JPS6218964A - リニアモ−タ推進式交通システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、リニアモータ推進式交通システム。

特に、誘導形リニアモータＣ以下、単にリニアモータと
いう）によって推進制御される電気車両を走行させる交
通システムに関するものである。

〔従来の技術〕

従来、リニアモータを電気車両に適用する試みが種々な
されてき比。

このリニアモータを電気車両に適用する場合には、鉄レ
ールと鉄車輪とによって車体の荷重を支持し、リニアモ
ータによって車両を推進することが行われている。

従来のこのようなリニアモータ推進式交通システムの軌
道側構成を示すと、ｉｇｊ図のとおシであって、２本の
鉄レール（１）およびリアクションプレート（コニでも
って構成するのが一般である。これは。

第１図に示すように、車両（６）は車輪Ｃすによって。

枕木（３）上の鉄レール（１）上に支持され、車両（６
）に取シ付けられたシェアモータの７次側コイル（Ｊ）
は。

車上励磁装置から助出され、前記軌道上に取シ付けられ
たリニアモータのリアクションプレートＣ２）と相対し
て配置されるので、リアクショングレート（２）に誘導
電流が流れ、車両（６）に取り付けられたリニアモータ
の７次コイル（３）が発生する移動磁界とほぼ同期する
移動磁界がリアクションプレート（２）に生じ１両者の
移動するＮ極とＳ極が互に引張シあって推進力を発生し
、電気車両を加速走行する。

第３図はこのようなリアクションプレートＣ２）の−例
を示すものであって、リアクションプｖ−トのコ次導体
（ｔｌは電気抵抗の小さいアルミニウム板又は銅板が使
用され、また、コ次導体（ｆｆｌに誘導電流を生じさせ
るために、磁束を通シやすくする必要があるが、その磁
速を通す磁性鋼板（り）が必要となる。通常、リアクシ
ョンプレート（２）の磁性鋼板はＳＳｇ／等の鋼板が使
用される。従って、リニアモータのリアクシヨンプレー
ト（２）は第５図に示すよりなコ次導体＜ｎと磁性鋼板
（？］とを重ねあわせた複合板で構成されるのが一般で
ある。

上記説明によって明らかなように、リニアモータ推進式
交通システムの軌道は、第３図に示すように、通常の鉄
道のコ本の鉄レール（１）に加えて。

リアクションプンート（２）の合計３本の連Ｍ、Ｖ−１
’が必要となシ、この３本の連続レールを軌道全長にわ
たって敷設する必要がある。

また、第３図〜ｇｊ図に示す従来のりニア妻−タ推進式
交通システムによれば、鉄レール（／ｌ　トＩＪアクシ
ョンプレート（２）とが別々に敷設されるために５両者
の相対変位を考慮する必要上から、７次側コイル（３）
とリアクションプＶ　−ト（，２）との間のすきま、す
なわち、空隙長（ｇｌ　Ｖｉ大きくとる必要がある。こ
れは、リニアモータの７次側コイル（３）は車両（６）
の台車（り）に取シ付けられて車輪（＜’ｌによって支
持されているために、鉄レール（１）の摩耗や鉄Ｖ　−
ル（１）の取付誤差又は鉄レール（１）のつぎ目におけ
る車輪（り）の落込み等を考慮する必要があるためであ
る。

また、上記リニアモータは、一般に片側式リニアモータ
が適用される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のリニアモータ推進式交通システムの軌道上に、鉄
レール１本およびリアクションプンート／本の合計３本
の連続したレールを軌道全長にわたって敷設することは
、一般の鉄道の鉄レール１本と比較して、その材料費は
もとよシ、その建設コストも高価になることは明らかで
ある。更に。

リアクションプレートは第５図に示すように、１次導体
（Ｋｌ　ｔ−爆着法やリベント接合等の方法によって、
磁性鋼板（テ）上に接合するので、その製作コストもき
わめて高価とならざるを得ない。また、２次導体（ｆ）
と磁性鋼板（ｑｌとを架台（１０）上に組み立て、軌道
上を全長にわたって、精度よく取シ付ける工事費も全体
の建設コストヲ、更に高価なものとする。このように、
レールが３本とな）、リアクションプレートの構成の特
殊性のために材料費も高くなシ、更に取付工事費も精度
確保のために高くなって、連投費が高騰することは、こ
のようなリニアモータ推進式交通システムの実用化上。

大きな問題点となっている。

この発明は、上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、建設コストを低減しうるリニアモータ推進
式交通システムを得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るリニアモータ推進式交通システムは、リ
ニアモータのリアクションプレートとして、軌道上のコ
本の鉄ノールを利用することによって、専用のリアクシ
ョンプレートヲ廃止し、リニアモータの７次側コイルを
車輪支持台車の各輪軸間であって上記鉄レールに対向す
る位置に設けている。

〔作　用〕 この発明に係るリニアモータ推進式交通システムは、上
記のように構成されているので、リニア七−夕の７次側
コイルが助出されて移動磁界を発生し、これによって鉄
レールには、従来装置におけるリアクシヨンプレートと
同様に、誘導電流が流れて、上記１次側コイルに生じた
移動磁界にほぼ同期する移動磁界が発生し１両者の移動
するＮ極とＳ極との相互の引張合いによって推進力全発
生して車両は加速走行する。

〔実施例〕

以下、この発明をその一実施例を示す第７図およびｔＪ
ＥＡ図に基づいて説明する。

ｗｃ１図において、符号（コ／）は鉄レールを示し。

この鉄レール（２１）は車両（６）全車輪（＆ｌで支持
して車両（６）の走行用に使用されるとともに、リアク
ションプＶ−）としても兼用する。（，７１はリニアモ
ータの７次側コイルであって１台車（７）に取シ付けら
れ、鉄レール（“コｌ）と空隙長（、？）　’ｅ保つよ
うに台車（７）に取シ付けられる。リニアモータの７次
側コイル（ＪＩハ、コ本の鉄レール（コ／）の上部に平
行に。

かつ１輪軸間の上部の台車（り）に取シ付けられている
。そして１台車（り）が２個設けられている車両の場合
には、各台車（７１０車輪（り）の間に設けられ、従っ
て、左右各１台のリニアモータの１次側コイル（３）が
取り付けられるので、／車両にダ台のリニアモータの７
次側コイル（３）が取シ付けられるようになる。

このように構成される参台のリニアモ＝りの７次側コイ
ル（３）は、車上励磁装置（コ２）で励磁され移動磁界
を発生し、リアクションプレートとしての鉄レール（コ
／）中に、車両（６）の台車（７）に取シ付けられたリ
ニアモータの７次側コイル（３）が発生する移動磁界と
ほぼ同期する移動磁界が発生し１両者の移動するＮ極と
８極とが互に引張ル合うことによって、推進力を発生し
、車両（６）は加速走行する。

この発明になるリニアモータ推進式交通システムによれ
ば、第１図に示すリニアモータの７次側コイル（３）と
リアクションプレートトシての鉄レール（コｌ）との間
の空隙保持に関してはＩｉｌ図又は第１図に示す従来装
置と比較して、空隙長（力ヲ小さくとることができる。

これは次の理由による。

従来装置においては、第３図に示すように、コ本の鉄レ
ール（１）とリアクションプレート（２）とは枕木（３
）の上に、又は、第ダ図に示すコンクリートスラブ（／
／）上に別々に取シ付けられている。従って、鉄レール
（／］の摩耗や鉄レールの取付誤差又は鉄レールのつぎ
目における車輪（ｌｌの落込み等を考えると、上記リニ
アモータの７次側コイル（３）とリアクションプＶ−）
（２）との間の空隙は７０数日と大きくとる必要がある
。

一方、この発明装置によれば、リアクションプレートと
鉄レール（コ／）とは同一物であるので。

その相対取付誤差を考える必要はない。従って。

この発明によれば、鉄レール（コ／）の摩耗および鉄レ
ール（コ／）の取付誤差を考慮する必要がないので、リ
ニアモータの７次側コイル（ｊ）とリアクションプレー
トとしての鉄レール（コｌ）との間の空隙は、第３図お
よび第参図に示す従来装置と比較して、約／／３に減少
させることができる。

例えば、従来、鉄レール（／）の摩耗＆　ｗｘ　、鉄レ
ールの取付誤差！諺、および鉄レールのつなぎ目におけ
る車輪（り）の落込み！謡とすると、最低空隙長（ＩＩ
）は／！謳ヲとる必要があった。しかるく、この発明に
よれば、上記の理由によって、空隙長（ＩｉｌはＳｆｉ
とればよいことになシ、リニアモータの特性改善が大き
くできる。

更に、従来のリニアモータのリアクションプレート（２
）は、１次導体（ｆｆ）が磁性鋼板（テ）の上部に重ね
あわせた複合板で構成されるので、リニアモータの７次
側コイル（３）とリアクションプレート（コ］の機械的
空隙長は（Ｉｉ）であるが、電気的空隙長は（１１ｅ）
と機械的空隙長（，９）よシ大きくなシ、それだけリニ
アモータの特性が悪くなる。

この発明によれば、リアクションプレートとなる鉄レー
ル（：１ｉ）はコ次導体を持たないので、機械的空隙長
（Ｉ）と電気的空隙長（Ｉｅ）は同一であって、電気的
空隙長（Ｉｅ）は、従来装置よシ、１次導体（２）の厚
さだけ縮小することができる。

例おば、第３図に示す従来装置のλ次導体（ｆ）の厚さ
くｔｌ　ｆ　！　ｗｘとすれば、電気的空隙長（Ｉｅ）
は。

最低空隙長（１１の／！諺に加えて２０闘となるが。

この発明によれば、電気的空隙長は機械的空隙長（１９
）と等しいので、ｔｍで良いことになる。従って。

この発明によれば、電気的空隙長は従来装置の／／ＩＩ
に減少させることができることがわかる。この電気的空
隙長の減少によって、リニアモータの特性を更に改善す
ることができる。

ＩＥＡ図はリニアモータの等価回路を示し、（ｒｔ）。

（ｘ７）はリニアモータの７次側コイルの抵抗およびリ
アクタンス、　（Ｘユ’）、（ｒａ／　Ｓ　）　Ｈリニ
アモータのコ次導体のりアクタンスおよび抵抗、（Ｓ）
はすベシとすると、第６図の等価回路の（ｘｍ’）Ｉｄ
励励磁リアクタススあって、一般に次の（／］式で与え
られる。

ただし、ＫｗＮｐｈ　：　／相当シの有効巻回数ｖノ＝
同期速度（Ｉｎ／９ｅｃ）（ｖｌ＝２ｚｆ。

ただし、２：極間隔Ｉｎ） ｈ　　：／次鉄心幅（Ｉｌｌ ｇｆ二等価空隙長（殉 Ｐ　　：極数 ここで、励磁リアクタンス（Ｘｍ）を大きくすれば、リ
ニアモータの特性改善を行なう効果が大きいので、（１
）式の等価空隙長（ｇｆ）ｋ小さくする必要がある。こ
の発明においては、リアクションプレートが鉄レールで
あってａ性体であるので１等価空隙長（Ｉｆ）は次の（
λ）式で与えられる。

π　　　　　　２ リアクションプンートが磁性体の場合には。

αｅｏ＝０となり、２欠溝体の厚さくｄａ）は考慮する
必要がなく、その分だけ等価空隙長（Ｉｆ）は小さくで
きるので、（１）式で与えられる助出リアクタンス（ｘ
ｍ）ｆ大きくすることができるとともに。

空隙長（１１）は従来装置と比較して／／３程度に小さ
くすることができるので、励磁リアクタンス（ｘｍ）は
合計１倍大きくできることになる。従って、リニアモー
タの励磁電流を減少させ１％性改善を行なうことができ
る。

また、空隙長（Ｆ）が小さくなれば、リニアモータの発
生する推力はほぼ７７ｇ１に反比例して増える。

なお、鉄レール（コｌ）の材質は抵抗率ができるだけ低
い材料を選定することにより、リニアモータの推力を増
すことができる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、車体負荷用の２本の
鉄レールをリアクションプンートとし、各レールに対向
して車輪支持台車の輪軸間にリニアモータの７次側コイ
ルを設けたので、専用のリアクションプレートを軌道上
に敷設する必要がなくなシ、従って、リアクションプレ
ートに要する材料費、加工費、工事費等−切を省略する
ことができ、その結果、建設費を大幅に低減できる効果
を有している。

更に、リニアモータの１次側コイルとリアクションプン
ートとしての鉄レールとの間の空隙長を従来装置に対し
て／／３．電気的空隙長ｔ−／／ψ程度に減少すること
ができるので、リニアモータの励磁リアクタンスを大き
くすることができるために。

励磁電流を減らして、リニアモータの特性改善を行なう
ことができるという効果も合わせ有している。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例の概略側面外形図。 ｔｌｃ：を図は！／図の平面図、第３図は従来のリニア
モータ推進式交通システムの軌道の斜視図、第Ｖ図は従
来のリニアモータ推進式交通システムの正面図、第３図
は第Ｖ図のリアクタンプレー）　（，２１の横断面図、
第６図はＩＪ　ニアモータの等価回路図である。 （３］・・リニアモータの７次側コイル、鍔）＠・車輪
、（６）・・車両、（７）・拳台車、（ユ／）・−鉄レ
ール、（コ２）・・車上励磁装置。 なお、各図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人　　　曾　我　道　照１マ：、。 尾１図 ３　　　リ；７ｔ−タ１次側コイｌし ４　　　車輛 ％２図 尾４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）誘導形リニアモータ推進式交通システムにおいて
   、リニアモータの１次側コイルが車両の車輪支持台車の
   各輪軸間であつて軌道上の２本の走行用鉄レールに対向
   するように取り付けられており、かつ、上記２本の走行
   用鉄レールがリニアモータのリアクシヨンプレートとさ
   れていることを特徴とするリニアモータ推進式交通シス
   テム。
2. （２）軌道上に敷設される２本の走行用鉄レールが、抵
   抗率が比較的小さい材料により構成されている特許請求
   の範囲第１項記載のリニアモータ推進式交通システム。