with permanent magnets facing each other The center of the air gap between the respective tips, which is positioned in precise alignment with the sharp end of each of said tips of the core of the stator component with respect to the midpoint of the permanent magnet. When the permanent magnet of the levitator component generates a first magnetic field and then magnetizes the steel core of the stator component producing the second magnetic field, and further when the levitator component deviates from the equilibrium position, And a second magnetic field produces a stabilizing force that returns the levitator component to a predetermined track length, and the distance between the respective tips of the opposed steel cores of the stator component is determined by the predetermined track length. Unchanged along its length, wherein the levitator component substantially extends the length of the body and includes a number of substantially identical levitator components, each levitator component being rigid Combined so that each level has the same polarity Comprising four permanent magnets located at two levels with two permanent magnets, adjacent permanent magnets in two adjacent levitator subparts having opposite polarities and along the length of the body. Having a polarity of a permanent magnet that changes at a constant cycle, while moving the body along a predetermined trajectory, the permanent magnet of the levitator part generates a magnetic flux in the steel core of the stator part, 3. The magnet of claim 2 wherein the magnetic flux varies periodically with a frequency proportional to the speed of the body and inversely proportional to the alternating period of the polarity of the permanent magnet along the length of the body. Dynamic levitation and stabilization self-adjustment system.
【請求項4】 上記構成要素の他に、更に二つの異なる
前記レベルに位置する永久磁石に接続され、浮上機部品
の前記二つのレベルが同じレベルにある二つの永久磁石
の間に置かれている鉄挿入細片を含み、これにより磁気
部品を構成し、前記挿入細片は一方の端が該本体に固定
されており、 前記磁気部品の前記二つのレベルのそれぞれにある永久
磁石は向かい合ったコアのそれぞれの前記先端部の鋭い
端に接続されている真っ直ぐなラインに平行に磁化され
ており;前記二つのレベルの一方にある磁化の方向は前
記二つのレベルの他のレベルの磁化の方向と反対であ
り;前記二つのレベルのいずれかにある磁化の方向に平
行な方向にある磁気部品を前記二つのスチールコアの一
方に向かいずらすことにより内部に不安定な力を生じ、
この力は更に磁気部品を二つのスチールコアの前記に一
方の引き寄せ;磁化の方向と予め定められた軌道に垂直
な方向に磁気部品をずらすことにより該ずれを減少し、
更に磁気部品を平衡位置に戻す内部の安定な力を生じ;
磁気方向に平行な軸の回りで磁気部品を回転することに
より該磁気部品を該平行な位置に戻す内部の安定なトル
クを生じ;前記安定化力及び不安定化力の方向が相互に
垂直である;ことを特徴とする請求項3に記載の磁気ダ
イナミック浮上及び安定化自己調整システム。
4. In addition to the above components, further connected to permanent magnets located at two different said levels, said two levels of levitator parts being located between two permanent magnets at the same level. Iron insert strips, thereby comprising a magnetic component, said insert strip being fixed at one end to said body, and permanent magnets at each of said two levels of said magnetic component facing each other. Magnetized parallel to a straight line connected to the sharp end of the tip of each of the cores; the direction of magnetization at one of the two levels is the direction of magnetization at the other level of the two levels Displacing a magnetic component in a direction parallel to the direction of magnetization at either of the two levels toward one of the two steel cores, causing an unstable force therein;
This force further reduces the misalignment by pulling the magnetic component toward one of the two steel cores; shifting the magnetic component in a direction perpendicular to the direction of magnetization and the predetermined trajectory;
In addition, it produces an internal stable force that returns the magnetic component to its equilibrium position;
Rotating the magnetic component about an axis parallel to the magnetic direction produces an internal stable torque that returns the magnetic component to the parallel position; the directions of the stabilizing and destabilizing forces are perpendicular to each other. 4. The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjustment system of claim 3, wherein:
【請求項5】 磁気部品と該固定子部品の一対の前記ス
チールコアが一対のループを備えた二重ループ磁気回路
を構成しており;前記ループの対のそれぞれが、前記ル
ープの対の両方に共通である鉄挿入細片と、異なった前
記二つのレベルに設置され、一方の側面が鉄挿入細片か
ら離れて設置されている二つの永久磁石と、1つのスチ
ールコアと、更に該永久磁石と該スチールコアのそれぞ
れの先端部との間の二つのエアーギャップとを含んでお
り;該鉄挿入細片が未飽和の状態にあり;該未飽和鉄挿
入細片のゼロ磁気抵抗により固定子部品のスチールコア
の中に磁束が形成され、前記ループの対のそれぞれの中
に形成された磁束が独立しており;該磁気部品を前記ス
チールコアの1つに向かいずらすことが、前記ループの
対の1つの中で両方のエアーギャップが減少し、それに
よりそれぞれのスチールコアの中で磁気抵抗が減少し磁
束が増加する様に、更に前記ループの対の他の中で両方
のエアーギャップが増加し、それによりそれぞれのスチ
ールコアの中で磁気抵抗が増加し磁束が減少する様に、
前記磁気回路の要素に影響を及ぼす;ことを特徴とする
請求項4に記載の磁気ダイナミック浮上及び安定化自己
調整システム。
5. The magnetic component and the pair of steel cores of the stator component form a double-loop magnetic circuit with a pair of loops; each of the pair of loops includes both of the pair of loops. An iron insert strip which is common to the iron insert strip, two permanent magnets located at the two different levels, one side of which is located away from the iron insert strip, a steel core, and Includes two air gaps between the magnet and the respective tips of the steel core; the iron insert strip is in an unsaturated state; fixed by zero magnetoresistance of the unsaturated iron insert strip A magnetic flux is formed in the steel core of the slave component, and the magnetic flux formed in each of the pair of loops is independent; displacing the magnetic component toward one of the steel cores comprises: Both in one of the pairs Further, both air gaps in the other of the pair of loops are increased so that the air gap of the loop is reduced, thereby decreasing the reluctance and increasing the magnetic flux in each steel core, thereby increasing the respective air gap. As the reluctance increases and the magnetic flux decreases in the steel core,
The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system of claim 4, wherein the system influences elements of the magnetic circuit.
【請求項6】 該不安定化力が2つの磁束の差に比例
し、一方の磁束が前記スチールコアの1つの先端部の表
面全体を通して走り、他方の磁束が向かい合ったスチー
ルコアのそれぞれの先端部表面全体を通して走ってお
り;前記安定化力が2つの和の差に比例し、一方の和は
両方の向かい合ったスチールコアの上の先端部の表面の
底の半分を通して走る磁束から成り、他方の和は同じ先
端部の上側の半分を通して走る磁束から成る;ことを特
徴とする請求項5に記載の磁気ダイナミック浮上及び安
定化自己調整システム。
6. The destabilizing force is proportional to the difference between the two magnetic fluxes, one flux running through the entire surface of one end of the steel core and the other magnetic flux at each end of the opposed steel core. The stabilizing force is proportional to the difference between the two sums, one sum consisting of magnetic flux running through the bottom half of the surface of the tip on both opposite steel cores, 6. The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system of claim 5, wherein the sum of the magnetic fluxes comprises a magnetic flux running through the upper half of the same tip.
【請求項7】 該スチールコアの先端部の長さと幅が、
磁気部品のいかなるずれにおいても該先端部の飽和を避
け、更に該スチールコアの先端部を貫通する前記磁束密
度が、該スチールコアの後部に向かい先端部の鋭い端か
らずれる時少なくとも20分の1に減少する様に選択さ
れており、該スチールコアの先端部の前記の端が鋭角で
尖っていることを特徴とする請求項1に記載の磁気ダイ
ナミック浮上及び安定化自己調整システム。
7. The length and width of the tip of the steel core are as follows:
Avoiding saturation of the tip at any displacement of the magnetic component, and at least one-twentieth when the magnetic flux density penetrating the tip of the steel core deviates from the sharp end of the tip toward the rear of the steel core. 2. The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system of claim 1, wherein said end of said steel core tip is sharp and sharp.
【請求項8】 該スチールコアの後部の内側及び外側の
横方向の表面が前記装置の内側と外側の両方の非磁性導
電性金属スクリーンで覆われており;前記スクリーンが
該スチールコアの中で発生する損失磁束を低減し、それ
により該本体が移動する間該スチールコアの後部の長さ
に沿って該スチールコアの飽和を保持し、更にそれによ
り不安定化力を下げる;ことを特徴とする請求項1に記
載の磁気ダイナミック浮上及び安定化自己調整システ
ム。
8. The inner and outer lateral surfaces of the rear of the steel core are covered with a non-magnetic conductive metal screen both inside and outside of the device; Reducing the generated magnetic flux, thereby maintaining the saturation of the steel core along the length of the rear of the steel core during the movement of the body, thereby further reducing the destabilizing force; The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system of claim 1.
【請求項9】 永久磁石とそれぞれの先端部の鋭い端と
の間の該エアーギャップが、予め決められた軌道に沿っ
て動く間飽和するスチールコアの後部を保持する様な大
きさに選択されており;該スチールコアの後部の長さと
幅を、浮上機部品が前記エアーギャップの距離の半分だ
けそれぞれのスチールコアに向かいずれる時、向かい合
ったスチールコアの後部を飽和に保つ様に選択し;前記
鉄挿入細片の厚さを、磁気部品が前記エアーギャップの
距離の半分だけあらゆるスチールコアに向かいずれる
時、挿入細片を未飽和に保つ様に選択する;ことを特徴
とする請求項4に記載の磁気ダイナミック浮上及び安定
化自己調整システム。
9. The air gap between the permanent magnet and the sharp end of each tip is sized to hold the rear of the steel core that saturates while moving along a predetermined trajectory. Selecting the length and width of the rear of the steel core so as to keep the rear of the opposing steel core saturated when the levitator parts are directed toward each steel core by half of the air gap distance; 5. The thickness of the iron insert strip is selected to keep the insert strip unsaturated when the magnetic component is directed to any steel core by half the air gap distance. 3. A magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjustment system according to claim 1.
【請求項10】 堅い非磁気つなぎ材により結合された
前記1対の同一の装置がサブシステムを構成し;該装置
のそれぞれの中の固定子部品の長くされたスチールコア
がそれぞれ円筒形の母線を有しており;それぞれの前記
のサブシステム内の前記の同一の装置を該装置のそれぞ
れの中の永久磁石の磁化の方向が相互に垂直であり、該
両方の装置内の長くされたスチールコアの円筒形の母線
が互いに平行であり;該サブシステムのそれぞれの中の
浮上機部品が平衡位置からずれる時、不安定化力が発生
し;ある装置の不安定力が他の装置の安定化力により補
償される;ことを特徴とする請求項1に記載の磁気ダイ
ナミック浮上及び安定化自己調整システム。
10. The pair of identical devices connected by a rigid non-magnetic tether form a subsystem; the elongated steel cores of the stator components in each of the devices each have a cylindrical busbar. Having the same device in each of the said subsystems with the permanent magnets in each of the devices having mutually perpendicular magnetization directions and elongated steel in both devices. When the cylindrical busbars of the cores are parallel to each other; destabilizing forces occur when the levitator components in each of the subsystems deviate from the equilibrium position; 2. The magnetic dynamic levitation and stabilization self-adjusting system of claim 1, wherein the system is compensated by a stabilizing force.
【請求項11】 車両が予め決まった軌道に沿って動
き;一対の前記の同一のサブシステムが前記車両にわた
り堅い非磁気つなぎ材によりシステム内に結合されてお
り;前記サブシステムの1つの中に生ずる全ての不安定
化力と不安定化トルクが前記サブシステムの他のサブシ
ステムに生ずる安定化力と不安定化トルクにより補償さ
れる;ことを特徴とする請求項10に記載の磁気ダイナ
ブック浮上及び安定化自己調整システム。
11. A vehicle moves along a predetermined trajectory; a pair of said same subsystems are coupled into the system by a rigid non-magnetic tether across said vehicle; 11. The magnetic dynabook levitation of claim 10, wherein all resulting destabilizing forces and destabilizing torques are compensated for by stabilizing forces and destabilizing torques generated in other subsystems of the subsystem. And stabilizing self-regulating system.
【請求項12】 ガイドウエイ部品と車両浮上機部品と
を備え、 該ガイドウエイ部品が;共通のコンクリート基礎と;互
いに対称に対になって置かれ、ゲートウエイの長さに沿
って伸びる多数の円筒形の成層スチールコアであって、
それぞれのスチールコアは後部にC型の断面と該スチー
ルコアの対の中で向かい合った先端部に向かって伸びる
1対の鋭い先端部とを有している多数の円筒形の成層ス
チールコアと;該成層スチールコアの前記後部の内側と
外側の横方向の表面を覆う多数の非磁性金属スクリーン
とを含み;該スチールコアが前記共通のコンクリート基
礎の上で、堅い非磁性つなぎ材により、ガイドウエイに
沿って固定子の長さが不変であるそれぞれの対の該スチ
ールコアの対応し向かい合った先端部の間にエアーギャ
ップを有して固定されており;前記車両浮上機部品が;
車両に沿って伸びる多数の同一の鉄挿入細片と;該車両
の長さに沿って配置され更に固い非磁性つなぎ材により
一緒に結合されている多数の磁石部品とを含み;各磁石
部品が該スチールコアの前記対のそれぞれの中の向かい
合ったスチールコアの間の前記エアーギャップの中に対
称に配置されている;ことを特徴とする磁気ダイナミッ
ク浮上及び安定化自己調整システム(MDLSS)。
12. A guideway component and a vehicle levitator component, the guideway component comprising: a common concrete foundation; a plurality of cylinders placed symmetrically in pairs and extending along the length of the gateway. A laminated steel core of the shape
A plurality of laminated steel cores each having a C-shaped cross section at the rear and a pair of sharpened tips extending toward opposing tips in the pair of steel cores; A plurality of non-magnetic metal screens covering said rear inner and outer lateral surfaces of said laminated steel core; said steel core being a rigid non-magnetic tether on said common concrete foundation with guideways. Fixed with an air gap between correspondingly opposed tips of each pair of the steel cores along which the length of the stator is invariable;
A plurality of identical iron insert strips extending along the vehicle; and a number of magnetic parts arranged along the length of the vehicle and joined together by rigid non-magnetic tethers; A magnetic dynamic levitation and stabilization self-regulating system (MDLSS), symmetrically disposed within the air gap between opposing steel cores in each of the pairs of the steel cores.
【請求項13】 底面と1対の間隔のある側面の壁を有
した共通の基礎を与え、更に前記の共通の基礎の中に軌
道を決定する段階と;底面と1対の間隔のある側面の壁
を有した本体を与える段階と;それぞれの装置が固定子
と、一緒に磁気的に結合された浮上機部品とを含んでい
る少なくとも4つの実質的に同一の装置を与える段階
と;を備え軌道に沿って動く本体の磁気ダイナミック浮
上の方法であって、 前記固定子部品が;1対の実質的に同一の長くされた成
層スチールコアを含み、各スチールコアが後部と1対の
実質的に同一の先端部とを有しており、該後部が内側と
外側の横方向の表面を有しており、前記先端部のそれぞ
れが該後部より幅が広く、前記のスチールコアの対の中
の向かい合ったスチールコアの先端部の鋭い端に向かっ
て伸びる尖った端を有していることを特徴としており;
更に前記スチールコアの後部の前記内側と外側の横方向
の表面を覆う非磁性導電性スクリーンとを含み;前記浮
上機部品が;固くつながれ、更に前記2つのレベルのそ
れぞれが同じ極性の2つの永久磁石と前記2つのレベル
が異なり一方が他方の下にあり反対の極性の永久磁石と
により2つのレベルに配置されている4つの永久磁石を
含み、前記永久磁石が固定子部品のスチールコアの先端
部の鋭い端の間にあるエアーギャップ内に対称に位置し
ており;前記4つの装置の1番目の対を本体の底と共通
の基礎の間に対称に取り付け、更に前記4つの装置の2
番目の対を本体の側面の壁と共通の基礎の間に互いに正
確な位置合わせを行い対称に取り付けることを含み;該
装置の前記固定子部品が共通の基礎の上に取り付けら
れ、互いに固くつながれ、更に該装置の前記浮上機部品
が本体の上に取り付けられ互いに固くつながれる様にし
ており;更に、 予め定められた軌道に沿って本体を動かすことを含む;
ことを特徴とする軌道に沿って動く本体の磁気ダイナミ
ック浮上方法。
13. Providing a common foundation with a bottom surface and a pair of spaced side walls and determining a trajectory in said common foundation; and a pair of spaced side surfaces with the bottom surface. Providing at least four substantially identical devices, each device including a stator and a levitator component magnetically coupled together. A method of magnetic dynamic levitation of a body moving along a track, said stator component comprising: a pair of substantially identical elongated layered steel cores, each steel core having a rear portion and a pair of material. The rear portion has an inner and an outer lateral surface, each of the front portions being wider than the rear portion of the steel core pair. Facing the sharp end of the tip of the opposite facing steel core It has a pointed end extending and characterized by;
A non-magnetic conductive screen covering the inner and outer lateral surfaces of the rear of the steel core; the levitator components being rigidly connected; and two permanents each of the two levels having the same polarity. A magnet comprising four permanent magnets arranged at two levels with a magnet and said two levels being different and one below the other and a permanent magnet of opposite polarity, said permanent magnet being the tip of the steel core of the stator part Symmetrically located in the air gap between the sharp ends of the sections; the first pair of said four devices are mounted symmetrically between the bottom of the body and the common base, and two of said four devices
A second pair, with precise alignment between the side walls of the body and the common foundation and symmetrical mounting; said stator parts of the device are mounted on a common foundation and rigidly connected to each other. Further comprising moving the body along a predetermined trajectory, further comprising the flotation parts of the apparatus mounted on the body and firmly connected to each other;
A magnetic dynamic levitation method for a main body moving along an orbit.
【請求項14】 1番目の対の中の該装置が該本体の重
さと釣り合っており、共通基礎の底の上ではあるレベル
で該本体を支えており;2番目の対の中の該装置が該本
体の回転する間生ずる遠心力と該本体に加わるあらゆる
外側の横方向の力の両方と釣り合っている;ことを特徴
とする請求項13に記載の方法。
14. The device in a first pair is in proportion to the weight of the body and supports the body at a level above the bottom of a common foundation; 14. The method according to claim 13, wherein is balanced with both the centrifugal force generated during rotation of the body and any external lateral forces applied to the body.
【請求項15】 浮上機部品の永久磁石と、固定子部品
のスチールコアの前記対と、各永久磁石とそれぞれの先
端部の間のエアーギャップとが二重ループ磁気回路を構
成し、左ループと右ループを備え、それぞれ磁束を有し
ており、前記エアーギャップのそれぞれが磁気抵抗を有
しており;該永久磁石が右ループの中のスチールコアに
向かいずれることにより右ループ内のエアーギャップの
磁気抵抗が減少し、左ループ内のエアーギャップの磁気
抵抗が増加し、これにより右ループ内の磁束が増加し左
ループ内の磁束が減少し、更にこれにより右側コアの後
部の飽和が増加し磁気抵抗が増加し、左側コアの後部の
飽和が減少し磁気抵抗が減少し;該永久磁石が左ループ
の中のスチールコアに向かいずれることにより、永久磁
石が右ループ内のスチールコアに向かいずれる時生ずる
過程に対し反対の対称過程を生じ;該永久磁石の横への
ずれにより、該エアーギャップの磁気抵抗の増加がそれ
ぞれのコアの後部の中の飽和スチールの磁気抵抗の増加
を逆にすることにより補償し、前記ループのそれぞれの
中の発生磁気抵抗が互いにほぼ等しい状態のままであ
り;該永久磁石の前記横へのずれにより右側と左側のコ
アの中の磁束の間の差がほぼゼロである;ことを特徴と
する請求項13に記載の方法。
15. A double loop magnetic circuit comprising a permanent magnet of a levitator component, said pair of steel cores of a stator component, and an air gap between each permanent magnet and a respective tip. And a right loop, each having a magnetic flux, each of the air gaps having a reluctance; the air gap in the right loop by the permanent magnet facing a steel core in the right loop. The magnetic resistance of the air gap in the left loop increases, which increases the magnetic flux in the right loop and decreases the magnetic flux in the left loop, which further increases the saturation of the rear of the right core The reluctance increases, the saturation of the rear of the left core decreases, and the reluctance decreases; the permanent magnet moves toward the steel core in the left loop, causing the permanent magnet to slide in the right loop. A symmetrical process occurs that is opposite to the process that occurs when heading toward the teal core; due to the lateral displacement of the permanent magnet, the increase in the reluctance of the air gap increases the reluctance of the saturated steel in the rear of each core. , So that the reluctance generated in each of the loops remains approximately equal to each other; the lateral displacement of the permanent magnet causes the magnetic flux between the right and left cores to be reduced. 14. The method of claim 13, wherein the difference is approximately zero.
【請求項16】 ガイドウェイ部品と、車両浮上機部品
と、高速地上輸送車両用のリニア同期モータとを備え;
該ガイドウェイ部品が;共通のコンクリートの基礎と;
互いに対称の対に置かれ該ガイドウェイの長さに沿って
伸びている多数の円筒形の成層スチールコアであって、
各スチールコアが後部に対しC型の断面と該対のスチー
ルコアの中で向かい合った方向に伸びている先端部の1
対の鋭い先端部とを有しており;該成層スチールコアの
前記後部の外側及び内側の横方向の表面を覆う多数の非
磁性金属スクリーンと;を含み、該スチールコアが前記
の共通のコンクリートの基礎の上に固い非磁性のつなぎ
材により、それぞれの対のスチールコアの対応した向か
い合った先端部の間にエアーギャップを有して固定され
ており、それによりガイドウェイに沿った固定子の長さ
が不変であることを特徴としており;該車両浮上機部品
が:車両に沿って広がっている多数の同一の鉄挿入細片
と;車両の長さに沿って配置され固い非磁性のつなぎ材
により一緒に結合されている多数の磁石部品と;を含
み、各磁石部品が該スチールコアのそれぞれの前記の対
の中の向かい合ったスチールコアの間の前記エアーギャ
ップの中に対称に配置されていることを特徴としてお
り;該高速地上輸送車両用のリニア同期モータが; (a)前記車両の動きの軌道に沿って広がっているリニ
ア固定子/ガイドウェイ部品と、各々が別個の区分を有
している1対のミラー対称固定子巻き線を含む前記固定
子/ガイドウェイ部品であって、それぞれの前記固定子
巻線は前記の別個の区分に沿って異なる長さを有した多
数の巻数を含んでおり;三相交番電流で電力が供給され
ているので、前記固定子巻線は可変速度と固定子巻線の
前記別個の区分での加速とを有する進行波を発生し、前
記電流の周波数は該固定子巻線の全ての別個の区分に沿
って一定であることを特徴としており、 該固定子巻線の前記巻数のそれぞれは二つの垂直に動作
するセグメントを含んでおり、各セグメントは導体の層
を有しており; (b)永久磁石の回転子を含み、前記永久磁石の回転子
が前記車両に沿って一列に配置された偶数の実質的に同
一の磁気装置を備え、前記列は前半と後半に分けられて
おり、 それぞれの磁気装置は二つのスチールコアと、垂直に磁
化され更に前記スチールコアに対し下方の位置と上方の
位置の間で動く永久磁石とを含み、2つのエアーギャッ
プが前記下方及び上方の位置の間にあり、 下方の位置にある前記永久磁石により前記エアーギャッ
プ内に永久磁界が形成され、固定子巻線の作用セグメン
トの導体の前記層が前記エアーギャップを通して伸び、
該進行波が該エアーギャップ内の前記永久磁界と相互作
用し、それにより前記軌道に沿って車両を推進する推進
力を生じ、前記永久磁石の回転子の極のピッチは前記永
久磁石が下方の位置にある時増加し、前記永久磁石が上
方の位置にある時減少し; (c)永久磁石を下方及び上方に動かすことにより車両
が動く間、該極のピッチの長さを段階的に変化させるた
め前記回転子と共同する同期装置を含み; (d)該装置の列の前記前半と後半との間の距離を変化
させることにより車両が動く間、該回転子の極のピッチ
の長さにスムーズな変化を与えるため前記回転子と共同
する同期機構とを含み、 前記同期装置と機構が固定子巻線の巻数の長さと回転子
の極のピッチの長さとの間で調整を行う;ことを特徴と
している磁気ダイナミック浮上及び安定化自己調整シス
テム(MDLSS)。
16. A vehicle comprising: a guideway component; a vehicle levitation component; and a linear synchronous motor for a high speed ground transport vehicle;
The guideway parts; a common concrete foundation;
A multiplicity of cylindrically-laminated steel cores placed in symmetrical pairs and extending along the length of the guideway,
Each steel core has a C-shaped cross section with respect to the rear and one of the tips extending in opposite directions within the pair of steel cores.
A multiplicity of non-magnetic metal screens covering the outer and inner lateral surfaces of the rear portion of the layered steel core; the steel core comprising the common concrete. A rigid non-magnetic tether is fixed on the foundation with an air gap between the corresponding opposed tips of each pair of steel cores, thereby securing the stator along the guideway. Characterized in that the length is invariable; said vehicle levitator parts: a number of identical iron insert strips extending along the vehicle; a rigid non-magnetic tether arranged along the length of the vehicle A plurality of magnetic parts joined together by materials, each magnetic part being symmetrically disposed in the air gap between opposing steel cores in each said pair of steel cores. A linear synchronous motor for the high speed ground transport vehicle; (a) linear stator / guideway components extending along a trajectory of the vehicle motion, each with a separate section; A stator / guideway component comprising a pair of mirror symmetric stator windings having a plurality of mirror windings, each stator winding having a different length along said separate section. Being powered by a three-phase alternating current, the stator windings produce a traveling wave having a variable speed and acceleration in the separate sections of the stator windings; Wherein the frequency of the current is constant along all distinct sections of the stator winding, wherein each of the turns of the stator winding comprises two vertically operating segments. , Each segment has a layer of conductor (B) including a permanent magnet rotor, wherein the permanent magnet rotor comprises an even number of substantially identical magnetic devices arranged in a row along the vehicle, wherein the row includes a first half and a second half; Each magnetic device includes two steel cores and a permanent magnet that is vertically magnetized and further moves between a lower position and an upper position with respect to the steel core, and two air gaps are formed. A permanent magnetic field is formed in the air gap by the permanent magnet in the lower position between the lower and upper positions, the layer of the conductor of the working segment of the stator winding extending through the air gap;
The traveling wave interacts with the permanent magnetic field in the air gap, thereby creating a thrust propelling the vehicle along the track, the pitch of the rotor poles of the permanent magnet being such that the permanent magnet Increasing when in position and decreasing when the permanent magnet is in the upper position; (c) stepwise changing the length of the pole pitch during vehicle movement by moving the permanent magnet downward and upward; And (d) the length of the pole pitch of the rotor during movement of the vehicle by changing the distance between the first half and the second half of the array of devices. A synchronization mechanism cooperating with the rotor to provide a smooth change in the length of the stator windings and the pitch of the rotor poles; Magnetic dynamic levitation characterized by the fact that Stabilization self-regulating system (MDLSS).
【請求項17】 前記別個の区分が加速区分と、減速区
分と、その間に広がっている一定速度区分とを含み、 該加速区分では、該固定子巻線の巻数の長さが一定速度
区分の方向に増加しており、 該一定速度区分に沿って、巻数の長さがほぼ一定であ
り、 該減速区分では、巻数の長さが一定速度区分から離れる
方向に減少している、ことを特徴とする請求項16に記
載のリニア同期モータ。
17. The method according to claim 17, wherein the separate sections include an acceleration section, a deceleration section, and a constant speed section extending therebetween, wherein the length of the number of turns of the stator winding is equal to that of the constant speed section. The length of the number of turns is substantially constant along the constant speed section, and the length of the number of turns decreases in the direction away from the constant speed section in the deceleration section. 17. The linear synchronous motor according to claim 16, wherein
【請求項18】 前記固定子巻線がA,B,Cの相を含
む3相巻線であることを特徴とする請求項16に記載の
リニア同期モータ。
18. The linear synchronous motor according to claim 16, wherein the stator winding is a three-phase winding including phases A, B, and C.
【請求項19】 前記固定子巻線がそれぞれスロットを
有するのこぎり歯状のホルダーにより支えられており、
該固定子巻線の該垂直作用セグメントの導体の前記層が
前記それぞれの前記スロット内に収容されていることを
特徴とする請求項18に記載のリニア同期モータ。
19. The stator windings are supported by saw-toothed holders each having a slot,
19. The linear synchronous motor according to claim 18, wherein said layers of conductors of said vertically acting segments of said stator windings are contained within said respective slots.
【請求項20】 前記装置の列の前記前半内の永久磁石
の極性が同一であり、前記装置の列の前記後半内の永久
磁石の極性が同一でありしかも前記装置の列の前半内の
永久磁石の極性に反対であることを特徴とする請求項1
6に記載のリニア同期モータ。
20. The permanent magnets in the first half of the row of devices have the same polarity, the permanent magnets in the second half of the device row have the same polarity, and permanent magnets in the first half of the device row. 2. The method according to claim 1, wherein the polarity is opposite to the polarity of the magnet.
7. The linear synchronous motor according to 6.
【請求項21】 該固定子巻線のそれぞれの前記巻数が
前方と後方の垂直作用セグメントと、前記作用セグメン
トを接続する横の水平部品とを含み;前記横の水平部品
は電気絶縁体の内側の層により分離されたサンドイッチ
型導体のモノリシック多層の上側の端の面と底の端の面
を構成しており;前記上側の端の面は前記スチールコア
のそれぞれのコアと回転子の永久磁石との間の空洞内に
ゆるく挿入されており;前記底の端の面と前記ホルダー
は固定子/ガイドウェイ部品のコンクリートの梁に固く
取り付けられており;固定子巻線の相A,B,Cのそれ
ぞれは予め決められた順序で該ホルダーの前記スロット
内に置かれている一定の偶数の巻数の母線を備えてい
る;ことを特徴とする請求項19に記載のリニア同期モ
ータ。
21. The number of turns of each of the stator windings includes a front and rear vertical working segment and a horizontal horizontal part connecting the working segments; the horizontal horizontal part being inside an electrical insulator. The upper end face and the lower end face of a monolithic multilayer of sandwich-type conductors separated by layers of said upper and lower end faces, each said core of said steel core and a permanent magnet of a rotor. The bottom end face and the holder are fixedly mounted on the concrete beam of the stator / guideway part; the stator winding phases A, B, 20. The linear synchronous motor according to claim 19, wherein each of C comprises a fixed even number of busbars located within the slot of the holder in a predetermined order.
【請求項22】 該固定子巻線の前記巻数が銅の母線で
作られていることを特徴とする請求項21に記載のリニ
ア同期モータ。
22. The linear synchronous motor according to claim 21, wherein the number of turns of the stator winding is made of a copper bus.
【請求項23】 固定子巻線の巻数の長さと該母線の厚
さが該ガイドウェイの所定の断面内で車両の指定速度に
比例することを特徴とする請求項21に記載のリニア同
期モータ。
23. The linear synchronous motor according to claim 21, wherein the length of the number of turns of the stator winding and the thickness of the bus bar are proportional to a designated speed of the vehicle within a predetermined cross section of the guideway. .
【請求項24】 各母線を、該固定子巻線の全てのフラ
グメントの上で、前記一定数の巻数の半分が右回りに巻
かれており、前記一定数の巻数の他の半分が反時計回り
に巻かれており、該巻数の長さが進行波の長さに等しい
ことを特徴とする請求項21に記載のリニア同期モー
タ。
24. A method according to claim 24, wherein each busbar is formed such that half of said fixed number of turns is clockwise wound on all fragments of said stator winding, and the other half of said fixed number of turns is counterclockwise. 22. The linear synchronous motor according to claim 21, wherein the number of turns is equal to the length of the traveling wave.
【請求項25】 前記永久磁石が上側と底にエッジを有
したほぼ矩形の断面を有しており、1対の鞍型の極シュ
ーが与えられており、それぞれのシューは該永久磁石の
前記上側及び底のエッジのそれぞれの上に取り付けられ
ており、 前記スチールコアは“C”型のスチールコアを含んでお
り、下方にずれると、前記鞍型極シューと“C”型スチ
ールコアは磁束を二つの等しい部分に分割し、磁力線を
水平な位置に曲げ、前記装置の該エアーギャップ内に集
中させ、これにより固定子巻線の作用セグメント内の電
流の電磁エネルギーを車両の移動用機械エネルギーに強
力に変換する、ことを特徴とする請求項16に記載のリ
ニア同期モータ。
25. The permanent magnet has a generally rectangular cross section with edges on the top and bottom and is provided with a pair of saddle-shaped pole shoes, each shoe comprising Mounted on each of the top and bottom edges, the steel core includes a "C" -shaped steel core, and when displaced downward, the saddle pole shoe and the "C" -shaped steel core produce a magnetic flux. Is divided into two equal parts, the magnetic field lines are bent to a horizontal position and concentrated in the air gap of the device, whereby the electromagnetic energy of the current in the working segment of the stator winding is transferred to the mechanical energy 17. The linear synchronous motor according to claim 16, wherein the linear synchronous motor is strongly converted to a synchronous motor.
【請求項26】 前記装置において前記永久磁石が上方
にずれると、該エアーギャップ内の磁束が無くなり、磁
力線が固定子巻線の前記作用セグメントを省いたスチー
ルコアの上側のコアのシューを通り閉じることを特徴と
した請求項25に記載のPMLSMのリニア同期モー
タ。
26. When the permanent magnet is displaced upward in the device, the magnetic flux in the air gap is lost and the magnetic field lines close through the shoe of the upper core of the steel core excluding the working segment of the stator winding. 26. The PMLSM linear synchronous motor according to claim 25, wherein:
【請求項27】 装置の前記列の前半のスチールコアが
固く接続され、前記列の後半のスチールコアが固く接続
され、前記車両が縦方向のスロットを有したシャシを含
み;前記前半及び後半が該シャシの縦方向のスロットの
中に取りつけられ、車両の移動の間離れたり一緒に動
き、回転子の極のピッチの長さを円滑に変えることを特
徴とする請求項26に記載のリニア同期モータ。
27. The steel core of the first half of the row of equipment is rigidly connected, the steel core of the second half of the row is rigidly connected, and the vehicle includes a chassis with a longitudinal slot; 28. The linear synchronization of claim 26, wherein the chassis is mounted in a longitudinal slot and moves away and together during vehicle movement to smoothly change the length of the rotor pole pitch. motor.
【請求項28】 スチールコアが車両のシャシに接続さ
れ、専ら車両の移動の方向にのみ動き;永久磁石がスチ
ールコアに接続されており、専ら該スチールコアに対し
て上方及び下方にのみ動き;該スチールコアに対する永
久磁石の吸引力が該スチールコアと該永久磁石の間のつ
なぎ材の反発により補償されることを特徴とする請求項
27に記載のリニア同期モータ。
28. A steel core is connected to the vehicle chassis and moves only in the direction of vehicle movement; a permanent magnet is connected to the steel core and moves only upward and downward relative to the steel core; 28. The linear synchronous motor according to claim 27, wherein the attraction of the permanent magnet to the steel core is compensated by repulsion of a tie between the steel core and the permanent magnet.
JP23879797A 1997-07-28 1997-07-28 Self-regulating system of high-speed ground transportation based on permanent magnet Withdrawn JPH1169513A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101217287B1 (en) 2011-07-08 2013-01-02 박동용 Magnetic levitating transportation vehicle using permanent magnets as rails
CN104477049A (en) * 2014-11-28 2015-04-01 中国人民解放军国防科学技术大学 Virtual energy catcher based inhibition method for magnetic-levitation train-bridge self-induced vibration

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