KR101069334B1 - Linear motor haviang segment structure magnetic levitation system - Google Patents

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    • B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터는 용이하게 제작할 수 있도록 지상에 고정된 궤도의 하면에 부착된 지상측 전자석과 상기 궤도 상에서 이동 가능하게 설치된 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석을 포함하고, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향을 따라 서로 접하여 배열된 복수 개의 세그먼트와 상기 세그먼트들에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함한다.The linear motor according to an embodiment of the present invention is a vehicle fixed to a ground side electromagnet attached to a lower surface of a track fixed to the ground and a bogie installed on the track so as to be easily manufactured, and installed to face the ground side electromagnet. A side electromagnet, wherein the vehicle side electromagnet includes a core and a coil surrounding a protrusion formed on the core, the core having a plurality of segments arranged in contact with each other along a longitudinal direction of the track and the ground side in the segments It includes a permanent magnet disposed on the surface facing the electromagnet.

리니어 모터, 세그먼트, 코어, 영구자석 Linear Motor, Segment, Core, Permanent Magnet

Description

세그먼트 구조를 갖는 리니어 모터 및 자기부상 시스템{LINEAR MOTOR HAVIANG SEGMENT STRUCTURE MAGNETIC LEVITATION SYSTEM}LINEAR MOTOR HAVIANG SEGMENT STRUCTURE MAGNETIC LEVITATION SYSTEM}

본 발명은 리니어 모터 및 자기부상 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 영구자석과 세그먼트들로 이루어진 코어를 갖는 리니어 모터 및 자기부상 시스템에 관한 것이다.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to linear motors and magnetic levitation systems, and more particularly to linear motors and magnetic levitation systems having a core made of permanent magnets and segments.

자기 부상 추진은 전기 자기력을 이용하여, 궤도로부터 일정한 높이로 부상하여 추진하는 것을 말한다. 자기 부상 시스템은 궤도 상에서 부상 및 추진하는 대차와, 대차에 탑재되어 객차 또는 화차를 형성하는 차량 바디를 포함한다.Magnetic levitation propulsion refers to the propulsion by floating to a certain height from the track using the electric magnetic force. The magnetic levitation system includes a bogie that floats and propels on a track, and a vehicle body mounted on the bogie to form a carriage or wagon.

자기 부상 시스템은 대차와 궤도 사이에서 전자석에 의한 인력 또는 반발력을 응용하여, 대차를 궤도로부터 이격시킨 상태로 추진한다. 이와 같이 자기 부상 열차는 궤도와 비접촉 상태로 추진하므로 소음 및 진동이 적고 고속 추진이 가능하다.The magnetic levitation system applies an attraction force or repulsion force by an electromagnet between the bogie and the track to propel the bogie away from the bogie. In this way, the magnetic levitation train is propelled in a non-contact state with the track, so that the noise and vibration is low and high speed propulsion is possible.

자기 부상 방법에는 자석의 인력을 이용하는 흡인식과, 자석의 반발력을 이용하는 반발식이 있다.The magnetic levitation method includes a suction method using the attractive force of the magnet and a repulsion type using the repulsive force of the magnet.

또한, 자기 부상 열차의 부상 방법에는 전자석의 원리에 따라, 초전도 방식 과 상전도 방식이 있다. 초전도 방식은 전기 저항이 없고 강한 자력을 얻을 수 있으므로 고속 열차에 적용하고, 상전도 방식은 중속도의 중단거리용 열차에 적용하고 있다.In addition, the floating method of the magnetic levitation train has a superconducting method and a phase conducting method according to the principle of the electromagnet. The superconducting method is applied to high speed trains because there is no electric resistance and strong magnetic force can be obtained, and the phase conduction method is applied to medium speed stop trains.

반발식에는 같은 극의 영구자석 간에 작용하는 반발력을 이용하는 영구자석 반발식과, 차량에 부착된 자석의 운동으로 유도된 지상 코일의 유도전류에 의한 자장의 반발력으로 부상시키는 유도 반발식이 있으며, 일반적으로 반발식은 제어가 필요 없고, 흡인식은 정지 시와 저속에서도 전류량의 제어를 통한 부상이 가능하다는 장점이 있다.There are two types of repulsions: permanent magnet repulsions using repulsive force acting between permanent magnets of the same pole, and inductive repulsions that are caused by magnetic field repulsive force caused by induced current of ground coil induced by the movement of magnet attached to the vehicle. Equation does not need to control, suction has the advantage that the injury can be controlled by controlling the amount of current even at stop and low speed.

특히, 차량에 초전도 자석을 사용하여 부상력을 얻는 유도 반발식은 하중의 변화에 민감하지 않으며 초고속에 적합한데, 초전도상태를 유지하기 위해서 극저온냉각기술이 요구되므로 고가의 설치비가 요구되는 단점이 있다.In particular, the induced repulsion formula using the superconducting magnet in the vehicle to obtain the flotation force is not sensitive to the change of the load and is suitable for the high speed, the cryogenic cooling technology is required to maintain the superconducting state, there is a disadvantage that the expensive installation cost is required.

시속 500 km 이상 고속의 자기 부상방식은 대표적으로 독일에서는 상전도 흡인식을 이용하여 연구가 진행되고 있으며, 일본에서는 초전도 반발식을 기본으로 하여 연구가 진행되고 있다.High-speed magnetic levitation over 500 km / h is being studied using a phase conduction suction in Germany, and a study based on superconducting repulsion in Japan.

자기부상 시스템은 리니어 모터로 이루어지는 바, 리니어 모터는 지상측 전자석과 차량측 전자석을 포함한다. 차량측 전자석은 이동자로서 통상적으로 대형 자극을 갖는 수m의 적층된 전기강판으로 이루어진다. 그러나 이와 같은 차량측의 대형 전자석을 위한 전기강판의 가공은 매우 어렵고 조립이 까다로워 제작공정에 큰 문제를 갖는다.The magnetic levitation system consists of a linear motor, which includes a ground side electromagnet and a vehicle side electromagnet. The vehicle-side electromagnet is made up of several meters of laminated electrical steel with a large magnetic pole, typically as a mover. However, the processing of the electrical steel sheet for a large electromagnet on the vehicle side is very difficult and difficult to assemble has a big problem in the manufacturing process.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 자기부상열차 등에 적용되는 대형 리니어 모터의 제작을 용이하게 하며, 영구자석의 자력을 부상력으로 사용함으로써, 차체의 부상을 위한 전력 소비가 최소화 되는 리니어 모터, 및 자기부상 시스템을 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the problems as described above, an object of the present invention is to facilitate the production of large linear motors applied to magnetic levitation train, etc., by using the magnetic force of the permanent magnet as a floating force, To provide a linear motor, and a magnetic levitation system that minimizes power consumption for injury.

본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터는 지상에 고정된 궤도의 하면에 부착된 지상측 전자석과 상기 궤도 상에서 이동 가능하게 설치된 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석을 포함하고, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향을 따라 서로 접하여 배열된 복수 개의 세그먼트와 상기 세그먼트들에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함한다.The linear motor according to an embodiment of the present invention includes a ground-side electromagnet attached to a lower surface of a track fixed to the ground and a vehicle-side electromagnet fixed to a bogie installed to be movable on the track and installed to face the ground-side electromagnet. The vehicle-side electromagnet includes a core and a coil surrounding the protrusion formed on the core, wherein the core has a plurality of segments arranged in contact with each other along the longitudinal direction of the track and the surfaces facing the ground-side electromagnet in the segments. It includes a permanent magnet disposed.

지상에 고정된 궤도의 하면에 부착되며 복수개의 홈을 갖는 지상측 전자석과, 상기 궤도 상에서 이동 가능하게 설치된 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석을 포함하고, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향으로 배열되며, 적층된 복수 개의 코어판으로 이루어진 세그먼트와 상기 세그먼트에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함한다.And a vehicle side electromagnet attached to a lower surface of the track fixed to the ground and having a plurality of grooves, and a vehicle side electromagnet fixed to a trolley movably mounted on the track and installed to face the ground side electromagnet. Silver core and a coil surrounding the projection formed on the core, the core is arranged in the longitudinal direction of the track, the segment is composed of a plurality of stacked core plate and disposed on the surface facing the ground electromagnet in the segment Contains permanent magnets.

상기 세그먼트는 홈을 사이에 두고 양쪽 측단에서 이격 형성된 돌기를 가질 수 있으며, 상기 코어는 이웃하는 세그먼트의 돌기가 접하도록 배치되며 상기 코일 은 접하는 돌기들을 함께 감싸도록 설치될 수 있다.The segment may have protrusions spaced apart from both sides with a groove interposed therebetween, and the core may be disposed to be in contact with the protrusions of the neighboring segments, and the coil may be installed to surround the adjacent protrusions.

세그먼트의 상부에 배치되어 접하는 영구자석은 동일한 자화방향을 갖도록 이루어질 수 있으며, 상기 영구자석에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에는 선형 발전기가 설치될 수 있다.Permanent magnets disposed in contact with the upper portion of the segment may be made to have the same magnetization direction, a linear generator may be installed on the surface of the permanent magnet toward the ground side electromagnet.

상기 코일은 상기 영구자석과 상기 선형 발전기를 감싸도록 설치될 수 있으며, 상기 영구자석은 동일한 자화방향을 가지며 접하도록 배치된 영구자석들로 이루어질 수 있다. 또한 상기 세그먼트는 적층된 복수 개의 코어판으로 이루어진다.The coil may be installed to surround the permanent magnet and the linear generator, and the permanent magnet may have permanent magnets arranged in contact with the same magnetization direction. The segment also consists of a plurality of stacked core plates.

본 발명의 다른 실시예에 따른 자기부상 시스템은 지상에 고정된 궤도와, 상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차와, 상기 궤도의 하면에 부착된 지상측 전자석, 및 상기 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석을 포함하고, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향을 따라 서로 접하여 배열된 복수 개의 세그먼트와 상기 세그먼트들에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함한다.The magnetic levitation system according to another embodiment of the present invention includes a track fixed to the ground, a bogie mounted on the track and floating on the track, a ground-side electromagnet attached to the lower surface of the track, and the bogie And a vehicle side electromagnet fixed to and installed to face the ground side electromagnet, wherein the vehicle side electromagnet includes a core and a coil surrounding a protrusion formed on the core, and the cores are arranged in contact with each other along a longitudinal direction of the track. And a permanent magnet disposed on a surface of the segment facing the ground side electromagnet in the segments.

상기 세그먼트는 홈을 사이에 두고 이격되어 양쪽 측단에 형성된 돌기를 갖고, 상기 코어는 이웃하는 상기 세그먼트의 돌기가 접하도록 배치되며 상기 코일은 접하는 돌기들을 함께 감싸도록 설치될 수 있다.The segments may have protrusions formed at both sides of the groove spaced apart from each other, and the core may be disposed to be in contact with the protrusions of the neighboring segments, and the coil may be installed to surround the adjacent protrusions.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터는 복수 개의 세그먼트로 이루어져서 대형 전기강판의 적층구조물인 리니어 모터의 제작이 용 이하며, 세그먼트에 영구자석이 설치되어 부상력을 얻기 위한 전력의 소비를 감소시킬 수 있다.As described above, the linear motor according to an embodiment of the present invention is made of a plurality of segments to facilitate the manufacture of the linear motor, which is a laminated structure of a large electrical steel sheet, and a permanent magnet is installed on the segment to obtain the power of the floating force. Can reduce consumption.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 시스템의 궤도의 폭방향을 따라 잘라 본 단면도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 모터를 궤도의 길이 방향을 따라 잘라 본 단면도이다.1 is a cross-sectional view taken along a width direction of a track of a magnetic levitation system according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cutaway view of a linear motor according to a first embodiment of the present invention along a length direction of a track. It is a cross section.

도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 자기 부상 시스템은 대차(110)와 차체(160), 및 대차(110)가 이동하는 궤도(170)를 포함한다. 대차(110)는 부상 작동과 추진 작동하며, 객차 또는 화차를 형성하는 차체(160)를 탑재한다. 차체(160)는 승객이 탑승하거나 화물이 수납되는 공간을 구비하며 복수 개가 이어진 열차 형태로 이루어지거나, 하나의 차체로 이루어질 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the magnetic levitation system according to the present embodiment includes a bogie 110, a vehicle body 160, and a track 170 on which the bogie 110 moves. The trolley 110 carries the floating operation and the propulsion operation, and mounts the vehicle body 160 forming a passenger car or a wagon. The vehicle body 160 may include a space in which passengers board or store cargo, and may be formed in a train form in which a plurality of trains are connected, or may be formed of one vehicle body.

본 실시예에 따른 대차(110)는 궤도(170) 상에 놓이거나 궤도(170)로부터 부상하여 추진한다. The bogie 110 according to the present embodiment is placed on the track 170 or propelled by rising from the track 170.

궤도(170)는 일방향으로 길게 이어져 형성되며, 상면에 형성된 노반(170a)과 노반(170a)의 아래에 배치되어 지면으로부터 노반(170a)을 지지하는 기둥(170b)을 포함한다.The track 170 is formed to extend in one direction, and includes a column 170a formed on an upper surface and a pillar 170b disposed below the roadbed 170a to support the roadbed 170a from the ground.

대차(110)는 차체(160)와 맞닿아 차체를 지지하는 지지판(112)과 지지판(112)의 양 측단에서 지상을 향하여 수직으로 돌출된 가이드부(114)와 가이드부(114)의 하단에서 마주하는 가이드부(114)를 향하여 내측으로 돌출된 하부 돌기(116)을 포함한다. 따라서 하부 돌기(116)는 서로를 향하여 돌출되도록 형성되며, 하부 돌기(116) 사이에 기둥(170b)이 위치한다. 대차(110)는 지지판(112)과 하부 돌기(116) 사이에 노반(170a)의 양쪽 가장자리가 삽입되도록 노반(170a) 위에 설치된다.The bogie 110 is in contact with the vehicle body 160 to support the vehicle body at the lower end of the guide portion 114 and the guide portion 114 which protrudes vertically toward the ground at both side ends of the support plate 112 and the support plate 112. The lower protrusion 116 protrudes inward toward the opposing guide 114. Therefore, the lower protrusions 116 are formed to protrude toward each other, and the pillars 170b are positioned between the lower protrusions 116. The trolley 110 is installed on the roadbed 170a such that both edges of the roadbed 170a are inserted between the support plate 112 and the lower protrusion 116.

리니어 모터는 노반(170a)에 설치된 지상측 전자석(150)과 지상측 전자석(150)에 마주하도록 배치되며 대차(110)에 고정된 차량측 전자석(140)을 포함한다.The linear motor includes a vehicle side electromagnet 140 fixed to the trolley 110 and disposed to face the ground side electromagnet 150 and the ground side electromagnet 150 installed in the roadbed 170a.

본 실시예에서는 지상측 전자석(150)이 위에 설치되고, 차량측 전자석(140)이 아래에 설치된 흡인식 리니어 모터를 예로서 설명하나, 본 발명이 이에 제하되는 것은 아니며, 본 발명은 반발식 리니어 모터에도 적용될 수 있다.In the present embodiment, a suction type linear motor having a ground side electromagnet 150 installed above and a vehicle side electromagnet 140 installed below will be described as an example, but the present invention is not limited thereto. It can also be applied to motors.

지상측 전자석(150)은 노반(170a)의 하면에 설치되며 차량측 전자석(140)을 향하는 면에 복수 개의 돌기(152)가 형성된다. 지상측 전자석(150)은 궤도(170)의 길이 방향으로 이어져 형성되며, 도시하지는 않았지만 지상측 전자석(150)에는 돌기(152)를 감싸는 코일이 설치된다.The ground-side electromagnet 150 is installed on the lower surface of the roadbed 170a and a plurality of protrusions 152 are formed on the surface facing the vehicle-side electromagnet 140. The ground side electromagnet 150 is formed to extend in the longitudinal direction of the track 170, although not shown, the ground side electromagnet 150 is provided with a coil surrounding the protrusion 152.

차량측 전자석들(140)은 하부 돌기(116)의 상면에 설치되는데, 코어(120)와 코어(120)의 외주를 감싸도록 설치된 코일(130)을 포함한다. 코어(120)는 하부 돌기(116) 위에 설치된 복수 개의 세그먼트들(121)를 포함하며, 세그먼트(121)는 궤도(170)의 길이방향을 따라 접하여 배열된다.The vehicle side electromagnets 140 are installed on the upper surface of the lower protrusion 116 and include a core 120 and a coil 130 installed to surround the outer circumference of the core 120. The core 120 includes a plurality of segments 121 installed on the lower protrusion 116, and the segments 121 are in contact with each other along the longitudinal direction of the track 170.

세그먼트(121)는 중앙에 형성된 홈(121b)을 사이에 두고 양쪽 측단에 돌기(121a)가 형성된 구조로 이루어지며 이 돌기(121a)에 코일(130)이 감겨져 설치된다. 또한, 돌기들(121a)에서 지상측 전자석(150)을 향하는 상면에는 영구자석(123)이 설치된다. 일측 돌기(121a)에 설치된 영구자석(123)과 타측 돌기(121a)에 설치된 영구자석(123)의 자화방향은 반대가 되도록 설치된다.The segment 121 has a structure in which protrusions 121a are formed at both side ends with a groove 121b formed at the center thereof, and a coil 130 is wound around the protrusion 121a and installed. In addition, a permanent magnet 123 is installed on the upper surface of the protrusions 121a facing the ground-side electromagnet 150. The magnetization direction of the permanent magnet 123 installed on one side protrusion 121a and the permanent magnet 123 installed on the other side protrusion 121a is installed to be reversed.

코일(130)은 돌기(121a)와 영구자석(123)을 모두 감싸도록 설치된다. 또한, 세그먼트들(121)은 이웃하는 세그먼트(121)와 돌기(121a)가 서로 접하도록 궤도(170)의 길이 방향을 따라 배치되고, 코일(130)은 이웃하여 접하는 돌기들(121a)과 영구자석(123)을 함께 감싸도록 설치된다. 이때 접하는 영구자석(123)은 동일한 자화방향을 갖도록 설치된다.The coil 130 is installed to surround both the protrusion 121a and the permanent magnet 123. In addition, the segments 121 are disposed along the lengthwise direction of the track 170 so that the neighboring segments 121 and the protrusions 121a are in contact with each other, and the coil 130 is permanently adjacent to the adjacent protrusions 121a. It is installed to surround the magnet 123 together. In this case, the permanent magnets 123 are installed to have the same magnetization direction.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다. 3 is a perspective view showing a core according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하여 설명하면, 세그먼트(121)는 복수 개의 적층된 코어판들로 이루어지는데, 코어판은 세그먼트(121)의 단면 형상과 동일한 형상으로 이루어진다. 여기서 코어판은 규소 강판으로 이루어지며, 코어판들은 중력 방향과 평행하게 세워져 궤도(170)의 폭방향으로 적층된다. 세그먼트(121)의 돌기(121a) 위에 영구자석(123)이 부착된 상태에서 고정판(125) 세그먼트(121)의 일면 또는 양면에 설치되고, 고정판(125)을 관통하여 볼트(127)가 체결됨으로써 복수 개의 코어판들 이 일체로 고정될 수 있다.Referring to FIG. 3, the segment 121 is formed of a plurality of stacked core plates, and the core plate has the same shape as the cross-sectional shape of the segment 121. Here, the core plate is made of a silicon steel sheet, the core plate is erected in parallel with the direction of gravity is laminated in the width direction of the track (170). When the permanent magnet 123 is attached to the protrusion 121a of the segment 121, the fixing plate 125 is installed on one side or both sides of the segment 121, and the bolt 127 is fastened through the fixing plate 125. A plurality of core plates may be integrally fixed.

지상측 전자석(150)은 돌출된 부분으로 집중된 자력이 인접한 차량측 전자석(140)을 끌어 당기는 바, 이에 따라 흡인력과 추진력이 발생한다. The ground-side electromagnet 150 attracts the adjacent vehicle-side electromagnet 140 by the magnetic force concentrated in the protruding portion, and thus suction and propulsion force are generated.

이와 같이 차량측 전자석(140)이 분리된 복수 개의 세그먼트(121)로 이루어지면, 자기 부상 열차와 같이 차량측 전자석(140)이 크게 형성되어야 하는 경우에도 용이하게 제작할 수 있다.As such, when the vehicle-side electromagnet 140 is formed of a plurality of segments 121 separated, the vehicle-side electromagnet 140 may be easily manufactured even when the vehicle-side electromagnet 140 is to be largely formed.

또한, 두 개의 돌기(121a)가 접한 상태에서 코일(130)이 감겨지므로 영구자석(123)의 설치가 용이할 뿐만 아니라 제작 공정이 단순화 되며, 세그먼트(121)와 영구자석(123)에 코일(130)이 감겨지므로 전자석의 자력에 영구자석의 자력이 더하여져 전력 소비를 감소시킬 수 있다. In addition, since the coil 130 is wound in a state where the two protrusions 121a are in contact with each other, the coil 130 may be easily installed and the manufacturing process may be simplified, and the coil 121 may be formed on the segment 121 and the permanent magnet 123. 130) is wound, the magnetic force of the electromagnet is added to the magnetic force of the permanent magnet can reduce the power consumption.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 리니어 모터를 도시한 단면도이고, 도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코어을 도시한 사시도이다.4 is a cross-sectional view showing a linear motor according to a second embodiment of the present invention, Figure 5 is a perspective view showing a core according to a second embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 리니어 모터는 돌기(251)가 형성된 지상측 전자석(250)과 지상측 전자석(250)의 아래에서 지상측 전자석(250)과 대향 배치된 차량측 전자석(240)을 포함한다.Referring to FIGS. 4 and 5, the linear motor according to the present exemplary embodiment is disposed to face the ground side electromagnet 250 under the ground side electromagnet 250 and the ground side electromagnet 250 having the protrusion 251. And a vehicle side electromagnet 240.

차량측 전자석(240)은 코어(220)와 코어(220)의 외주를 감싸도록 설치된 코일(230)을 포함한다. 코어(220)는 적층된 복수 개의 코어판으로 이루어진 세그먼트(221)와 세그먼트(221)에서 지상측 전자석과 대향하는 면의 양쪽 가장자리에 설치된 영구자석(223) 및 영구자석(223)의 위에 설치된 선형 발전기(224)를 포함한다. 선형 발전기(224)는 운행 중에 발생하는 전자기력을 이용하여 발전하는 역할 을 하며, 적층 배열된 복수 개의 판으로 이루어진다. 또한, 선형 발전기의 상면에 궤도의 폭방향으로 이어진 홈(224a)이 형성된다.The vehicle side electromagnet 240 includes a core 220 and a coil 230 installed to surround the outer circumference of the core 220. The core 220 is a linear structure installed on the permanent magnet 223 and the permanent magnet 223 installed at both edges of the segment 221 made up of a plurality of stacked core plates and the surface of the segment 221 facing the ground side electromagnet. Generator 224. The linear generator 224 serves to generate electricity by using electromagnetic force generated during operation, and is composed of a plurality of plates arranged in a stack. In addition, a groove 224a extending in the width direction of the track is formed on the upper surface of the linear generator.

세그먼트(221)의 위에 영구자석(223)과 선형 발전기(224)가 차례로 설치된 상태에서 코어(220)의 일면 또는 양면에 고정판이(225)이 설치되고, 고정판(225)을 관통하여 볼트(227)가 체결됨으로써 코어(220)가 일체로 고정된다.In the state in which the permanent magnet 223 and the linear generator 224 are sequentially installed on the segment 221, a fixing plate 225 is installed on one or both surfaces of the core 220, and the bolt 227 penetrates through the fixing plate 225. The core 220 is integrally fixed by being fastened.

코일(230)은 영구자석(223)과 선형 발전기(224)를 함께 감싸도록 설치된다. 세그먼트(221)는 이웃하는 세그먼트(221)와 접하도록 배치되며, 이에 따라 영구자석(223)과 선형 발전기(224)도 이웃하는 영구자석(223) 및 선형 발전기(224)와 접하도록 배치된다. 이때 접하는 영구자석들(223)은 동일한 자화방향을 갖는다. 코일(230)은 접하는 영구자석들(223) 및 선형 발전기들(224)을 함께 감싸도록 설치된다.The coil 230 is installed to surround the permanent magnet 223 and the linear generator 224 together. The segment 221 is disposed to be in contact with the neighboring segment 221, and thus the permanent magnet 223 and the linear generator 224 are also disposed to be in contact with the neighboring permanent magnet 223 and the linear generator 224. In this case, the permanent magnets 223 are in the same magnetization direction. The coil 230 is installed to surround the permanent magnets 223 and the linear generators 224 together.

본 실시예와 같이 영구자석(223)의 위에 선형 발전기(224)를 설치하면 영구자석(223)과 전자석이 부상력을 발생시키면서도 용이하게 발전을 할 수 있다.If the linear generator 224 is installed on the permanent magnet 223 as in this embodiment, the permanent magnet 223 and the electromagnet can easily generate power while generating a floating force.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다. 6 is a perspective view showing a core according to a third embodiment of the present invention.

도 6을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 세그먼트는 영구자석(226)의 구조를 제외하고는 상기한 제2 실시예에 따른 자기 부상 시스템과 동일한 구조로 이루어지므로 동일한 구조에 대한 중복 설명은 생략한다.Referring to FIG. 6, the segment according to the present embodiment has the same structure as the magnetic levitation system according to the second embodiment except for the structure of the permanent magnet 226. Omit.

세그먼트(221)의 위에는 두 개로 분리된 영구자석(226)이 설치되는 바, 영구자석(226)은 제1 영구자석(226a)과 제1 영구자석(226a)에 대하여 궤도의 폭방향으로 나란하게 배치된 제2 영구자석(226b)을 포함한다. 제1 영구자석(226a)과 제2 영 구자석(226b)이 동일한 자화방향으로 설치되며 이에 따라 영구자석들(226a, 226b)은 하나의 극으로서 작용한다.Two separate permanent magnets 226 are installed on the segment 221, and the permanent magnets 226 are parallel to the first permanent magnets 226a and the first permanent magnets 226a in the width direction of the track. It includes a second permanent magnet 226b disposed. The first permanent magnet 226a and the second permanent magnet 226b are installed in the same magnetization direction so that the permanent magnets 226a and 226b act as one pole.

그리고 코일(230)은 영구자석들(223)과 선형 발전기(224)를 함께 감싸도록 설치되는 바, 이에 따라 코일(230)은 4개의 영구자석(226)을 감싸도록 설치되며, 4개의 영구자석(226)은 모두 동일한 자화방향을 갖는다.And the coil 230 is installed to surround the permanent magnets 223 and the linear generator 224 together, the coil 230 is installed to surround the four permanent magnets 226, four permanent magnets 226 all have the same magnetization direction.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이고 도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 리니어 모터를 도시한 단면도이다.7 is a perspective view showing a core according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG. 8 is a sectional view showing a linear motor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 7 및 도 8을 참조하여 설명하면, 본 실시예에 따른 세그먼트(221)는 지면에 대하여 수직하게 세워져 중력 방향에 수직인 방향으로 적층된 코어판들로 이루어진다. 세그먼트(221)의 위에는 영구자석(223)이 설치되며, 영구자석(223)의 위에는 선형 발전기(224)가 설치된다.Referring to FIGS. 7 and 8, the segment 221 according to the present exemplary embodiment consists of core plates stacked vertically with respect to the ground and stacked in a direction perpendicular to the direction of gravity. The permanent magnet 223 is installed on the segment 221, and the linear generator 224 is installed on the permanent magnet 223.

한편, 선형 발전기(224)에 형성된 홈(224a)에는 볼트(237)가 설치되는 바, 볼트(237)는 중력에 대하여 수평인 방향으로 설치되며, 선형 발전기(224)와 영구자석(223), 및 세그먼트(221)를 관통하도록 설치된다. 이에 따라 볼트(237)에 의하여 선형 발전기(224)와 영구자석(223), 및 세그먼트(221)가 일체로 고정될 수 있다. 또한, 선형 발전기(224), 및 세그먼트(221)의 둘레에는 앵글(미도시)이 설치되어 앵글을 통해서 고정될 수도 있다.On the other hand, the groove 224a formed in the linear generator 224 is a bar 237 is installed, the bolt 237 is installed in a horizontal direction with respect to gravity, the linear generator 224 and the permanent magnet 223, And penetrate the segment 221. Accordingly, the linear generator 224, the permanent magnet 223, and the segment 221 may be integrally fixed by the bolt 237. In addition, an angle (not shown) may be installed around the linear generator 224 and the segment 221 to be fixed through the angle.

도 8에 도시된 바와 같이 하나의 대차에는 11개의 코어(220)가 설치되며, 코어들(220)은 이웃하는 코어(220)와 맞닿도록 설치된 상태에서 이웃하는 코어(220)와 함께 코일(230)의 의하여 감싸진다. 이 상태에서 전류를 인가하면, 지상측 전 자석(250)과 차량측 전자석(240) 사이에서 흡인력 및 추진력이 발생한다.As shown in FIG. 8, eleven cores 220 are installed in one truck, and the cores 220 are coils 230 together with the neighboring cores 220 in a state where the cores 220 are installed to contact the neighboring cores 220. Wrapped). When a current is applied in this state, a suction force and a driving force are generated between the ground magnet 250 and the vehicle-side electromagnet 240.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. And it goes without saying that they belong to the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 자기 부상 시스템의 궤도의 폭방향을 따라 잘라 본 단면도이다.1 is a cross-sectional view taken along a width direction of a track of a magnetic levitation system according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 리니어 모터를 궤도의 길이 방향을 따라 잘라 본 단면도이다.2 is a cross-sectional view taken along the longitudinal direction of the track of the linear motor according to the first embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다.3 is a perspective view showing a core according to a first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 리니어 모터를 도시한 단면도이다. 4 is a sectional view showing a linear motor according to a second embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다.5 is a perspective view showing a core according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다.6 is a perspective view showing a core according to a third embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 코어를 도시한 사시도이다.7 is a perspective view showing a core according to a fourth embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제4 실시예에 따른 리니어 모터를 도시한 단면도이다.8 is a sectional view showing a linear motor according to a fourth embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 참조부호의 설명><Description of reference numerals for main parts of the drawings>

110: 대차 120: 코어110: bogie 120: core

121: 세그먼트 121a: 돌기121: segment 121a: protrusion

121b: 홈 123: 영구자석121b: Groove 123: Permanent Magnet

125: 고정판 127: 볼트125: fixing plate 127: bolt

140: 차량측 전자석 130: 코일140: vehicle side electromagnet 130: coil

160: 차체 150: 지상측 전자석160: body 150: ground-side electromagnet

152: 돌기 170: 궤도152: protrusion 170: orbit

Claims (11)

지상에 고정된 궤도에 부착된 지상측 전자석;A ground side electromagnet attached to a track fixed to the ground; 상기 궤도 상에서 이동 가능하게 설치된 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석;A vehicle-side electromagnet fixed to the bogie movably installed on the track and installed to face the ground-side electromagnet; 을 포함하고,Including, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고,The vehicle-side electromagnet includes a core and a coil surrounding the protrusion formed on the core, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향을 따라 서로 접하여 배열된 복수 개의 세그먼트와 상기 세그먼트들에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함하며,The core includes a plurality of segments arranged in contact with each other along the longitudinal direction of the track and a permanent magnet disposed on a surface of the segments facing the ground-side electromagnet, 이격 배치된 일측 영구자석은 동일한 자화방향을 가지며 접하도록 배치된 복수 개의 영구자석으로 이루어지고, 일측 영구자석에서 이격 배치된 타측 영구자석은 일측 영구자석과 반대인 자화방향을 가지며 접하도록 배치된 복수 개의 영구자석들로 이루어진 리니어 모터.The spaced one side permanent magnet is composed of a plurality of permanent magnets arranged in contact with the same magnetization direction, and the other permanent magnet spaced apart from one permanent magnet has a magnetization direction opposite to the one side permanent magnet and arranged in contact with the plurality of permanent magnets. Linear motor with four permanent magnets. 삭제delete 삭제delete 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 세그먼트의 상부에 배치되어 서로 접하는 영구자석은 동일한 자화방향을 갖는 리니어 모터.The permanent magnets disposed on the segment and in contact with each other have the same magnetization direction. 제1 항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 차량측 전자석에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에는 선형 발전기가 설치된 리니어 모터.The linear motor is installed on the surface from the vehicle side electromagnet toward the ground side electromagnet. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 코일은 상기 영구자석과 상기 선형 발전기를 감싸도록 설치된 리니어 모터.The coil is a linear motor installed to surround the permanent magnet and the linear generator. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 선형 발전기는 적층 배열된 복수 개의 판으로 이루어진 리니어 모터.The linear generator is a linear motor consisting of a plurality of plates arranged in a stack. 삭제delete 삭제delete 지상에 고정된 궤도;Fixed tracks on the ground; 상기 궤도 상에 설치되며 상기 궤도에 대하여 부상하여 이동하는 대차;A trolley mounted on the track and floating on the track; 상기 궤도에 부착된 지상측 전자석;A ground side electromagnet attached to the track; 상기 대차에 고정되며 상기 지상측 전자석과 마주하도록 설치된 차량측 전자석;A vehicle side electromagnet fixed to the vehicle and installed to face the ground side electromagnet; 을 포함하고,Including, 상기 차량측 전자석은 코어와 상기 코어에 형성된 돌기를 감싸는 코일을 포함하고,The vehicle-side electromagnet includes a core and a coil surrounding the protrusion formed on the core, 상기 코어는 상기 궤도의 길이 방향을 따라 서로 접하여 배열된 복수 개의 세그먼트와 상기 세그먼트들에서 상기 지상측 전자석을 향하는 면에 배치된 영구자석을 포함하며,The core includes a plurality of segments arranged in contact with each other along the longitudinal direction of the track and a permanent magnet disposed on a surface of the segments facing the ground-side electromagnet, 이격 배치된 일측 영구자석은 동일한 자화방향을 가지며 접하도록 배치된 복수 개의 영구자석으로 이루어지고, 일측 영구자석에서 이격 배치된 타측 영구자석은 일측 영구자석과 반대인 자화방향을 가지며 접하도록 배치된 복수 개의 영구자석들로 이루어진 자기부상 시스템.The spaced one side permanent magnet is composed of a plurality of permanent magnets arranged in contact with the same magnetization direction, and the other permanent magnet spaced apart from one permanent magnet has a magnetization direction opposite to the one side permanent magnet and arranged in contact with the plurality of permanent magnets. Magnetic levitation system consisting of four permanent magnets. 제10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 세그먼트는 홈을 사이에 두고 이격되어 양쪽 측단에 형성된 돌기를 갖고, 상기 코어는 이웃하는 상기 세그먼트의 돌기가 접하도록 배치되며 상기 코일은 접하는 돌기들을 함께 감싸도록 설치된 자기부상 시스템.The segment has projections formed on both sides spaced apart with a groove therebetween, wherein the core is disposed to be in contact with the projections of the neighboring segments and the coil is installed to surround the adjacent projections together.
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