RU1457341C - Электромагнитна подвеска экипажа транспортного средства - Google Patents

Abstract

Изобретение относите к электромагнитной подвеске транспортных средств. Цель изобретени  - повышение,, надежности . Электромагниты 1 упруго св заны с экипажем 4 и соединены между собой шарниром 5, в зоне которого расположены датчики зазо|)а 3. .Катушки 6-9 электромагнитов располбжены вдоль магнитопровода. причем смежные катушки соседних электромагнитов включены-последовательно между собой и подключены к общему регул тору 2. Электромагнит содержит четыре катушки, размеры которых определены формулой, приведенной в описании. .1 э. п. ф-лы, 2 ил.

Description

-f

9л&2

Изобретение относитс  к транспортным системам на магнитном подвесе и может быть использовано в экипажах с электромагнитным подвесом.

Цель изобретени  - повышение надежности .

На фиг. 1 представлена схема соединени  электромагнитов в электромагнитной подвеске; на фиг. 2 изображена продольна  цепь электромагнитов электромагнитной подвески. Электромагнитна  подвеска содержит электромагниты 1 и автономные цепи регулировани  зазора, включающие регул торы зазора 2 и датчики зазора 3. Электромагниты 1 упруго св заны с экипажем 4, последовательно установлены вдоль направлени  его движени  и св заны между собой шарнирами 5. Датчики 3 установлены в зоне шарниров 5. Каждый электромагнит 1 содержит несколько катушек, расположенных вдоль его магнитопровода. Смежные катушки двух соседних электромагнитов соединены последовательно -в одной автономной цепи регулировани  зазора. При выполнении электромагнита 1 из четырех катушек 6-9 центральные катушки 7, 8 отличаютс  по длине от концевых катушек 6, 9. Соотношение длин катушек удовлетвор ет следую- щему равенству:

2k --4k+1+2

о П

-2 и

m а

где а - суммарна  длина концевой и центральной катушек;

k - отношение длины концевой катушки к суммарной длине концевой и центральной катушек;

1о - момент инерции электромагнита относительно его центра масс;

m - масса электромагнита.

Кажда  центральна  катушка 7,8 соединена в последовательную электрическую цепь с одной из концевых катушек 6, 9, отделенной от нее другой центральной катушкой 8, 7 соответственно. Снижение числа автономных цепей регулировани  зазора достигнуто тем, что кажда  автономна  цепь регулировани  включает в себ  одновременно половину катушек одного и половину катушек второго из двух смежных электромагнитов, так что общее число автономных цепей регулировани  равно п+1, где п - число электромагнитов одной последовательной цепи, тогда как соответствующее число автономных цепей регулировани  в известных системах равно 2п. Кроме того, здесь устранено нежелательное взаимное

воздействие автономных цепей регулировани  друг на друга, что вызвано специальным выполнением намагничивающих катушек электромагнитов, обеспечивающим задан5 мое расположение центра давлени  электромагнитных сил, соответствующих заданной автономной.цепи регулировани  . и вызванных намагниченностью электромагнита катушками зтой автономной цепи.

О На фиг. 1 представлена кинематическа  схема цепи электромагнитов и указаны неуравновешенные силы Др,  вл ющиес  с равнодействующими электромагнитных сил, вызванных намагниченностью указан5 ными выше катушками. Рассто ние точки приложени  этих равнодействующих сил Д F от центра масс соответствующего электромагнита обозначено h. Будем считать, что вертикальное ускорение WA концевой

точки одного электромагнита, включенного в рассматриваемую автономную цепь регулировани  зазора,  вл етс  суммой компонент , определ емых воздействием каждой из результирующих электромагнитных сил в

AF

отдельности. Обозначим WA -компоненту вертикального ускорени , вызванную действием изображенной на фиг. 1 пары сил AF. Рассматрива  уравнени  динамики дл 

0 :AF

определени  величины WA , имеем следующее выражение:

.., AFh .

5 Сформулированное выше свойство независимости автономных цепей регулировани  между собой будет выполнено, если величиAF на WA ..тождественно равна нулю незави0 симо от величины AF. Последнее

выполн етс  при h -S- .. Зависимость

m 3

между величиной h и длинами катушек электромагнитов получаетс  при рассмотрении

5 уравнени  моментов, действующих в плоскости фиг. 1, в предположении, что величина результирующей электромагнитной силы, св занной с намагничиванием той или иной катушек, пропорциональна длине той

0 катушки. Имеем

a(a-h)ak +a(1-k)(a+ .))

Отсюда, подставл   h

55.ma

. получим следующее условие дл  величины k;

2k2-4k+1+2 - 0. m а

Выполнимость полученного равенства обеспечивает независимость между автономными цеп ми регулировани  зазора,

Устройство работает следующим образом .

При вклкзчении автономных цепей регулировани  в магнитных системах электромагнитов возникают магнитные потоки, необходимые дл  уравновешивани  электромагнитов при определенной величине воздушного зазора между полюсами электромагнитов и ферромагнитным рельсом. При движении соединенных в цепь электромагнитов возникающие отклонени  величин воздушного зазора, контролируемых соответствующими датчиками механических координат, порождают в каждой из автономных цепей регулировани  отклонение электромагнитной силы, стабилизирующей электромагнит в заданном пространствен- ном положении. При этом изменение электромагнитной силы любой из автономных цепей регулировани  определ ет пространственное положение только двух шарнирно соединенных концов соответствующих этой автономной цепи электромагнитов и определ ет выходные сигналы только соответствующего этой автономной цепи датчика механических координат, не создава  при этом дестабилизирующего воздействи  на другие автономные цепи управлени  зазора .

Таким образом, помимо снижени  общего числа автономных цепей регулировани  зазора в общей системе автоматического управлени  электромагнитной подвеской, обеспеченного схемой соединени  катушек смежных электромагнитов , указанные выше услови , наложенные на размеры этих катушек, и условие размещени  датчиков механических координат обеспечивают взаимную независимость всех автономных цепей

регулировани  зазора в общей системе автоматического управлени  электромагнитной подвески между собой. Это, в свою очередь, увеличивает надежность всей системы в виду ее упрощени .

Claims (2)

1. Формула изобретени  1, Электромагнитна  подвеска экипажа транспортного средства, содержаща  упруго св занные с экипажем последовательно расположенные вдоль направлени  его движени  и шарнирно соединенные между собой электромагниты, каждый из которых содержит четьфе катушки, попарно подклю- ченнбге к двум регул торам зазора, и датчи- ки зазора, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, смежные катушки соседних электромагнитов соединены последовательно и подключены к общему регул тору, при этом датчик зазора размещен в зоне шарнирного соединени , которое расположено между указанными смежными катушками электромагнитов,
2. 2.Подвеска поп. 1,отличающа с  тем, что в кйждом электромагните катушки расположены вдоль его магнитопровода, причем кажда  центральна  катушка соединена в последовательную электрическую цепь с одной из концевых катушек, отделенной от нее другой центральной катушкой, а соотношение длин катушек удовлетвор ет следующему равенству:

   2k -4k-i-1+2

   -О,

   m а

   где а - суммарна  длина концевой и центральной катушек;

   k-отношение длины концевой катушки к суммарной длине концевой и центральной катушек;

   10 - момент инерции электромагнита относительно его центра масс;

   m - масса электромагнит

   af