KR100873660B1 - Magnetic levitation train system with linear switched reluctance motor on the side - Google Patents

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성호경
성소영
남용윤
김병현
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Abstract

A magnetic levitation train system with an LSRM(Linear Switched Reluctance Motor) on the side is provided to control a lateral shaking, a propulsive force, and a levitation force by using a mutual action of an LSRM rotor and an LSRM stator according to the current application. A magnetic levitated train system including an LSRM on the side includes a guide way(30), and a bogie(20). An LSRM rotor(311) is coupled to both sides of a supporter(32) in the guide way. A drive rail(36) and a non-magnetic material(34) are installed in the upper side of the supporting part in the longitudinal direction. The bogie generates the levitation force by an induced current by installing the permanent magnet(22) on an upper portion adjacent to non-magnetic material of the guide way. An extension bar(24) is extended in a lateral surface adjacent to the LSRM rotor. The propulsive force is generated by operation of the LSRM stator and the LSRM rotor. A wheel(23) is installed in an inner bottom and is driven by contacting the drive rail when the speed is low.

Description

측면 ＬＳＲＭ을 구비한 자기부상열차 시스템{Magnetic Levitation Train System with Linear Switched Reluctance Motor on the side}Magnetic Levitation Train System with Linear Switched Reluctance Motor on the side}

본 발명은 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템에 관한 것으로, 더 상세하게는 영구자석과 전자석을 모두 이용해 열차에 부상력과 추진력을 부여하여 자기부상열차가 운행되도록 하되, 상기 전자석인 LSRM은 열차 하부의 대차와 이에 대응되는 가이드웨이의 지지부에 각각 설치되어 다수의 요홈에 의해 추진력이 제공함과 동시에 수평으로 요동되는 것을 방지하도록 하는 자기부상열차 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic levitation train system having a side LSRM, and more particularly, to give a floating force and a driving force to the train using both permanent magnets and electromagnets so that the magnetic levitation train is operated, the electromagnet LSRM train The present invention relates to a magnetic levitation train system that is installed at each support portion of a lower bogie and a corresponding guideway to prevent propulsion by a plurality of grooves and to be prevented from swinging horizontally.

일반적으로 자기부상열차는 자기력을 이용해 열차를 부상시키는 것으로, 열차의 부상 방법은 같은 극의 자석 간에 작용하는 반발력을 이용한 반발식과, 자석간의 인력을 이용, 지지레일과 자석간의 인력으로 부상시키는 흡인식으로 나눌 수 있고, 전자석의 원리에 따라 초전도 방식과 상전도 방식으로도 나눌 수 있는데, 초전도 방식은 초고속도 열차에, 상전도방식은 중속도의 통근용 중단거리용 열차에 적용하고 있다.In general, the magnetic levitation train injuries the train using magnetic force. The injury method of the train is a repulsion method using the repulsive force acting between magnets of the same pole, and a suction type that induces the attraction between the support rail and the magnet by using the attraction force between the magnets. According to the principle of the electromagnet, it can be divided into superconducting method and phase conduction method. The superconducting method is applied to the super high speed train, and the phase conduction method is applied to the intermediate speed commuting distance train.

이와같은 구분에 있어 상기 흡인식에서는 부상을 위한 제어가 필요하나 정지시와 저속에서도 부상이 가능한 장점이 있으며, 반발식에서는 자체적으로 안정되는 장점이 있어 이를 이용하여 각 자기부상열차에 대한 연구가 진행되고 있다.In this classification, the suction type requires control for injury, but there is an advantage that it can be injured even at a stop and at low speed. In the repulsion type, there is an advantage to stabilize itself. It is becoming.

상기 반발식에는 같은 극의 영구자석 간에 작용하는 반발력을 이용한 영구자석 반발식과, 차량에 부착된 자석의 운동으로 지사의 코일의 유도전류에 의한 자장의 반발력으로 부상시키는 유도 반발식이 있다.The repulsion type includes a permanent magnet repulsion type using repulsive force acting between permanent magnets of the same pole, and an inductive repulsion type that floats on the repulsive force of the magnetic field caused by the induced current of the coil of the branch by the movement of the magnet attached to the vehicle.

특히, 유도 반발식은 하중의 변화에 민감하지 않으며 초고속에 더 적합하며 화물수송에 적합한 시스템인데, 차량의 자석은 초전도 자석을 사용하며, 초전도를 위하여 극저온이 요구되므로 고가의 설치비용이 소요되는 단점이 있다.In particular, inductive repulsion is not sensitive to changes in load and is more suitable for ultra high speeds and is suitable for cargo transportation. The magnet of the vehicle uses superconducting magnets and requires very low temperatures for superconductivity, which requires expensive installation costs. have.

이와같이 고속의 자기부상방식은 대표적으로 독일에서는 상전도 흡인식을 이용하여 연구가 진행되고 있으며, 일본에서는 초전도 반발식을 기본으로 하여 연구가 진행되고 있다.As such, high-speed magnetic levitation is being studied using a phase conduction suction formula in Germany, and a study based on superconducting repulsion formula in Japan.

그러나 상기 흡인식은 상대적으로 설치비용이 저렴함에도 불구하고 전자석을 이용하여 부상이 이루어지게 하기 때문에 구조적으로 불안정하여 안정을 위한 별도의 폐루프 제어시스템이 요구된다. 즉, 도 4를 참조한 바와같이 흡입식은 제어기(2)를 이용하여 전자석(1)에 전류를 주기적으로 인가/차단시킴으로 열차의 대차(4)부분이 레일(3)에 접하지 않고 일정간격 부상이 이루어지도록 하는 것인데, 상기 주기적인 전류의 인가에 의해 열차는 자체 중량으로 상하 방향으로 섭동이 존재한다.However, the suction type is structurally unstable because of the use of an electromagnet, although the installation cost is relatively low, a separate closed loop control system for stability is required. That is, as shown in FIG. 4, the suction type periodically applies / blocks current to the electromagnet 1 using the controller 2, so that the portion of the trolley 4 of the train does not come into contact with the rail 3 and a certain interval of injury is caused. In this case, the train is perturbed in the up and down direction by its own weight by the application of the periodic current.

상기 흡인식과 달리 일본에서 초전도 자석을 이용한 부상은 반발식을 이용하고 있다. 반발식은 상술된 바와 같이 초전도자석을 이용하여 별도의 제어장치 없이 초전도현상으로 열차가 부상되도록 하는 것이다. 그러나 상기 반발식도 흡인식에서 갖는 전력을 주기적으로 인가하는 전자석 대신 초전도자성체를 사용하여 안정적인 부상이 가능하도록 하였으나, 초전도현상을 발생시키기 위해서는 항상 초전도자석을 극저온상태로 유지해야 함으로, 초전도자석을 저온으로 냉각하기 위한 고가의 시설비용이 추가되는 단점이 있다.Unlike the suction method, the injury using the superconducting magnet in Japan uses a repulsion type. The repulsion is to use the superconducting magnet as described above to injure the train to the superconducting phenomenon without a separate control device. However, a superconducting magnetic material was used instead of an electromagnet to periodically apply electric power in the repulsive suction method, so that stable injuries were possible, but in order to generate superconducting phenomena, the superconducting magnet should always be kept in a cryogenic state, thereby cooling the superconducting magnet to a low temperature. There is a disadvantage in that an expensive facility cost for doing so is added.

이에 본 출원인은 특허출원 2007-11849호에서 영구자석과, 비자성체와, 스틸빔과, LSRM을 수직선상에 위치하도록하여 초기 추진은 스틸빔과 LSRM간의 작용에 의해 발생하도록 하고, 일정속도 이상에서는 영구자석과 비자성체 사이의 유도전류에 의한 부상력이 더해지도록 하는 장치를 제공한 바 있다. Accordingly, the present applicant in the patent application 2007-11849 place a permanent magnet, a non-magnetic material, a steel beam, and LSRM on a vertical line so that the initial propulsion is caused by the action between the steel beam and LSRM, and at a certain speed It has been provided a device to add the floating force caused by the induced current between the permanent magnet and the nonmagnetic material.

특히 상기 종래 장치는 부상시 비연속적으로 설치되는 영구자석에 의해 발생된 상하요동을 하부의 스틸빔과 LSRM의 작용에 의해 상쇄가 이루어지도록 한 것이다. 즉, 상기 장치는 고가의 영구자석을 설치비용을 줄이기 위해 비연속식으로 설치함에 따른 요동문제점을 해소하기 위한 것이다. 그러나 상기 종래방법은 상하요동의 상쇄효과는 탁월하나 자기부상열차가 부상한 후 좌우 수평방향으로 발생되는 요동의 제어는 힘듬으로 이를 제어하기 위한 별도의 수단이 필요한 실정이다.In particular, the conventional apparatus is to offset the vertical fluctuation caused by the permanent magnet that is discontinuously installed during the injury by the action of the lower steel beam and LSRM. In other words, the device is to solve the fluctuations caused by discontinuous installation of expensive permanent magnets in order to reduce the installation cost. However, the conventional method is excellent in the offsetting effect of the up and down fluctuations, but the control of the fluctuations generated in the horizontal direction left and right after the magnetic levitation train is in a situation that requires a separate means for controlling this.

가이드웨이의 지지부 양측면에 LSRM로터를 설치하고 이에 대응되는 대차의 연장대 부분에는 LSRM스테이터를 설치하여 전류인가에 따른 LSRM로터와 LSRM스테이터의 상호 작용에 의해 추진력 및 부상력 과 측면요동제어를 동시에 제공하도록 하고, 상기 대차의 저면에는 영구자석을 설치하고 이에 대응되는 가이드웨이의 상부면에는 비자성체를 설치하여 일정속도 이상이 되면 영구자석과 비자성체 사이에 유도전류가 발생되어 부상이 이루어지도록 하는 자기부상열차 시스템의 제공을 목적으로 한다. LSRM rotors are installed on both sides of the guideway of the guideway, and LSRM stators are installed on the corresponding parts of the trolley to provide propulsion, flotation and side oscillation control by the interaction of the LSRM rotor and LSRM stator according to the application of current. The permanent magnet is installed on the bottom of the bogie and the non-magnetic material is installed on the upper surface of the corresponding guideway. When the speed exceeds a certain speed, an induced current is generated between the permanent magnet and the non-magnetic material to cause injury. To provide a floating train system.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템은, Maglev train system having a side LSRM of the present invention for achieving the above object,

수용공간인 차체를 구비하고 자기력에 의해 상기 차체를 가이드웨이의 레일로부터 부상시켜 이동되도록 하는 대차를 포함하여 구성된 자기부상열차 시스템에 있어서, 지지부의 양측면에 LSRM로터가 결합되고, 지지부의 상부면에는 길이방향으로 구동레일과 비자성체가 설치되는 가이드웨이와; 상기 가이드웨이의 비자성체와 근접된 상부에 영구자석을 길이방향으로 연속설치하여 유도전류에 의해 부상력이 발생되도록 하고, 상기 LSRM로터와 근접된 측면은 연장대를 연장형성하여 연장면에 LSRM스테이터를 설치해 LSRM로터와의 작용에 의해 추진력이 발생되도록 하고, 내측 하부면에는 차륜이 설치되어 저속일때 구동레일에 접하여 구동되도록 하는 대차;를 포함하여 이루어진다.In the magnetic levitation train system comprising a vehicle body having a vehicle body that is a receiving space and by lifting the vehicle body from the rail of the guideway by a magnetic force, the LSRM rotor is coupled to both sides of the support portion, the upper surface of the support portion A guideway in which the driving rail and the nonmagnetic material are installed in the longitudinal direction; Permanent magnets are installed continuously in the longitudinal direction on the upper part adjacent to the nonmagnetic material of the guideway so that the floating force is generated by the induced current, and the side adjacent to the LSRM rotor extends the extension to form the LSRM stator on the extension surface. Providing a thrust force is generated by the action with the LSRM rotor, and the inner wheel is installed on the inner lower surface bogie to be driven in contact with the drive rail at low speed; made of.

상기 가이드웨이의 지지부에는 상면 중앙에 상부로 돌출된 상단지지부를 형성하여 상기 상단지지부의 양측모서리에 길이방향으로 비자성체가 설치될 수 있다.The support portion of the guideway may be formed with a non-magnetic material in the longitudinal direction at both edges of the upper support portion by forming an upper support portion projecting upward in the center of the upper surface.

또한, 상기 비자성체는 알루미늄플레이트이고, 상기 대차의 LSRM스테이터와, 상기 LSRM스테이터와 대응되는 LSRM로터의 면에는 길이방향으로 다수의 요홈이 등간격으로 형성되어 전류를 인가하면 자기력에 의해 일측 방향으로 추진력이 발생되도록 한다.In addition, the non-magnetic material is an aluminum plate, a plurality of grooves are formed at equal intervals in the longitudinal direction on the surface of the LSRM stator of the bogie and the LSRM rotor corresponding to the LSRM stator, so that when a current is applied to one side by a magnetic force Allow momentum to be generated.

본 발명의 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템은,Maglev train system having a side LSRM of the present invention,

가이드웨이의 지지부 양측면에 LSRM로터를 설치하고 이에 대응되는 대차의 연장대 부분에는 LSRM스테이터를 설치하여 전류인가에 따른 LSRM로터와 LSRM스테이터의 상호 작용에 의해 추진력 및 부상력 과 측면요동제어를 동시에 제공하도록 하고, 상기 대차의 저면에는 영구자석을 설치하고 이에 대응되는 가이드웨이의 상부면에는 비자성체를 설치하여 일정속도 이상이 되면 영구자석과 비자성체 사이에 유도전류가 발생되어 부상이 이루어지도록 하는 자기부상열차 시스템의 제공이 가능하게 되었다. LSRM rotors are installed on both sides of the guideway of the guideway, and LSRM stators are installed on the corresponding parts of the trolley to provide propulsion, flotation and side oscillation control by the interaction of the LSRM rotor and LSRM stator according to the application of current. The permanent magnet is installed on the bottom of the bogie and the non-magnetic material is installed on the upper surface of the corresponding guideway. When the speed exceeds a certain speed, an induced current is generated between the permanent magnet and the non-magnetic material to cause injury. It was possible to provide floating train systems.

상기한 바와 같은 본 발명의 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템을 첨부된 도면을 참조로 상세하게 설명한다.A magnetic levitation train system having a side LSRM of the present invention as described above will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템의 단면도이고, 도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템의 단면도이고, 도 2a는 본 발명에 따른 LSRM스테이터와 LSRM로터를 도시한 개략사시도이고, 도 2b와 도 2c는 도 2a의 LSRM스테이터와 LSRM로터의 작용상태를 도시한 단면상태도이고, 도 3은 본 발명의 LSRM에서 속도에 따른 추진력을 도시한 그래프이고, 도 4는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차의 단면도이다.1A is a cross-sectional view of a maglev train system with a side LSRM according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 1B is a cross-sectional view of a maglev train system with a side LSRM according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2A. Is a schematic perspective view showing the LSRM stator and LSRM rotor according to the present invention, Figures 2b and 2c is a cross-sectional view showing the operating state of the LSRM stator and LSRM rotor of Figure 2a, Figure 3 is a speed in the LSRM of the present invention Figure 4 is a graph showing the driving force according to, Figure 4 is a cross-sectional view of a magnetic levitation train having a side LSRM according to another embodiment of the present invention.

도시된 바와같이 본 발명의 LSRM(Linear Switched Reluctance Motor)을 이용한 자기부상열차시스템(10)은 화물칸 또는 객실칸인 차체와 상기 차체의 저면에 부착되는 이동수단인 대차(20)를 포함하여 구성된다. 상기 대차(20)는 차체와 별도로 분리 또는 일체로 구성될 수 있으며, 내측으로 레일이 설치된 가이드웨이(30)를 일부 내포하도록 한다. 즉, 상기 대차 또는 차체는 양측면의 저면이 하방으로 연장형성되고 연장된 부분의 내측에 가이드웨이(30)가 위치하도록 하는 것이다.As shown, the magnetic levitation train system 10 using the linear switched reluctance motor (LSRM) of the present invention includes a vehicle body which is a cargo compartment or a cabin compartment and a trolley 20 which is a moving means attached to the bottom of the vehicle body. . The trolley 20 may be separately or integrally formed from the vehicle body, and partially encloses the guideway 30 in which a rail is installed inwardly. That is, the bogie or the vehicle body is such that the bottom surface of both sides is extended downward and the guideway 30 is located inside the extended portion.

또한, 상기 가이드웨이(30)는 자기부상열차가 운행되도록 지지하는 것으로 지면에 고정설치되는 본체(31)와, 상기 본체 상부에 양측면으로 연장돌출된 면을 갖는 지지부(32)로 구성된다.In addition, the guideway 30 includes a main body 31 fixed to the ground to support the magnetic levitation train to operate, and a support 32 having protruding surfaces extending to both sides of the main body.

이러한 가이드웨이의 지지부(32) 양측면에는 도 1a에 도시된 바와같이 전자석인 LSRM로터(311)가 길이방향으로 결합되고, 지지부의 상부면에는 비자성체(34)와 구동레일(36)이 설치되도록 한다. 아울러 상기 구조는 도 1b에 도시된 바와 같이 지지부의 상면 중앙에 상단지지부(321)를 더 형성하고 상기 상단지지부의 양측 면 모서리 부분에 비자성체(34)가 설치되도록 할 수 있다. 또한, 상기 지지부(32)는 가이드웨이의 본체는 길이방향으로 등간격 설치되는 침목으로 구성하여 침목의 상부면과 측면에 비자성체와 LSRM로터를 각각 결합하여 구성될 수 있다.On both sides of the support part 32 of the guideway, as shown in FIG. 1A, the electromagnet LSRM rotor 311 is coupled in the longitudinal direction, and the nonmagnetic material 34 and the driving rail 36 are installed on the upper surface of the support part. do. In addition, the structure may further form an upper support portion 321 in the center of the upper surface of the support, as shown in Figure 1b and the non-magnetic material 34 may be installed on both side edges of the upper support. In addition, the support portion 32 may be configured by combining the non-magnetic material and the LSRM rotor on the upper surface and the side of the sleeper, the main body of the guideway is composed of sleepers installed at equal intervals in the longitudinal direction.

상기한 바와같이 전자석인 LSRM로터(311)와 비자성체(34) 및 구동레일(36)이 설치된 가이드웨이(30)에 슬라이딩 가능하게 대차(20)가 장착된다. 상기 대차(20)는 상기 가이드웨이에 설치된 LSRM로터(311)와 비자성체(34)와 구동레일(36)에 대응되는 부분에 LSRM스테이터(211)와 영구자석(22)과 차륜(23)이 각각 설치된다. As described above, the trolley 20 is slidably mounted on the guideway 30 provided with the electromagnet LSRM rotor 311, the nonmagnetic material 34, and the driving rail 36. The trolley 20 includes a LSRM stator 211, a permanent magnet 22, and a wheel 23 at portions corresponding to the LSRM rotor 311, the nonmagnetic material 34, and the driving rail 36 installed on the guideway. Each is installed.

즉, 상기 대차(20) 또는 차체의 양측면에서 하방으로 연장형성된 연장대(24)에는 상기 가이드웨이의 LSRM로터(311)와 대응되는 내측면에 LSRM스테이터(211)를 설치하여 인가되는 전압에 의해 LSRM로터와 LSRM스테이터의 상호작용으로 추진력이 발생되도록 한다. 또한, 영구자석(22)은 비자성체(34)와 대응되는 하부면에 길이방향으로 설치되며, 상기 차륜(23)은 가이드웨이의 구동레일(36)에 접하여 이동되도록 한다. 여기서 상기 비자성체(34)로는 양도성인 알루미늄플레이트(35)를 사용하는 것이 바람직하다.That is, the extension 24 formed downward from both sides of the trolley 20 or the vehicle body is provided with an LSRM stator 211 on an inner side surface corresponding to the LSRM rotor 311 of the guideway. The driving force is generated by the interaction between the LSRM rotor and the LSRM stator. In addition, the permanent magnet 22 is installed in the longitudinal direction on the lower surface corresponding to the nonmagnetic material 34, the wheel 23 is in contact with the drive rail 36 of the guideway. In this case, it is preferable to use a non-transferable aluminum plate 35 as the nonmagnetic material 34.

좀더 상세히 설명하면, 도 2a에 도시된 바와같이 상기 전자석인 LSRM로터(311)와 이에 대응되는 LSRM스테이터(211)의 대향되는 부분에는 길이방향으로 다수의 요홈(210, 310)이 형성되어 상호작용에 의해 추진력이 발생되도록 한다.More specifically, as shown in FIG. 2A, a plurality of grooves 210 and 310 are formed in the lengthwise direction of the electromagnet LSRM rotor 311 and the opposing portions of the corresponding LSRM stator 211 to interact with each other. To generate the driving force.

도 2b를 참조한 바와같이 LSRM스테이터(211)에 전압을 인가하면 자력이 발생되고 자력에 의해 고정된 LSRM로터(311)와 상호 흡인력이 발생된다. 이 때 상기 LSRM로터(311)의 면과 LSRM스테이터(211)의 면에 형성된 다수의 요홈(210, 310)에 의해 생성된 돌출 부분으로 자력이 집중되고, 인접된 돌출부분을 끌어당기게 된다. 따라서 일정량 이상의 자력이 발생되면, LSRM로터(311)와 LSRM스테이터(211) 사이에 흡인력이 작용하여 상기 대차(20)가 가이드웨이(30)를 중심으로 어느 일측으로 편중되는 것을 방지하도록 한다.As shown in FIG. 2B, when a voltage is applied to the LSRM stator 211, a magnetic force is generated and a mutual suction force is generated with the LSRM rotor 311 fixed by the magnetic force. At this time, the magnetic force is concentrated to the protrusions generated by the plurality of grooves 210 and 310 formed on the surface of the LSRM rotor 311 and the surface of the LSRM stator 211, and attracts adjacent protrusions. Therefore, when a certain amount of magnetic force is generated, a suction force is applied between the LSRM rotor 311 and the LSRM stator 211 to prevent the cart 20 from being biased toward one side of the guideway 30.

예컨데, 도 2b에서 LSRM로터(311)와 LSRM스테이터(211)에 형성된 요홈(210, 310)이 이격되었을 경우에는 돌출된 부분으로 집중된 자력이 인접한 LSRM로터(311) 또는 LSRM스테이터(211)의 돌출부위를 당기게 되어 대각선으로 힘이 작용하게 되는데 이때 작용하는 힘 중 수평방향이 추진력이고, 추진력의 각각 수직방향 흡인력이 안내력과 부상력이 되는 것이다. For example, when the grooves 210 and 310 formed in the LSRM rotor 311 and the LSRM stator 211 are spaced apart from each other in FIG. 2B, the magnetic force concentrated in the protruding portion may protrude from the adjacent LSRM rotor 311 or the LSRM stator 211. The force is pulled diagonally by pulling the part, and the horizontal force is the driving force, and the suction force in the vertical direction of the driving force is the guiding force and the floating force.

또한, 도 2c의 경우에는 LSRM로터(311)와 LSRM스테이터(211)의 요홈(210, 310)으로 인해 형성된 돌출부가 서로 대향되는데 이때에는 자력에 의해 발생되는 힘이 수직방향인 흡인력만 발생되고 수평방향의 추진력이 0가 되는 것이다. 그러나 관성이 작용하기 때문에 LSRM스테이터(211)는 일측방향으로 계속 진행되며, 도 3에 도시된 바와같이 추진력은 발생과 감소가 반복적으로 이루어지도록 한다. 따라서 상기 추진력에 의해 이동되는 과정에서는 추진력과 흡인력이 동시에 발생됨으로 열차가 진행됨과 동시에 좌우 측면으로의 유동이 제어되도록 할 수 있다.In addition, in the case of FIG. 2C, the protrusions formed by the grooves 210 and 310 of the LSRM rotor 311 and the LSRM stator 211 face each other. In this case, only the suction force in which the force generated by the magnetic force is vertical is generated and is horizontal. The driving force in the direction is zero. However, since the inertia acts, the LSRM stator 211 continues in one direction, and as shown in FIG. 3, the driving force is repeatedly generated and reduced. Accordingly, in the process of moving by the propulsion force, the propulsion force and the suction force are generated at the same time, so that the flow to the left and right sides can be controlled as the train proceeds.

다음으로 상기 영구자석(22)은 길이방향으로 연속적으로 설치하여 자력세기에 따른 상하요동을 제거하도록 하였다. 이러한 영구자석(22)은 비자성체인 알루미늄플레이트(35)의 상부면에 근접하여 일측방향으로 슬라이딩 이동된다. Next, the permanent magnet 22 was installed continuously in the longitudinal direction to remove the vertical fluctuation according to the magnetic strength. The permanent magnet 22 is slidably moved in one direction in proximity to the upper surface of the non-magnetic aluminum plate 35.

도 1a에 도시된 본 발명의 자기부상열차(10)는 정지시나 초기구동시 부상력이 없기 때문에 내측에 차륜(23)과 구동레일(36)을 설치하여 마찰을 최소화하여 구동되도록 하고 있다.The magnetic levitation train 10 of the present invention shown in FIG. 1A has a floating force at the time of stopping or initial driving so that the wheel 23 and the driving rail 36 are installed on the inner side to minimize the friction.

즉, 본 발명에 따른 자기부상열차(10)는 초기구동시에는 측면에 설치된 LSRM로터(311)와 LSRM스테이터(211)의 작용에 의해 발생된 추진력으로 일측방향으로 구동이 이루어지며, 이때 대차(20)는 차륜(23)이 구동레일(36)에 접하여 마찰력을 최소화하면서 구동되도록 한다.That is, the magnetic levitation train 10 according to the present invention is driven in one direction by the driving force generated by the action of the LSRM rotor 311 and the LSRM stator 211 installed on the side at the time of initial driving, the balance ( 20 allows the wheels 23 to be in contact with the driving rail 36 to minimize the friction force.

상기 구동에서 대차의 하부면에 장착된 영구자석(22)은 비자성체인 알루미늄플레이트(35)와 일정거리 이격된 상태에서 진행되며, 일정속도 이상으로 구동될 시에는 영구자석(22)과 알루미늄플레이트(35)간에 유도전류가 발생되어 열차에 부상력이 발생된다. 따라서, 상기 부상력이 열차의 하중보다 크게 형성되면 열차는 구동레일에서 일정높이로 부상되어 일측방향으로 진행되고, 양측면의 LSRM로터(311)와 LSRM스테이터(211) 사이에서 발생된 흡인력에 의해 상기 열차의 좌우측면이 가이드웨이와 부상높이가 일정간격으로 유지되면서 진행이 이루어지는 것이다.In the drive, the permanent magnet 22 mounted on the lower surface of the bogie proceeds at a distance from the non-magnetic aluminum plate 35 at a predetermined distance, and when driven at a predetermined speed or more, the permanent magnet 22 and the aluminum plate. Induced current is generated between 35, causing floating force in the train. Therefore, when the flotation force is formed larger than the load of the train, the train floats at a certain height in the driving rail and proceeds in one direction, and the suction force is generated between the LSRM rotor 311 and the LSRM stator 211 on both sides. The left and right sides of the train proceed with the guideway and the height of injury maintained at regular intervals.

또한, 도 1b를 참조한 바와같이 가이드웨이의 지지부(32)는 상부면 중앙에 상단지지부(321)가 더 돌출형성될 수 있다. 이때 상기 상단지지부에는 돌출된 양측면 모서리부분에 알루미늄플레이트(35)가 설치되고, 상기 차륜(23)은 상기 상단지지부의 돌출부분만큼 함몰되어 영구자석이 설치되거나, 차륜자체를 차체 양측면에 형성하여 중앙에 상단지지부가 위치하도록 할 수 있다. 그리고 차륜의 중앙에 함몰된 요부가 형성된 상태에서 상기 영구자석(22)은 직접 차륜에 고정설치되거나, 도 시된 바와같이 철재고정판(221)을 이용한 장착이 이루어지도록 할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 1B, the support part 32 of the guideway may further protrude from the upper support part 321 at the center of the upper surface. At this time, the upper support portion is provided with aluminum plates 35 on the protruding side edges, and the wheel 23 is recessed by the protruding portion of the upper support portion so that permanent magnets are installed, or the wheel itself is formed on both sides of the vehicle center. The upper support may be located at. In addition, the permanent magnet 22 may be directly fixed to the wheel in a state in which recesses are formed in the center of the wheel, or may be mounted using the steel fixing plate 221 as shown.

한편, 상기 서술한 예는, 본 발명을 설명하고자하는 예일 뿐이다. 따라서 본 발명이 속하는 기술분야의 통상적인 전문가가 본 상세한 설명을 참조하여 부분변경 사용한 것도 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연한 것이다.In addition, the above-mentioned example is only an example to demonstrate this invention. Therefore, it is obvious that the ordinary skilled in the art to which the present invention pertains uses the partial change with reference to the detailed description.

도 1a는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차의 단면도.1A is a cross-sectional view of a maglev train with side LSRMs in accordance with a preferred embodiment of the present invention.

도 1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차의 단면도.1B is a cross-sectional view of a magnetic levitation train having side LSRMs according to another embodiment of the present invention.

도 2a는 본 발명에 따른 LSRM스테이터와 LSRM로터를 도시한 개략사시도.2A is a schematic perspective view of an LSRM stator and an LSRM rotor according to the present invention;

도 2b와 도 2c는 도 2a의 LSRM스테이터와 LSRM로터의 작용상태를 도시한 단면상태도.2B and 2C are cross-sectional views illustrating an operating state of the LSRM stator and the LSRM rotor of FIG. 2A.

도 3은 본 발명의 LSRM에서 속도에 따른 추진력을 도시한 그래프.3 is a graph showing the driving force according to the speed in the LSRM of the present invention.

도 4는 종래의 흡인식 자기부상열차를 도시한 단면도.4 is a cross-sectional view showing a conventional suction type magnetic levitation train.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 자기부상열차 20 : 대차10: Maglev train 20: Balance

21,21‘ : LSRM 22 : 영구자석21,21 ': LSRM 22: Permanent magnet

23 : 차륜 24 : 연장대23: wheel 24: extension

30 : 가이드웨이 31 : 본체30: guideway 31: main body

32 : 지지부 33 : 스틸빔32: support 33: steel beam

34 : 비자성체 35 : 알루미늄플레이트34: nonmagnetic material 35: aluminum plate

36 : 구동레일 210, 310 : 요홈36: driving rail 210, 310: groove

211 : LSRM스테이터 221 : 철재고정판211: LSRM stator 221: steel fixing plate

311 : LSRM로터 321 : 상단지지부311: LSRM rotor 321: upper support

Claims (4)

수용공간인 차체를 구비하고 자기력에 의해 상기 차체를 가이드웨이의 레일로부터 부상시켜 이동되도록 하는 대차를 포함하여 구성된 자기부상열차 시스템에 있어서,In the magnetic levitation train system comprising a vehicle body that is a receiving space and comprises a bogie to move the vehicle body from the rail of the guideway by a magnetic force, 지지부(32)의 양측면에 LSRM로터(311)가 결합되고, 지지부의 상부면에는 길이방향으로 구동레일(36)과 비자성체(34)가 설치되는 가이드웨이(30)와;LSRM rotors 311 are coupled to both side surfaces of the support part 32, and a guideway 30 having a driving rail 36 and a nonmagnetic material 34 installed in a longitudinal direction on an upper surface of the support part; 상기 가이드웨이의 비자성체(34)와 근접된 상부에 영구자석(22)을 길이방향으로 연속설치하여 유도전류에 의해 부상력이 발생되도록 하고, 상기 LSRM로터(311)와 근접된 측면은 연장대(24)를 연장형성하여 연장면에 LSRM스테이터(211)를 설치해 LSRM로터와의 작용에 의해 추진력이 발생되도록 하고, 내측 하부면에는 차륜(23)이 설치되어 저속일때 구동레일(36)에 접하여 구동되도록 하는 대차(20);를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템.Permanent magnets 22 are installed continuously in the longitudinal direction on the upper portion adjacent to the nonmagnetic material 34 of the guideway so that the floating force is generated by the induced current, and the side adjacent to the LSRM rotor 311 is extended. (24) is extended to install the LSRM stator 211 on the extension surface so that the driving force is generated by the action with the LSRM rotor, the wheel 23 is installed on the inner lower surface in contact with the drive rail 36 at low speed Maglev train system having a side LSRM, characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 가이드웨이의 지지부(32)에는 상면 중앙에 상부로 돌출된 상단지지부(321)를 형성하여 상기 상단지지부의 양측모서리에 길이방향으로 비자성체(34)가 설치되는 것을 특징으로 하는 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템.The support portion 32 of the guideway has a side LSRM, characterized in that the upper support portion 321 protruding upward in the center of the upper surface is provided with a nonmagnetic material 34 in the longitudinal direction on both sides of the upper support portion. Maglev train system. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 비자성체(34)는 알루미늄플레이트(35)인 것을 특징으로 하는 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템.Maglev train system having a side LSRM, characterized in that the nonmagnetic material is an aluminum plate (35). 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 대차(20)의 LSRM스테이터(211)와, 상기 LSRM스테이터와 대응되는 LSRM로터(311)의 면에는 길이방향으로 다수의 요홈(210, 310)이 등간격으로 형성되어 전류를 인가하면 자기력에 의해 일측 방향으로 추진력이 발생되도록 한 것을 특징으로 하는 측면 LSRM을 구비한 자기부상열차 시스템.On the surface of the LSRM stator 211 of the trolley 20 and the LSRM rotor 311 corresponding to the LSRM stator, a plurality of grooves 210 and 310 are formed at equal intervals in the longitudinal direction to apply magnetic current to the magnetic force. Maglev train system having a side LSRM, characterized in that the propulsion force is generated in one direction by.
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