NL1017462C2 - Spoorsysteem. - Google Patents

Description

• l

Spoorsysteem

De uitvinding heeft betrekking op een spoorsysteem omvattende spoorwegen en tenminste een treinstel met tractie-middelen zoals diesel- of elektrische tractie, dat over de spoorwegen verplaatsbaar is.

5 Een dergelijk spoorsysteem is bekend uit de prak tijk. Het bekende spoorstysteem wordt ook wel als heavy rail systeem aangeduid ter onderscheiding van het eveneens bekende light rail systeem. Het heavy rail spoorsysteem kent een energievoorziening gebaseerd op een 1500 volt net. Dit van-10 ouds bekende spoorsysteem is in praktisch geheel Europa aanwezig en kenmerkt zich door een relatief lage capaciteit gevormd door de combinatie van een relatief lage maximum snelheid en een lage maximale versnelling. In tegenstelling daartoe kent het zojuist genoemde light rail systeem een verhou-15 dingsgewijs hoge capaciteit met een intensief treinverkeer. Als weer verdere ontwikkeling kan de magneetzweeftrein genoemd worden welke een hogere maximale snelheid kent alsmede hoge versnellingen en vertragingen zodat intensief treinverkeer mogelijk is.

20 Het is doelstelling van de uitvinding om het conven tionele heavy rail spoorsysteem te verbeteren door verhoging van de capaciteit. Hiertoe beoogt de uitvinding de maximaal mogelijke versnelling die toepasbaar is in het bekende spoorsysteem te verhogen. Het spoorsysteem volgens de uitvinding 25 is er daartoe door gekenmerkt, dat het treinstel is voorzien van hulptractie welke althans bij versnelling van het treinstel actief is.

Daarbij is zeer geschikt gebleken de uitvoering waarin de hulptractie wordt gevormd door een lineaire motor 30 welke een stator en een rotor omvat, waarbij de rotor in een draaistel van het treinstel is opgenomen en de stator is geplaatst in een voorafbepaald traject van de spoorwegen.

Een belangrijk voordeel van het spoorsysteem volgens de uitvinding is dat de aanpassingen aan de bestaande spoor-35 wegen overzienbaar zijn en beperkt blijven waarbij, wanneer dergelijke aanpassingen niet zijn uitgevoerd, dit spoorsys- -r*' ;/ v' - i u. . · .r 2 teem nochtans compatibel is met treinstellen die wel volgens de uitvinding zijn aangepast. Dit bevordert de invoering van het spoorsysteem volgens de uitvinding in hoge mate doordat de kosten daarvan in de tijd kunnen worden gespreid door de 5 mogelijkheid van een gefaseerde invoering.

Hoewel de stator van de lineaire motor in ieder gewenst traject van de bestaande spoorwegen kan worden aangebracht is het in het bijzonder voordelig, dat de stator is aangebracht in een traject dat volgt en dat aansluit op een 10 halteplaats. Op deze wijze kan juist wanneer het bestaande energienet van het bekende spoorsysteem onvoldoende vermogen kan leveren voor een doelmatige versnelling van het treinstel, de benodigde versnelling met deze hulptractie effectief worden verkregen en gewaarborgd.

15 Vanwege milieu- en energietechnische redenen heeft het de voorkeur, dat de stator is aangesloten op een vlieg-wielgekoppelde generator. Het vliegwiel dat de generator aandrijft kan bijvoorbeeld uit het reguliere voedingsnet voor de hoofdtractie van het treinstel worden gevoed. Een belangrijk 20 voordeel is echter dat met een dergelijke vliegwielgekoppelde generator een schakeling mogelijk is waarbij de generator als motor voor aandrijving van het vliegwiel is geschakeld waarbij de motor aansluitbaar is op een hulpstator welke in een remtraject van de spoorwegen is geplaatst. Op deze wijze 25 wordt effectief gebruik gemaakt van reraenergie die vrijkomt bij het vertragen van een treinstel volgens de uitvinding.

De uitvinding is tevens belichaamt in een spoorweg welke twee in hoofdzaak evenwijdig verlopende ijzerbanen omvat en die erdoor gekenmerkt is, dat tussen de ijzerbanen een 30 stator van een lineaire motor is opgenomen.

Het heeft de voorkeur dat de stator is geplaatst in een voorafbepaald traject van de ijzerbanen voor het verschaffen van additionele versnellings- of remenergie.

Tevens is de uitvinding belichaamt in een treinstel 35 welke is uitgevoerd met een of meer draaistellen die voorzien zijn van tractiemiddelen waarbij de tractiemiddelen een rotor van een lineaire motor omvatten.

3

De uitvinding zal nu nader worden toegelicht aan de hand van een niet beperkend uitvoeringsvoorbeeld van het spoorsysteem volgens de uitvinding onder verwijzing naar de tekening.

5 In de tekening toont: -figuur 1 een draaistel van een treinstel volgens de uitvinding; en -figuur 2 een gedeelte van een spoorweg volgens de uitvinding.

10 Het in figuur 1 getoonde draaistel 1 is uitgevoerd met stalen wielen 2 die over in hoofdzaak evenwijdig verlopende ijzerbanen 3 voeren (zie figuur 2). Een treinstel of wagon is gebruikelijk met twee van dergelijke in figuur 1 getoonde draaistellen 1 uitgevoerd; een aan de kopzijde en een 15 aan de kontzijde van het treinstel. In figuur 1 is verder het verenpakket 4 getoond en een deel van een op het verenpakket 4 rustend frame 5 waarop de carrosserie van het treinstel of wagon is afgesteund.

Schematisch is verder in figuur 1 een deel van de 20 hulptractie getoond welke actief kan zijn bij versnelling en vertraging van het treinstel. De hulptractie is uitgevoerd als een lineaire motor waartoe het draaistel 1 is voorzien van een met verwijzingcijfer 6 aangeduide rotor in de vorm van een permanente of met een separate elektrische excitatie 25 te activeren magneet. Bij deze rotor 6 hoort een stator 7 die zoals figuur 2 toont tussen de ijzerbanen 3 van een spoorweg 8 is opgenomen. Deze stator 7 is met name daar gewenst waar het treinstel extra dient te worden versneld of vertraagt; met name in het traject dat aansluit op een halteplaats. Voor 30 het aanbrengen van een extra versnellingsmogelijkheid dient de stator 7 dan te volgen op de halteplaats terwijl voor het realiseren van een extra vertraging de stator 7 vooraf dient te gaan aan de desbetreffende halteplaats.

Schematisch toont figuur 2 verder dat de stator 7 35 aangesloten kan zijn op een vliegwielgekoppelde generator 9. Deze vliegwielgekoppelde generator 9 is schakelbaar als motor voor aandrijving van het vliegwiel 10. Op op zichzelf bekende wijze wordt het vliegwiel 10 zodoende als opslagmedium ge- 4 bruikt voor energie die ten behoeve van de versnelling van het treinstel beschikbaar kan komen wanneer deze de generator 9 aandrijft die de hulpstator 7 voedt. Opslag van energie in het vliegwiel 10 kan worden gerealiseerd door de schakeling 5 van de generator 9 als motor waarbij de motor aangesloten kan worden op een hulpstator 7 welke in een remtrajeet van de spoorweg 8 is geplaatst. Ook kan voeding uit het reguliere spanningsnet geschieden.

De voordelen van het spoorsysteem volgens de uitvin-10 ding worden overtuigend getoond aan de hand van het navolgende rekenvoorbeeld waarin een vergelijking is gemaakt van een conventioneel spoorsysteem en een spoorsysteem volgens de uitvinding. In dit voorbeeld wordt een traject beschouwd van 30 kilometer lengte waarop 3 tussenstations zijn geplaatst.

15 Op de beoordeelde lijn rijden zowel intercitytreinen als stoptreinen. De intercitytreinen stoppen alleen op de eindpunten van de lijn terwijl de stoptreinen ook op de tussenstations stoppen. In het voorbeeld is gebruik gemaakt van stoptijden op de tussenstations van 30 seconden. Bij verge-20 lijking van beide spoorsystemen bij een baanvaksnelheid van respectievelijk 140 km per uur en 160 km per uur blijkt als volgt.

140 3cm per uur: rijtijd in de stand van de techniek.

25 Intercity 14.3 minuten Stoptrein 20.2 minuten rijtijd stoptrein volgens de uitvinding 16.9 minuten.

Bij een verkeersintensiteit van vier treinen per uur en een opvolgtijd van 3 minuten behoort daarbij een baanvak-30 belasting van het spoorsysteem volgens de uitvinding van 77% ten opzichte van 98% bij de stoptreinen volgens de stand van de techniek.

Bij 160 km per uur maximale baanvaksnelheid behoren de volgende cijfers.

160 km oer uur; rijtijd stand van de techniek Intercity 13.0 minuten Stoptrein 19.5 minuten 35 5 rijtijd stoptrein volgens de uitvinding 15.7 minuten

De hierbij horende baanvakbelasting is 75% bij de stoptrein volgens de uitvinding en 100% bij de stoptrein volgens de stand van de techniek.

1017 /

Claims (9)

1.Spoorsysteem omvattende spoorwegen en tenminste een treinstel met tractiemiddelen zoals diesel- of elektrische tractie, dat over de spoorwegen verplaatsbaar is, met het kenmerk, dat het treinstel is voorzien van hulptractie 5 welke althans bij versnelling van het treinstel actief is.

2. Spoorsysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de hulptractie is uitgevoerd als een lineaire motor welke een stator en een rotor omvat, waarbij de rotor in een draaistel van het treinstel is opgenomen en de stator is ge- 10 plaatst in een voorafbepaald traject van de spoorwegen.

3. Spoorsysteem volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de stator is aangebracht in een traject dat volgt en dat aansluit op een halteplaats.

4. Spoorsysteem volgens conclusie 2 of 3 , met het 15 kenmerk, dat de stator is aangesloten op een vliegwielgekop- pelde generator.

5. Spoorsysteem volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de vliegwielgekoppelde generator schakelbaar is als motor voor aandrijving van het vliegwiel, waarbij de motor 20 aansluitbaar is op een hulpstator welke in een remtraject van de spoorwegen is geplaatst.

6. Spoorweg omvattende twee in hoofdzaak evenwijdig verlopende ijzerbanen, met het kenmerk, dat tussen de ijzer-banen een stator van een lineaire motor is opgenomen.

7. Spoorweg volgens conclusie 6, met het kenmerk, dat de stator is geplaatst in een voorafbepaald traject van de ijzerbanen voor het verschaffen van additionele versnel-lings- of remenergie.

8. Spoorweg volgens conclusie 6 of 7, met het ken-30 merk, dat op de stator een vliegwielgekoppelde generator of motor is aangesloten.

9. Treinstel omvattende een of meer draaistellen voorzien van tractiemiddelen, met het kenmerk, dat de tractiemiddelen een rotor van een lineaire motor omvatten. d >01 ? ^