KR20090056512A

KR20090056512A - Maglev train

Info

Publication number: KR20090056512A
Application number: KR1020070123700A
Authority: KR
Inventors: 성삼경
Original assignee: 성삼경
Priority date: 2007-11-30
Filing date: 2007-11-30
Publication date: 2009-06-03
Also published as: KR100913795B1; WO2009069976A3; WO2009069976A2

Abstract

A magnetic levitation train is provided to obtain large torque by using a repulsive force between two permanent magnets installed on an under guide rail. A guider(5) and an upper guide rail(3) are installed in both sides of an upper part of a train(2). A driving unit is arranged in a lower part of the train. A driving unit is comprised of a driving unit and an under guide rail. The driving unit is comprised of a field coil, a plurality of proximity sensors(16) and permanent magnets(9,10). The permanent is installed in both sides of the under guide rail. The field coil is positioned between the permanent magnets. A plurality of proximity sensors are installed on a slide frame with the predetermined interval. The guide unit is installed in the lower part of the field coil. The braking and generating unit is installed in one side of the train.

Description

Maglev train

본 발명은 자석이 가지는 반발력으로 열차를 레일로부터 약간 부상시킴과 동시에 레일 길이방향으로 구동력을 발생시켜 고속운전이 가능토록 한 자기부상열차에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic levitation train capable of high-speed operation by causing the train to slightly rise from the rail with the repulsive force of the magnet and generating a driving force in the rail longitudinal direction.

자기부상열차에 관한 연구는 현재도 진행 중이며, 다수국에서 이의 상용화를 위하여 연구, 개발에 몰두하고 있는 실정이다.Research on magnetic levitation trains is still ongoing, and many countries are working on research and development for their commercialization.

자기부상열차는 자력(磁力)에 의해 레일 위에 열차가 부상하여 주행토록 한 것으로서, 일반 철도차량에서의 바퀴가 수행하는 지지 및 구동안내 기능을 열차에 설치된 전자석이 수행하게 된다.The magnetic levitation train is a train that floats on the rail by magnetic force, and the electromagnet installed in the train performs the support and driving guide functions performed by the wheels of a general railway vehicle.

이와 같은 자기부상열차는 빠르고 소음이 발생하지 않고 진동이 작으며, 오염물질을 배출하지 않아 친환경적이고, 그러한 장점으로 인해 도시구간에서의 차세대 운송수단으로서 기대되고 있다.Such a magnetic levitation train is fast, does not generate noise, vibration is low, does not emit pollutants, is environmentally friendly, and is expected to be a next-generation vehicle in urban areas due to such advantages.

그러나 지금까지 알려진 자기부상열차는 속도가 느리고 주행 안정성이 낮다는 문제점을 가지고 있었다.However, the magnetic levitation train known so far has a problem of slow speed and low driving stability.

즉, 기존 자기부상열차의 경우 지면에 영구자석으로 이루어진 레일을 설치하 여 계자코일을 구비한 열차가 레일로부터 일정 간격 이격된 부상 상태로 주행을 하게 되는 바, 이러한 기존 자기부상열차는 계자코일과 영구자석이 1:1의 비율로 설치되므로 에너지 소모가 크고, 레일과 열차 상간의 간격이 넓어 고속주행을 할 경우 열차의 상부가 측면에서 불어오는 바람이나 주행 시 공기저항 등으로 인하여 흔들리거나 진동이 심하며, 그로 인해 주행 중 전복 및 선로이탈의 우려가 높아 상용화를 위해서는 이러한 제반 문제점을 해결할 수 있는 자기부상열차의 개발이 절실히 요망되었던 것이다.That is, in the case of the existing magnetic levitation train, a rail having permanent magnets is installed on the ground, so that a train having a field coil travels in a floating state spaced apart from the rail at a predetermined distance. Permanent magnets are installed at a ratio of 1: 1, which consumes a lot of energy, and the gap between the rail and the train is wide, so when driving at high speed, the upper part of the train may be shaken or vibrated due to wind blowing from the side or air resistance. It is severe, and because of this, there is a high possibility of overturning and off-road while driving, and it is urgently needed to develop a magnetic levitation train that can solve these problems for commercialization.

본 발명은 기존에 알려진 자기부상열차가 갖는 제반 문제점을 해결할 수 있는 자기부상열차를 제공코자 하는 것으로,The present invention is to provide a magnetic levitation train that can solve all the problems of the known magnetic levitation train,

특히 자기부상열차가 주행시 안정성이 우수하며, 고속주행이 가능함은 물론, 에너지 절감에도 크게 일익을 할 수 있어 자기부상열차의 상용화에 크게 기여할 수 있는 새로운 구성의 자기부상열차를 제공코자 하는 것이다.In particular, the magnetic levitation train is excellent in stability while driving, it is possible to provide high-speed driving as well as to save energy, and to provide a new configuration of the magnetic levitation train that can greatly contribute to the commercialization of the magnetic levitation train.

본 발명에서 제공하는 자기부상열차는 특히 안정성이 우수하고 고속주행이 가능하며, 에너지 비용이 최소화될 수 있는 자기부상열차를 제공코자 하는 것으로서,The magnetic levitation train provided by the present invention is particularly intended to provide a magnetic levitation train capable of excellent stability, high-speed driving, and minimizes energy costs,

이를 위해 본 발명의 자기부상열차(1)는 열차(2)의 상부 좌우로 설치되며 영구자석으로 이루어진 가이더(5)와, 상기 가이더(5)와 동일 자극이 대향되도록 서포터(6)에 의해 열차(2) 좌우로 설치되는 영구자석으로 이루어지는 어퍼가이드레일(3)과, 상기 열차(2) 하부에 설치되며 구동수단(7)과 언더가이드레일(8)로 이루어지는 구동부(4)와, 상기 언더가이드레일(8) 좌우로 소정 간격을 두고 설치되며 마주보는 자극의 극성이 상호 다르게 착자되는 영구자석(9,10)과, 상기 영구자석(9,10) 상간에 위치되도록 열차(2) 하부에 고정된 계자코일(11)과, 상기 계자코일(11)의 하단부에 설치되어 언더가이드레일(8) 내부에 안내되는 안내수단(12)과, 상기 구동수단(7)은 언더가이드레일(8) 좌우로 소정 간격을 갖고 설치되는 영구자석(9,10) 및 열차(2) 하부에 소정 간격으로 설치되는 계자코일(11)과, 상기 열차(2)의 하부에 고정된 가이드프레임(18)에 안내되어 조작레버(19)에 의해 전후로 슬라이드 조절이 가능한 슬라이드프레임(17)상에 소정 간격으로 설치되는 근접센서(16)와, 상기 언더가이드레일(8)의 좌우로 설치된 영구자석(9,10)과 지그재그상으로 배열고정되는 감지판(16a)으로 구성되며, 상기 열차(2)의 후측으로 제동과 발전을 위한 제동-발전수단(20)이 설치된 자기부상열차를 제공한다.To this end, the magnetic levitation train 1 of the present invention is installed on the upper left and right sides of the train 2 and is trained by the supporter 6 so that the same magnetic poles are opposed to the guider 5 made of permanent magnets and the guider 5. (2) the upper guide rail (3) made of permanent magnets installed on the left and right, the drive unit (4) formed on the lower part of the train (2) and made of a driving means (7) and an under guide rail (8), and the under The guide rails 8 are installed at predetermined intervals on the left and right sides of the train 2 so that the magnetic poles facing each other are magnetized differently and positioned between the permanent magnets 9 and 10. The fixed field coil 11, the guide means 12 is installed in the lower end of the field coil 11 and guided inside the under guide rail 8, and the drive means 7 is an under guide rail 8 Permanent magnets 9 and 10 installed at predetermined intervals to the left and right and installed at predetermined intervals below the train 2 Is guided to the field coil 11 and the guide frame 18 fixed to the lower portion of the train (2) is installed at a predetermined interval on the slide frame 17 that can be adjusted back and forth by the operating lever 19 It consists of a proximity sensor 16, permanent magnets (9, 10) installed to the left and right of the under guide rail (8) and a sensing plate (16a) arranged in a zigzag shape, braking to the rear side of the train (2) It provides a magnetic levitation train is installed braking-generation means for over-power generation.

본 발명의 자기부상열차는 열차에 설치되는 계자코일 1개와 언더가이드레일 상에 설치된 2개의 영구자석이 좁은 간격에서 상호 자력에 의해 반발하는 힘을 이용한 자기부상열차를 구성하여 주행 시 큰 토크(torque)를 얻을 수 있으며, 에너지 비용을 절감할 수 있는 것이다.The magnetic levitation train of the present invention comprises a field coil installed in a train and two permanent magnets installed on an under guide rail constitute a magnetic levitation train using a force repulsed by mutual magnetic forces at a narrow interval. ) And reduce energy costs.

그리고 주행 시 어퍼가이드레일에서 열차를 안정적으로 부상 상태로 지지하고, 언더가이드레일에서도 구동과 함께 안정적인 좌우 유동을 방지하도록 안내하여 주행 안정성이 매우 우수하여 고속 주행이 가능하며, 열차가 통과하는 레일을 터널 내부에 시공토록 하여 날씨나 기후 등에 영향을 받지 않고 전천후 주행이 가능한 등 그 기대되는 효과가 다대한 발명이다.In addition, the upper guide rail stably supports the train in an injured state and guides the driver to prevent stable left and right flow along with the driving on the under guide rail. It is a great invention because it can be installed inside the tunnel and can be run in all weather without being affected by weather or climate.

본 발명의 자기부상열차는 도 1 내지 도 17에서 보는 바와 같이 구성될 수 있다. 첨부되는 도면은 본 발명의 다양한 실시예를 이해를 돕기 위하여 가시화 한 것이며, 본 발명의 기술적 사상을 같이하는 범위 내에서는 다양한 설계 변경이 가능함은 물론이다.Maglev train of the present invention can be configured as shown in Figures 1 to 17. The accompanying drawings are visualized to help understand various embodiments of the present invention, and of course, various design changes are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

즉, 실시예로 첨부된 도면 자체가 본 발명의 기술적 범위를 한정하는 것은 아니며, 구성요소의 단순한 변경이나 치환 등도 본 발명의 보호범위에 포함되는 것은 자명하다.That is, the drawings themselves attached by way of example do not limit the technical scope of the present invention, and it is obvious that simple changes or substitutions of components are included in the protection scope of the present invention.

본 발명의 자기부상열차(1)는 열차(2)의 상부를 자기반발력을 이용하여 일정 간격 이격되도록 부상시켜 이탈을 방지토록 안전하게 안내하는 어퍼가이드레일(3)과, 열차(2)의 하부에는 열차(2)를 전진 또는 후진을 선택적으로 구동시키기 위한 구동부(4)로 이루어져 안정적인 고속주행이 가능토록 한다.The magnetic levitation train 1 of the present invention has an upper guide rail 3 for guiding the upper part of the train 2 so as to be spaced apart at a predetermined interval using magnetic repulsion to prevent departure, and the lower part of the train 2. The train 2 consists of a drive unit 4 for selectively driving forward or backward to enable stable high-speed driving.

이를 위해 열차(2)의 상부에는 도 1내지 도 4에서 보는 바와 같이 좌우로 영구자석으로 이루어진 가이더(5)를 열차(2)의 길이방향으로 설치하여 상기 가이더(5)를 구성하는 영구자석 극성과 동일 극성을 가진 어퍼가이드레일(3)을 소정 간격으로 서포터(6)를 사용하여 열차(2)의 상부 좌우를 안정적으로 안내토록 한다.To this end, as shown in FIGS. 1 to 4, the upper part of the train 2 includes a guider 5 made of permanent magnets in the left and right directions of the train 2 to form a permanent magnet polarity constituting the guider 5. The upper guide rails 3 having the same polarity as and are used to support the upper and left sides of the train 2 stably by using the supporters 6 at predetermined intervals.

상기 어퍼가이드레일(3)은 도시하지는 않았지만, 서포터(6)를 사용치 않고 개략 상부가 개방된 터널형으로 구성하여 터널의 상단부 좌우로 시공 설치할 수도 있음은 물론이다.Although not shown, the upper guide rail 3 may be constructed in a tunnel shape having an approximately upper portion open without using the supporter 6, and may be installed at the upper and left sides of the tunnel.

그리고 구동부(4)는 열차(2)의 하부에 설치되는 구동수단(7)과, 상기 구동수단(7)과 협조하여 열차(2)를 전진 또는 후진시키기 위한 추진력을 제공함과 동시에 열차(2)를 하부에서 안전하게 안내하는 언더가이드레일(8)로 이루어진다.In addition, the driving unit 4 provides a driving means 7 installed below the train 2, and a driving force for cooperating with the driving means 7 to move the train 2 forward or backward and at the same time the train 2. It consists of an under guide rail (8) for guiding safely from the bottom.

상기 언더가이드레일(8)에는 좌우로 소정 간격을 두고 영구자석(9,10)을 설치하되, 좌우 서로 마주보는 영구자석(9,10)은 상호 극성이 다르게 착자(着磁)된 것을 사용토록 한다.The under guide rails 8 are provided with permanent magnets 9 and 10 at predetermined intervals from side to side, but the permanent magnets 9 and 10 facing each other are magnetized with different polarities. do.

그리고 상기 영구자석(9,10) 상간에는 열차(2) 하부에 설치되는 소정 간격을 두고 고정설치된 계자코일(11)이 위치토록 하고, 상기 계자코일(11)의 하단부에는 열차(2)가 주행 시에 언더가이드레일(8)상에 부딪치지 않도록 함과 동시에 열차(2)의 좌우 요동을 최소화 할 수 있도록 안내수단(12)을 설치한다.And between the permanent magnets (9, 10), the field coil (11) fixedly installed at a predetermined interval to be installed at the lower portion of the train (2) to be positioned, the train (2) is running on the lower end of the field coil (11) The guide means 12 is installed so as not to hit the under guide rail 8 at the same time and to minimize the left and right fluctuations of the train 2.

상기 안내수단(12)은 도 1과 도 3에서 보는 바와 같은 계자코일(11) 하단부에 설치되는 베어링(13), 또는 도 2 및 도 4에서 보는 바와 같이 계자코일(11) 하단부에 영구자석(14)을 설치하고, 상기 영구자석(14)과 극성이 같은 극성을 갖도록 언더가이드레일(8) 내측 좌우로 영구자석(15)을 설치할 수도 있는 것이다.The guide means 12 is a bearing 13 installed at the lower end of the field coil 11 as shown in Figures 1 and 3, or as shown in Figures 2 and 4 permanent magnets at the lower end of the field coil 11 ( 14) and the permanent magnet 15 may be installed to the left and right of the under guide rail 8 so as to have the same polarity as the permanent magnet 14.

상기 구동수단(7)은 상기 영구자석(9,10) 및 열차(2) 하부에 설치되는 계자코일(11), 그리고 열차(2)의 하부 좌우로 설치되는 다수개의 근접센서(16) 및 언더가이드레일(8)의 좌우로 설치된 영구자석(9,10)과 지그재그(zigzag)상으로 배열고정되는 감지판(16a)으로 구성된다.The drive means (7) is a field coil (11) installed in the permanent magnets (9, 10) and the lower portion of the train (2), and a plurality of proximity sensors (16) and under installed at the lower left and right of the train (2). It consists of permanent magnets (9, 10) installed to the left and right of the guide rail (8) and the sensing plate (16a) arranged in a zigzag arrangement.

상기 근접센서(16)는 도 5에서 보는 바와 같이 열차(2) 하부에 설치되어 전진 및 후진, 제동 시에 열차(2) 하부에서 전후로 슬라이드 조절될 수 있는 슬라이드프레임(17)상에 소정 간격으로 설치된다. 상기 슬라이드프레임(17)은 베어링을 내장한 가이드프레임(18)상에 안내되면서 슬라이드 조절이 될 수 있도록 하고, 열차(2)의 조종실(도시하지 아니함)에 설치된 조작레버(19)와 연결토록 한다.The proximity sensor 16 is installed in the lower portion of the train 2, as shown in Figure 5, at predetermined intervals on the slide frame 17 that can be adjusted to slide back and forth from the lower portion of the train 2 during forward, backward, and braking. Is installed. The slide frame (17) is guided on the guide frame (18) with a bearing to allow the slide to be adjusted, and to connect with the operating lever (19) installed in the cockpit (not shown) of the train (2). .

상기 조작레버(19)는 열차(2)를 전진 및 후진, 제동을 선택 제어할 수 있도록 하며, 이러한 조작레버(19)의 제어에 의해 슬라이드프레임(17)이 열차(2)의 하부에서 좌우로 슬라이드 이동하면서 위치가 조절될 수 있도록 한다. 상기 조작레버(19)에는 후술하겠지만 열차(2)를 제동키 위한 제동모터스위치(19a)가 설치된다.The operation lever 19 allows the train 2 to be controlled to move forward, backward, and braking. The slide frame 17 is controlled from the bottom of the train 2 to the left and right by the control of the operation lever 19. Allow the position to be adjusted as the slide moves. The operation lever 19 will be described later, but is provided with a brake motor switch 19a for braking the train 2.

상기 슬라이드프레임(17)의 위치조절로 열차(2) 하부에 설치된 고정된 위치의 계자코일(11)과 슬라이드프레임(17)상에 소정 간격으로 설치된 다수개의 근접센서(16)의 위치가 변경됨으로써 계자코일(11)의 전자기장이 무극상태 및 N,S극으로 각각 자력이 주어지게 되어 열차(2)가 제동, 전진 및 후진이 가능하게 되는 것이다.(도 6내지 도 10 참조)By changing the position of the slide frame 17 by changing the position of the field coil 11 of the fixed position installed below the train 2 and the plurality of proximity sensors 16 installed on the slide frame 17 at predetermined intervals. The electromagnetic field of the field coil 11 is given a magnetic force to the non-polar state and the N and S poles, respectively, so that the train 2 can be braked, moved forward, and reversed (see FIGS. 6 to 10).

그리고 열차(2)의 후측으로는 도 11내지 도 12에서 보는 바와 같이 제동 및 급제동은 물론 제동 시에 발전을 행할 수 있는 제동-발전수단(20)이 설치된다.And the rear side of the train 2, as shown in Figures 11 to 12 is provided with braking-generation means 20 that can generate power during braking as well as braking and sudden braking.

상기 제동-발전수단(20)은 다수개의 계자코일(21)이 설치된 제동박스(22)가 정역 회전이 가능한 제동모터(23)의 원동축(24) 상에 축고정되는 피니언(25a)과 이에 기어물림되는 랙기어(25b)와 같은 연결부재(25)로 연결하여 열차(2) 제동시에 계자코일(21)이 다수개 설치된 제동박스(22)가 언더가이드레일(8) 내측으로 하강하면서 영구자석(9,10)과 같은 극성으로 상호 당기는 작용에 의해 제동이 이루어질 수 있도록 한다.The braking-generation means 20 includes a pinion 25a in which the braking box 22 in which the plurality of field coils 21 are installed is axially fixed on the drive shaft 24 of the braking motor 23 capable of reverse rotation. The brake box 22, which has a plurality of field coils 21 installed at the time of braking of the train 2, is connected to the connection member 25 such as the rack gear 25b, which is geared down, and is permanently lowered into the under guide rail 8. Braking may be achieved by mutually pulling the same polarity as the magnets 9 and 10.

그리고 상기 제동모터(23)와 함께 급제동을 위한 급제동모터(23a)가 추가로 설치되어 역시 원동축(24a) 상에 축고정되는 피니언(25a)과 기어물림되는 랙기어(25b)와 같은 연결부재(25)로 연결하여 열차(2)를 급제동코자 할 시에는 급제동 모터(23a)가 고속으로 회전구동하여 급제동이 이루어질 수 있게 하였다.In addition to the braking motor 23, a braking motor 23a for braking is additionally installed, such as a connecting member such as a pinion 25a and a rack gear 25b that are geared to the shaft 25a. In the case of a sudden braking of the train 2 by connecting to (25), the rapid braking motor 23a rotates at a high speed to allow rapid braking.

상기 제동모터(23)는 도 15에서 보는 바와 같이 조작레버(19)상에 설치된 제동모터스위치(19a)에 의해 정역회전이 이루어지면서 열차(2)를 제동시키게 되며, 급제동모터(23a)는 도 17에서 보는 바와 같은 급제동모터스위치(29)에 의해 열차(2)의 급제동을 요할 시에 사용하게 된다.As shown in FIG. 15, the braking motor 23 brakes the train 2 while the reverse rotation is performed by the braking motor switch 19a installed on the operating lever 19, and the braking motor 23a is illustrated in FIG. 15. As shown in 17, the sudden braking motor switch 29 is used when rapid braking of the train 2 is required.

한편, 본 발명의 열차(2)가 통과하는 어퍼가이드레일(3) 및 구동부(4)는 도 13내지 도 14에서 보는 바와 같이 공기를 외부로 배출시켜 진공상태를 유지하는 터널(26) 내부에 설치토록 하여 열차(2)가 주행 시 공기저항을 최소화함과 동시에 가속력을 최대화시킬 수 있도록 한다.Meanwhile, the upper guide rail 3 and the driving unit 4 through which the train 2 of the present invention passes may be discharged to the outside as shown in FIGS. 13 to 14 to maintain the vacuum state inside the tunnel 26. It is possible to minimize the air resistance when the train (2) is running while maximizing the acceleration force.

상기 터널(26)의 구간길이가 긴 경우에는 일정 구간마다 자동으로 승강될 수 있는 칸막이(27)를 설치하고, 터널(26) 내부가 진공을 유지할 수 있도록 공기를 외부로 흡입 배출시킬 수 있는 흡입팬(28)을 하나 이상 수개 설치한다.In case the length of the tunnel 26 is long, a partition 27 which can be automatically lifted and set up and lifted at every predetermined section is installed, and suction which can suck and discharge air to the outside to maintain the vacuum in the tunnel 26 is performed. Install one or more fans 28.

상기 터널(26) 내부에 설치되는 칸막이(27)의 개폐작동을 자동으로 제어하기 위하여 열차(2)의 전후로 각각 개방감지센서(30) 및 폐쇄감지센서(31)를 설치하고, 상기 개방감지센서(30) 및 폐쇄감지센서(31)를 감지할 수 있는 감지편(32,33)을 각각 터널(26)에 설치된 칸막이(27)에 인접하게 설치토록 한다.(도 13, 도 14 참조)In order to automatically control the opening / closing operation of the partition 27 installed in the tunnel 26, an opening detecting sensor 30 and a closing detecting sensor 31 are installed before and after the train 2, respectively. Sensing pieces 32 and 33 capable of detecting the 30 and the closing sensor 31 are installed adjacent to the partition 27 provided in the tunnel 26, respectively (see FIGS. 13 and 14).

또한 상기 터널(26) 내부의 진공상태에서 열차(2)의 뒷문을 열어 대기압 차이에 의해 열차(2) 추진력을 보조할 수 있도록 한다.In addition, by opening the rear door of the train 2 in a vacuum state inside the tunnel 26 to assist the driving force of the train 2 by the atmospheric pressure difference.

열차(2)의 조종실에는 열차(2)의 중립(제동시) 및 전진, 후진을 제어하기 위한 상기한 조작레버(19)와 열차(2)를 (급)제동시키기 위한 급제동모터스위치(29) 등이 각각 설치된다.In the cockpit of the train 2, a brake motor switch 29 for braking the train 2 and the above-described operating lever 19 for controlling the neutral (when braking) and the forward and reverse of the train 2 are provided. And the like are respectively installed.

도면중의 부호 34는 속도센서, 35는 전원차단센서를 도시한 것이다.In the figure, reference numeral 34 denotes a speed sensor, and 35 denotes a power cutoff sensor.

이와 같은 본 발명의 자기부상열차(1)는 자기 반발력 및 대기압에 의한 보조 추진력을 이용하여 열차(2)를 어퍼가이드레일(3)로부터 일정 간격 부상시켜 고속 주행이 가능한 것으로서, 이의 작용을 이하에 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.The magnetic levitation train 1 of the present invention is capable of high-speed traveling by floating the train 2 from the upper guide rail 3 by using the magnetic repulsion force and the auxiliary propulsion force by atmospheric pressure. More detailed description is as follows.

열차(2)가 정지 상태에서 조작레버(19)는 중립 상태에 위치하게 되며, 이때 전원은 미입력 상태이며 조작레버(19)와 연결되어 슬라이드 작동이 이루어지는 열차(2) 하부의 슬라이드프레임(17) 좌우로 소정 간격을 두고 설치된 다수개의 근접센서(16)는 계자코일(11)과 일직선상에 놓이지 않게 되어 계자코일(11)은 전자기장이 발생하지 않아 극성이 없는 무극 상태에 있게 된다.(도 8 참조)When the train 2 is stopped, the operation lever 19 is positioned in a neutral state. At this time, the power is not input, and the slide frame 17 under the train 2 is connected with the operation lever 19 to perform slide operation. The plurality of proximity sensors 16 installed at predetermined intervals to the left and right are not placed in line with the field coil 11 so that the field coil 11 is in a nonpolar state without an electromagnetic field. Reference)

기관사가 열차(2)를 전진 출발시키기 위해 조작레버(19)를 전진 방향으로 전환하면 도 9에서 보는 바와 같이 슬라이드프레임(17)이 가이드프레임(18)을 따라 전진방향으로 슬라이드 이동되면서 상기 슬라이드프레임(17)상에 소정 간격으로 설치된 근접센서(16)가 계자코일(11)과 일직선상에 높이게 되어 전자기장이 발생하게 되어 자성을 띄게 되는데, 이때 언더가이드레일(8) 좌우로 소정 간격으로 설치된 영구자석(9,10)과 상호 동일한 극성을 갖게 되어 자기반발력에 의해 계자코일(11)을 밀어내게 되므로 상기 계자코일(11)이 고정된 열차(2)가 전진방향으로 전진하게 되는 것이다.When the engineer switches the operation lever 19 in the forward direction to start the train 2 forward, the slide frame 17 slides in the forward direction along the guide frame 18 as shown in FIG. Proximity sensors 16 installed at predetermined intervals on the 17 are raised in a line with the field coil 11 to generate an electromagnetic field, resulting in magnetism. At this time, permanently installed at predetermined intervals to the left and right of the under guide rail 8 Since the magnets 9 and 10 have the same polarity and push the field coil 11 by the magnetic repulsive force, the train 2 to which the field coil 11 is fixed is advanced in the forward direction.

그리고 열차(2)를 후진 출발시키기 위해 조작레버(19)를 후진 방향으로 전환 하면 도 10에서 보는 바와 같이 슬라이드프레임(17)이 가이드프레임(18)을 따라 후진방향으로 슬라이드 이동되면서 상기 슬라이드프레임(17)상에 소정 간격으로 설치된 근접센서(16)가 계자코일(11)과 일직선상에 높이게 되어 전자기장이 발생하게 되어 자성을 띄게 되는데, 이때 언더가이드레일(8) 좌우로 소정 간격으로 설치된 영구자석(9,10)과 상호 동일한 극성을 갖게 되어 자기반발력에 의해 계자코일(11)을 밀어내게 되므로 상기 계자코일(11)이 고정된 열차(2)가 후진방향으로 전진하게 되는 것이다.In addition, when the operating lever 19 is switched in the reverse direction to start the train 2 backward, as shown in FIG. 10, the slide frame 17 slides in the reverse direction along the guide frame 18 and the slide frame ( Proximity sensor 16 installed at predetermined intervals on the 17) is raised in a line with the field coil 11 to generate an electromagnetic field, which is magnetic. (9, 10) has the same polarity with each other to push the field coil 11 by the magnetic repulsive force, so that the train (2) to which the field coil 11 is fixed is advanced in the reverse direction.

이와 같이 본 발명의 자기부상열차(1)는 다수개의 근접센서(16)가 설치된 슬라이드프레임(17)을 전후로 슬라이드 조절하여 열차(2) 하부에 소정 간격으로 설치되어 있는 계자코일(11)에 전자기장이 발생하게 되어 자력을 갖게 되면, 상기 계자코일(11)에 형성된 자력과 언더가이드레일(8) 좌우로 소정 간격으로 설치되어 있는 영구자석(9,10)과 동일 극성일 경우 자기반발력이 발생하는 것에 기초하여 영구자석(9,10)을 기준하여 계자코일(11)이 전진방향에 위치하면 전진하고, 후진방향에 위치하면 후진이 이루어지게 되어 열차(2)의 전진주행 및 후진주행이 선택적으로 가능한 것이다.As described above, the magnetic levitation train 1 of the present invention slides back and forth the slide frame 17 on which the plurality of proximity sensors 16 are installed, so that an electromagnetic field is provided in the field coil 11 installed at predetermined intervals under the train 2. When the magnetic force is generated, the magnetic repulsive force is generated when the magnetic force formed in the field coil 11 is the same polarity as the permanent magnets 9 and 10 provided at predetermined intervals on the left and right sides of the under guide rails 8. Based on the permanent magnets 9 and 10, the field coil 11 is moved forward when positioned in the forward direction, and when it is located in the reverse direction, the reverse is made so that the forward driving and the reverse driving of the train 2 are selectively performed. It is possible.

이러한 본 발명의 열차(2) 주행에 있어서, 계자코일(11) 1개와 언더가이드레일(8)에 소정 간격으로 설치된 2개의 영구자석(9,10)이 좁은 간격에서 상호 자력에 의해 반발하는 힘을 이용토록 함으로써 종래 자기부상열차에 비하여 큰 토크를 얻을 수 있는 것이며, 에너지 비용도 크게 절감할 수 있게 되는 것이다.In the driving of the train 2 of the present invention, the force of one magnetic field coil 11 and the two permanent magnets 9 and 10 provided on the under guide rail 8 at predetermined intervals to repel by mutual magnetic force at a narrow interval. By using this, a large torque can be obtained as compared with the conventional magnetic levitation train, and the energy cost can be greatly reduced.

그리고 주행 중인 열차(2)를 감속 내지는 제동코자 할 시는 열차(2)의 후미 에 장착되어 있는 제동-발전수단(20)을 조작레버(19)상에 설치된 제동모터스위치(19a)를 작동하며, 급제동을 요할 시에는 급제동모터스위치(29)를 작동시킴으로써 급제동을 행할 수 있다.When decelerating or braking the train 2 in operation, the brake motor generator 19 mounted on the rear of the train 2 operates the brake motor switch 19a installed on the operation lever 19. When braking is required, sudden braking can be performed by operating the braking motor switch 29.

즉, 상기 제동-발전수단(20)을 구성하는 제동박스(22)에는 다수개의 계자코일(21)이 설치되어 있고, 제동모터스위치(19a) 또는 급제동모터스위치(29)를 선택적으로 작동시킬 경우 제동모터(23) 또는 급제동모터(23a)가 정방향으로 기동하여 원동축(24,24a)에 축고정된 피니언(25a)이 각각 회전 또는 고속회전하여 이에 기어물림된 랙기어(25b)를 하강 또는 급하강시켜 이와 연결된 제동박스(22)가 언더가이드레일(8)상으로 하강 또는 급하강하게 되어 영구자석(9,10)에 의해 계자코일(21)의 극성이 영구자석(9,10)과 반대 극성으로 전환되면서 자력에 의해 당기게 되므로 급제동이 이루어짐과 동시에 계자코일(21)과 영구자석(9,10)에 의해 '플레밍의 오른손 법칙'에 의해 유도된 전류가 생성되어 발전도 동시에 행하게 되는 것이다.That is, when the braking box 22 constituting the braking-generation means 20 is provided with a plurality of field coils 21 and selectively operates the braking motor switch 19a or the braking motor switch 29. When the braking motor 23 or the braking motor 23a is started in the forward direction, the pinion 25a fixed to the axial shafts 24 and 24a rotates or rotates at high speed, respectively, to lower or lower the rack gear 25b geared thereto. The braking box 22 connected to it is lowered or lowered on the under guide rail 8 so that the polarity of the field coil 21 is opposite to the permanent magnets 9 and 10 by the permanent magnets 9 and 10. Since it is pulled by magnetic force while being converted to polarity, rapid braking is performed, and current induced by 'Fleming's right hand law' is generated by the field coil 21 and the permanent magnets 9 and 10 to generate power simultaneously.

한편, 본 발명은 터널(26) 내부로 레일을 설치하여 열차(2)가 주행토록 함으로써 공기저항을 최소화하여 고속주행이 가능한 바, 이를 위하여 터널(26) 내부는 일정 구간마다 칸막이(27)가 설치되어 열차(2)가 진입하기 이전에 흡입팬(28)에 의해 터널(26) 내부 공기를 흡입하여 외부로 배출하여 터널(26) 내부를 진공상태를 유지토록 한다.On the other hand, according to the present invention, by installing a rail into the tunnel 26 to allow the train 2 to run, the air resistance can be minimized by high-speed driving. For this purpose, the interior of the tunnel 26 has partitions 27 at predetermined intervals. It is installed to suck the air inside the tunnel 26 by the suction fan 28 before the train 2 enters and discharges it to the outside to maintain the vacuum state inside the tunnel 26.

그리고 열차(2)가 진공상태의 터널(26) 내부를 통과할 시에 전후 칸막이(27)는 자동으로 개폐작동이 이루어진다. 즉, 열차(2) 전측에 설치된 개방감지센서(30)가 터널(26)에 설치된 감지편(32)에 감지가 이루어지면 열차(2) 주행방향 전측에 있는 칸막이(27)가 개방되고, 열차(2)가 전후 칸막이(27) 구간을 지나가면 열차(2) 후미에 설치된 폐쇄감지센서(31)가 감지편(33)에 감지되어 칸막이(27)는 자동으로 개방이 이루어지게 된다.And when the train 2 passes through the tunnel 26 in a vacuum state, the front and rear partitions 27 are automatically opened and closed. That is, when the open detection sensor 30 installed in the front of the train 2 is detected by the detection piece 32 installed in the tunnel 26, the partition 27 in the front of the train 2 traveling direction is opened, and the train When 2 passes the front and rear partitions 27, the closing sensor 31 installed at the rear of the train 2 is sensed by the sensing piece 33, and the partition 27 is automatically opened.

이와 같이 본 발명의 열차(2)는 진공 상태를 유지하는 터널(26) 내부를 주행하게 되어 공기저항에 의해 열차(2)의 주행 가속성능이 저하되는 것을 최소화 할 수 있으며, 터널(26) 내부가 진공상태에서 열차(2)의 뒷문을 열면 대기압이 터널(26) 내부로 작용하면서 열차(2)를 밀어서 대기압 차이에 의한 보조 추진력도 제공받게 되어 보다 고속으로 주행이 가능한 것이다.As such, the train 2 of the present invention travels inside the tunnel 26 maintaining the vacuum state, thereby minimizing deterioration of the driving acceleration performance of the train 2 due to air resistance, and inside the tunnel 26. When the rear door of the train 2 is opened in a vacuum state, the atmospheric pressure acts inside the tunnel 26 and pushes the train 2 to receive auxiliary propulsion force due to the atmospheric pressure difference, so that it is possible to travel at a higher speed.

그리고 본 발명의 열차(2)는 레일을 주행 시에 어퍼가이드레일(3)과 열차(2) 상부에 설치된 가이더(5)가 영구자석으로 이루어져 열차(2)가 어퍼가이드레일(3)에서 부상된 상태에서 주행을 하게 되므로 안정적인 안내로 열차 탈선의 우려가 최소화되는 것이며,In the train 2 of the present invention, the upper guide rail 3 and the guider 5 installed on the upper train 2 are made of permanent magnets when the rail is driven, and the train 2 is injured in the upper guide rail 3. In this state, the vehicle is driven in a stable state, and the stable guidance minimizes the risk of derailment.

언더가이드레일(8)에는 베어링(13) 또는 영구자석(14,15)과 같은 안내수단(12)을 부가적으로 설치함으로서 열차(2)가 주행 시 언더가이드레일(8)상에 부딪치지 않고 주행이 가능하며, 열차(2) 주행 시 좌우 요동도 최소화 할 수 있게 되어 탑승자에게 편안한 승차감 제공과 더불어 안정된 주행성을 보장받을 수 있는 것이다.The under guide rail 8 additionally includes a guide 13 such as a bearing 13 or permanent magnets 14 and 15 so that the train 2 does not hit the under guide rail 8 while traveling. It is possible to minimize the left and right fluctuations when running the train (2) is to provide a comfortable ride comfort to the occupants and to ensure a stable running.

본 발명의 자기부상열차는 기존에 연구, 개발 중인 자기부상열차에 접목시켜 상용화에 크게 일조할 수 있는 것이다.The magnetic levitation train of the present invention can greatly contribute to commercialization by integrating the magnetic levitation train which is being researched and developed.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 보인 자기부상열차의 측단면 구성도1 is a side cross-sectional view of a magnetic levitation train showing a preferred embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 일부 다른 실시예를 보인 자기부상열차의 측단면 구성도Figure 2 is a side cross-sectional view of a magnetic levitation train showing another embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 자기부상열차의 어퍼 및 언더가이드레일을 발췌한 단면 구성도Figure 3 is a cross-sectional configuration of the upper and under the guide rail of the magnetic levitation train of the present invention

도 4는 본 발명의 자기부상열차의 어퍼 및 언더가이드레일의 일부 다른 실시예를 보인 단면 구성도4 is a cross-sectional view showing some other embodiments of the upper and under guide rails of the magnetic levitation train of the present invention;

도 5는 본 발명의 열차 하부에 설치되는 구동수단을 보인 저면 구성도Figure 5 is a bottom view showing the drive means installed in the lower train of the present invention

도 6은 본 발명의 구동수단이 열차 전진 시 영구자석과 계자코일, 근접센서의 위치 구성을 보인 발췌 평면도6 is a plan view showing the position configuration of the permanent magnet and field coil, proximity sensor when the drive means of the present invention forward

도 7은 본 발명의 구동수단이 열차 후진 시 영구자석과 계자코일, 근접센서의 위치 구성을 보인 발췌 평면도7 is a plan view showing the position configuration of the permanent magnet and field coil, proximity sensor when the drive means of the present invention when the train reverses

도 8은 본 발명의 구동수단이 열차 정지 상태에서의 영구자석과 계자코일, 근접센서의 위치 구성을 보인 발췌도Figure 8 is an excerpt showing the position configuration of the permanent magnet and field coil, proximity sensor in the drive means of the present invention stationary state

도 9는 본 발명의 구동수단이 열차 전진 상태에서의 영구자석과 계자코일, 근접센서의 위치 구성을 보인 발췌도Figure 9 is an excerpt showing the position configuration of the permanent magnet and field coil, proximity sensor in the drive means of the present invention the train forward state

도 10은 본 발명의 구동수단이 열차 후진 상태에서의 영구자석과 계자코일, 근접센서의 위치 구성을 보인 발췌도Figure 10 is an excerpt showing the position configuration of the permanent magnet and field coil, proximity sensor in the reverse direction of the drive means of the present invention

도 11은 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 열차의 일측 후미에 설치되는 제동-발전수단의 구성을 보인 정면도11 is a front view showing the configuration of the braking-generation means installed in one rear of the train in the magnetic levitation train of the present invention;

도 12는 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 열차의 일측 후미에 설치되는 제동-발전수단을 작동시켜 제동할 시에 작용상태 정면도12 is a front view of an operational state when braking by operating a braking-generation means installed at one rear of a train in the magnetic levitation train of the present invention;

도 12a는 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 열차 후미에 설치되는 제동-발전수단을 보인 측면 구성도Figure 12a is a side configuration diagram showing the braking-generation means installed in the rear of the train in the magnetic levitation train of the present invention

도 13은 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 레일을 터널로 구성할 경우를 보인 개략적인 종단면 구성도13 is a schematic longitudinal cross-sectional view showing a case in which the rail is configured as a tunnel in the magnetic levitation train of the present invention;

도 14는 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 레일을 터널로 구성할 경우를 보인 개략적인 횡단면 구성도14 is a schematic cross-sectional view showing a case in which the rail is configured as a tunnel in the maglev train of the present invention;

도 15는 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 구동수단의 전·후진을 제어하기 위한 조작레버의 구성을 보인 정면도Fig. 15 is a front view showing the configuration of an operation lever for controlling forward and backward of the drive means in the magnetic levitation train of the present invention.

도 16은 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 구동수단의 전·후진을 제어하기 위한 조작레버와 근접센서의 회로 구성도16 is a circuit configuration diagram of an operation lever and a proximity sensor for controlling forward and backward of the driving means in the magnetic levitation train of the present invention.

도 17은 본 발명의 자기부상열차에 있어서, 제동-발전수단의 회로구성도Fig. 17 is a circuit diagram of braking-generation means in the magnetic levitation train of the present invention.

■ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ■■ Explanation of symbols used in main part of drawing ■

1: 자기부상열차 2: 열차1: Maglev train 2: Train

3: 어퍼가이드레일 4: 구동부3: upper guide rail 4: drive unit

5: 가이더 6: 서포터5: guider 6: supporters

7: 구동수단 8: 언더가이드레일7: Driving means 8: Under guide rail

9,10: 영구자석 11: 계자코일9,10 permanent magnet 11: field coil

12: 안내수단 13: 베어링12: guide means 13: bearing

14: 영구자석 15: 영구자석14: permanent magnet 15: permanent magnet

16: 근접센서 16a: 감지판16: Proximity Sensor 16a: Detection Plate

17: 슬라이드프레임 18: 가이드프레임17: Slide frame 18: Guide frame

19: 조작레버 19a: 제동모터스위치19: operating lever 19a: braking motor switch

20: 제동-발전수단 21: 계자코일20: braking power generating means 21: field coil

22: 제동박스 23: 제동모터22: Braking Box 23: Braking Motor

24: 풀리 25: 연결부재24: pulley 25: connecting member

25a: 피니언 25b: 랙기어25a: Pinion 25b: Rack Gear

26: 터널 27: 칸막이26: tunnel 27: partition

28: 흡입팬 29: 급제동모터스위치28: suction fan 29: rapid braking motor switch

30: 개방감지센서 31: 폐쇄감지센서30: open sensor 31: closed sensor

32,33: 감지편32,33: detection

Claims

In the magnetic levitation train 1;

The magnetic levitation train 1 is installed in the upper left and right of the train 2 and the guider 5 made of a permanent magnet,

An upper guide rail 3 made of permanent magnets installed to the left and right of the train 2 such that the same magnetic poles as the guider 5 are opposed to each other;

A driving unit 4 installed below the train 2 and comprising a driving means 7 and an under guide rail 8;

Permanent magnets (9, 10) are installed at predetermined intervals to the left and right of the under guide rail (8) and the magnets of the opposite magnetic poles are magnetized differently from each other,

A field coil 11 fixed below the train 2 so as to be positioned between the permanent magnets 9 and 10;

Guide means 12 installed at the lower end of the field coil 11 and guided in the under guide rail 8;

The driving means 7 includes permanent magnets 9 and 10 installed at predetermined intervals to the left and right of the under guide rail 8 and field coils 11 installed at predetermined intervals below the train 2, and the train ( 2 and a proximity sensor 16 which are guided to the guide frame 18 fixed to the lower part and are installed at predetermined intervals on the slide frame 17 which can be adjusted back and forth by the operation lever 19, and the under guide rail. (8) consists of permanent magnets (9, 10) installed to the left and right and a sensing plate (16a) arranged in a zigzag shape,

Maglev train, characterized in that the braking-generation means for braking and power generation (20) is installed at one end of the train (2).

The method of claim 1;

The guide means (12) is a magnetic levitation train, characterized in that the bearing (13) is installed in the lower end of the field coil (11) is guided in the under guide rail (8).

The method of claim 1;

The guide means 12 is a permanent magnet 14 is installed on the lower end of the field coil (11),

Maglev train, characterized in that the permanent magnet (15) of the same polarity as the permanent magnet (14) is installed to the left and right inside the under guide rail (8).

The method of claim 1;

The braking-generating means 20 includes a braking box 22 having a plurality of field coils 21 installed at the rear of the train 2,

The braking box 22 includes a braking motor 23 and a braking motor 23a capable of forward and reverse rotation by operating the braking motor switch 19a and the braking motor switch 29,

Pinions 25a fixed to the driving shafts 24 and 24a of the braking motor 23 and the braking motor 23a, respectively, and the rack gears 25b fixed to the braking box 22 and the bottom thereof. A connecting member 25 formed of

In the braking box 22 connected to the lower portion of the connecting member 25, the field coil 21 descends into the under guide rail 8 during braking and rapid braking of the train 2 and the permanent magnets 9 and 10. Maglev train characterized in that the braking and power generation of the train (2) can be made while being switched to the opposite polarity together.

The method of claim 1;

The upper guide rail 3 and the driving unit 4 through which the train 2 passes are installed in the tunnel 26.

The tunnel 26 is automatically opened and closed by a detection piece (32, 33) installed in the open and close detection sensor 30 and the closing detection sensor 31 and the tunnel 26 to detect the train (2) installed before and after the train every predetermined section. The partition 27 which opens and closes,

Magnetic levitation train, characterized in that installed at least one suction fan 28 for discharging the air in the tunnel (26) to the outside.