RU2229988C2 - Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта - Google Patents
Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта Download PDFInfo
- Publication number
- RU2229988C2 RU2229988C2 RU2002122067/11A RU2002122067A RU2229988C2 RU 2229988 C2 RU2229988 C2 RU 2229988C2 RU 2002122067/11 A RU2002122067/11 A RU 2002122067/11A RU 2002122067 A RU2002122067 A RU 2002122067A RU 2229988 C2 RU2229988 C2 RU 2229988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- traction
- crew
- stator winding
- track
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
Изобретение относится к высокоскоростному наземному транспорту с линейным синхронным тяговым электродвигателем. Тяговая система содержит экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие катушки системы электродинамического подвеса, а на боковых стенках - сверхпроводящие катушки системы возбуждения линейного электродвигателя. Путевое полотно имеет форму желоба, на вертикальных стенках которого расположены катушки статорной обмотки линейного электродвигателя. Обмотка выполнена в виде электрически несвязанных участков. На днище желоба расположены дискретные путевые структуры системы электродинамического подвеса. Катушки статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем участка статорной обмотки, снабжены экраном из электропроводящего немагнитного материала. Изобретение позволяет уменьшить энергозатраты на тягу при переходе экипажем с одного питаемого участка на другой за счет уменьшения изменения силы тяги на переходе. 2 ил.
Description
Изобретение относится к высокоскоростному наземному транспорту (ВСНТ), а конкретнее к электрической тяговой системе для ВСНТ с линейным синхронным тяговым электродвигателем (ЛСТЭД).
Известны электрические тяговые системы для высокоскоростного наземного транспорта, в которых сила подвеса возникает в результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих катушек, расположенных на днище экипажа, с вихревыми токами, наведенными в сплошном электропроводящем путевом полотне при движении экипажа вдоль путевого полотна за счет взаимодействия полей статорных обмоток линейного синхронного тягового электродвигателя, расположенных на боковых стенках путевого U-образного желоба и катушек возбуждения линейного синхронного тягового электродвигателя, расположенных на боковых стенках экипажа. (Наземный транспорт с магнитным подвесом и линейным приводом: Тр. ин-тов инж. ж.-д. трансп. /Под общ. Ред. В.Д. Нагорского, В.А. Винокурова. /Моск. ин-т инж. ж.-д. трансп. - М., 1981. - Вып. 683. - С.60-64; Транспорт с магнитным подвесом. /Ю.А. Бахвалов, В.И. Бочаров, В.А. Винокуров, В.Д. Нагорский; Под ред. В.И. Бочарова, В.Д. Нагорского. - М.: Машиностроение, 1991, с.32, 87-94). В результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих катушек, расположенных на днище экипажа, с вихревыми токами, наведенными в сплошном электропроводящем путевом полотне при движении экипажа, кроме подъемной силы создается сила торможения. Обе эти силы действуют на экипажную сверхпроводящую катушку.
С целью снижения потерь энергии в статорной обмотке ЛСТЭД ее разделяют на электрически несвязанные отдельные секции - питаемые участки. При прохождении экипажем стыка двух питаемых участков происходит увеличение силы тяги (Гамаюнов А., Ким К. Электромеханические процессы на стыках участков путевой структуры высокоскоростного наземного транспорта // Тез. докл. международной науч.-технич. конф. UEES'95. - Севастополь, 1995, с.95-102).
Основным недостатком такой системы является малое значение левитационного качества, что приводит к необходимости увеличивать мощность линейного синхронного тягового электродвигателя, и изменение сил тяги, подвеса и направления при переходе с одного питаемого участка на другой (переход стыка питаемых участков), что приводит к необходимости усложнения системы управления ЛСТЭД, а следовательно, к увеличению стоимости системы управления ЛСТЭД и экипажа, а также повышению энергозатрат на тягу.
Известна электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта, которая содержит экипаж, внутри которого расположены сверхпроводящие катушки системы электродинамического подвеса и сверхпроводящие катушки системы возбуждения линейного синхронного тягового электродвигателя. Путевое полотно выполнено в форме U-образного желоба, на днище которого жестко укреплена путевая структура подвеса, выполненная в виде дискретной структуры из электропроводящего материала. Сила тяги создается в результате взаимодействия магнитных полей сверхпроводящих катушек возбуждения с полем статорных обмоток, жестко укрепленных на вертикальных стенках желоба. Статорная обмотка ЛСТЭД разделена на отдельные электрически несвязанные секции. Сила подвеса создается в результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих катушек системы электродинамического подвеса, расположенных на днище экипажа с вихревыми токами, наведенными в путевой структуре (Торнтон Р. Наземный транспорт 80-х годов - М.: Мир, 1974, с.91 и 92; Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом /В.И. Бочаров, В.А. Винокуров, В.Д. Нагорский и др.; под ред. В.И. Бочарова и В.Д. Нагорского. - М.: Транспорт, 1985, с.94).
Основным недостатком таких систем является изменение силы тяги при переходе с одного питаемого участка на другой (переход стыка питаемых участков), что приводит к необходимости усложнения системы управления ЛСТЭД, а следовательно, к увеличению стоимости системы управления ЛСТЭД и экипажа, а также повышению энергозатрат на тягу.
Задачей данного изобретения является уменьшение энергозатрат на тягу при переходе экипажем с одного питаемого участка на другой (переход стыка питаемых участков) за счет уменьшения изменения силы тяги при переходе с одного питаемого участка на другой (переход стыка питаемых участков).
Указанная задача достигается тем, что в электрической тяговой системе для высокоскоростного наземного транспорта, содержащей экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие катушки системы электродинамического подвеса, а на боковых стенках расположены сверхпроводящие катушки системы возбуждения линейного синхронного тягового электродвигателя, и путевое полотно в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены катушки статорной обмотки линейного синхронного тягового электродвигателя, которая выполнена в виде электрически несвязанных участков, а на днище желоба расположены дискретные путевые структуры системы электродинамического подвеса, катушки статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем участка статорной обмотки, снабжены экраном из электропроводящего немагнитного материала.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленная электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта отличается тем, что катушки статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем участка статорной обмотки, снабжены экраном из электропроводящего немагнитного материала. Таким образом, заявленная система соответствует критерию "новизна".
Отмеченная новизна заявляемого устройства исследована по его существенным признакам на соответствие критерию "изобретательский уровень", при этом были приняты во внимание источники информации в данной и родственных областях техники, а также те условия, что все существенные признаки изобретения находятся в единой логической взаимосвязи и направлены в совокупности на достижение единого результата.
На фиг.1 показана электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта.
На фиг.2 показана электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта (сечение А-А).
Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта (фиг.1 и 2) содержит экипаж 1, на днище которого расположены сверхпроводящие катушки системы электродинамического подвеса 2, а на боковых стенках расположены сверхпроводящие катушки 3 системы возбуждения линейного синхронного тягового электродвигателя, и путевое полотно 4 в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены катушки 5 статорной обмотки линейного синхронного тягового электродвигателя, которая выполнена в виде электрически несвязанных участков, а на днище желоба расположены дискретные путевые структуры 6 системы электродинамического подвеса, катушки 5 статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем статорной обмотки, снабжены экраном 7 из электропроводящего немагнитного материала.
Вдоль путевого полотна на стенках путевого желоба 4 (фиг.2) размещена трехфазная статорная обмотка 5 линейного синхронного тягового электродвигателя, посредством которой создается бегущее магнитное поле, перемещающееся вдоль путевого полотна. Расположенные на экипаже 1 сверхпроводящие катушки возбуждения 3 линейного синхронного тягового электродвигателя создают магнитное поле, взаимодействие которого с бегущим магнитным полем статорных обмоток 5 приводит к возникновению силы тяги, обеспечивающей движение экипажа 1 вдоль путевого полотна со скоростью, равной скорости бегущего магнитного поля статора.
На днище путевого желоба 4 установлены катушки дискретной путевой структуры системы электродинамического подвеса 6. При движении экипажа 1 вдоль днища путевого желоба 4 происходит взаимодействие магнитного поля сверхпроводящих катушек 2, расположенных на днище экипажа 1, с вихревыми токами, наведенными в катушках дискретной путевой структуры системы электродинамического подвеса 6, что приводит к возникновению электродинамической силы отталкивания - подъемной силы.
Катушки статорных обмоток 5 на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем участка статорной обмотки, снабжены экраном 7 из электропроводящего немагнитного материала (алюминий, медь).
При прохождении экипажем 1 стыка двух питаемых участков статорной обмотки 5 происходит увеличение силы тяги линейного синхронного тягового электродвигателя, но одновременно с этим наличие электропроводящего немагнитного экрана 7 приводит к ослаблению магнитной связи между катушками возбуждения 3 и статорной обмоткой 5, что обуславливает уменьшение силы тяги. Результирующая сила тяги вследствие этих двух противоположных процессов остается практически неизменной по величине.
Сравнительный анализ электрической тяговой системы для высокоскоростного наземного транспорта с дискретной путевой структурой и электрической тяговой системы для высокоскоростного наземного транспорта с дискретной путевой структурой и экраном из немагнитного электропроводящего материала показывает целесообразность применения для катушек статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенных в начале набегаемого участка статорной обмотки, экрана из электропроводящего немагнитного материала, использование которого позволяет уменьшить стоимость системы управления ЛСТЭД и экипажа, а также уменьшить энергозатраты на тягу при переходе экипажем с одного питаемого участка на другой (переходе стыка питаемых участков) за счет уменьшения изменения сил тяги, подвеса и направления при переходе с одного питаемого участка на другой.
Claims (1)
- Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта, содержащая экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие катушки системы электродинамического подвеса, а на боковых стенках расположены сверхпроводящие катушки системы возбуждения линейного синхронного тягового электродвигателя, и путевое полотно в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены катушки статорной обмотки линейного синхронного тягового электродвигателя, которая выполнена в виде электрически несвязанных участков, а на днище желоба расположены дискретные путевые структуры системы электродинамического подвеса, отличающаяся тем, что катушки статорных обмоток на стыке двух питаемых участков, расположенные в начале набегаемого экипажем участка статорной обмотки, снабжены экраном из электропроводящего немагнитного материала.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122067/11A RU2229988C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122067/11A RU2229988C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002122067A RU2002122067A (ru) | 2004-03-20 |
RU2229988C2 true RU2229988C2 (ru) | 2004-06-10 |
Family
ID=32845975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002122067/11A RU2229988C2 (ru) | 2002-08-12 | 2002-08-12 | Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2229988C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643900C1 (ru) * | 2016-10-03 | 2018-02-06 | Непубличное акционерное общество "Научно-производственный центр "Транспортные инновационные технологии" | Транспортная система |
RU2688546C1 (ru) * | 2018-07-25 | 2019-05-21 | Андрей Александрович Луконин | Электромагнитный локомотив |
RU2734703C1 (ru) * | 2020-03-16 | 2020-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Тяговая система высокоскоростного наземного транспорта |
RU214369U1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-10-25 | Акционерное Общество "Нииэфа Им. Д.В. Ефремова" | Комбинированный подвес для высокоскоростного магнитолевитационного транспорта |
-
2002
- 2002-08-12 RU RU2002122067/11A patent/RU2229988C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БОЧАРОВ В.И. и др. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом. - М.: Транспорт, 1985, с.94. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643900C1 (ru) * | 2016-10-03 | 2018-02-06 | Непубличное акционерное общество "Научно-производственный центр "Транспортные инновационные технологии" | Транспортная система |
RU2688546C1 (ru) * | 2018-07-25 | 2019-05-21 | Андрей Александрович Луконин | Электромагнитный локомотив |
RU2734703C1 (ru) * | 2020-03-16 | 2020-10-22 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Петербургский государственный университет путей сообщения Императора Александра I" | Тяговая система высокоскоростного наземного транспорта |
RU214369U1 (ru) * | 2021-12-27 | 2022-10-25 | Акционерное Общество "Нииэфа Им. Д.В. Ефремова" | Комбинированный подвес для высокоскоростного магнитолевитационного транспорта |
RU2782389C1 (ru) * | 2022-01-26 | 2022-10-26 | Акционерное Общество "Нииэфа Им. Д.В. Ефремова" | Способ функционирования комбинированного подвеса и высокоскоростной магнитолевитационный транспорт с комбинированным подвесом, функционирующим в соответствии с таким способом |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002122067A (ru) | 2004-03-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lee et al. | Review of maglev train technologies | |
CN100554029C (zh) | 直线感应电动机牵引运载装置 | |
CN111373097B (zh) | 采用无源低频电磁稳定化的永磁磁悬浮列车 | |
JP3920358B2 (ja) | 磁気浮上車両の走行システム | |
US4913059A (en) | Levitation, propulsion and guidance mechanism for inductive repulsion-type magnetically levitated railway | |
US7963228B2 (en) | Magnetic suspension system with integrable propulsion | |
US5270593A (en) | Air cored, linear induction motor for magnetically levitated systems | |
US20060097116A1 (en) | Method and arrangement for operating a magnetically levitated vehicle | |
US10604898B2 (en) | Rail-bound maglev train | |
CN108706013A (zh) | 一种管道式磁悬浮列车 | |
US5189961A (en) | Superconductive magnetically levitated railway, and power-feed system therefor | |
CN1317811C (zh) | 永磁和电磁混合励磁的长定子直线同步电机 | |
CN103552473A (zh) | 一种含超导开关的直线Halbach永磁体排列的超导涡流制动装置 | |
US3850108A (en) | Armature assembly and magnetically suspended vehicle | |
US5253592A (en) | Magnetic levitation configuration incorporating levitation, guidance and linear synchronous motor | |
RU2229988C2 (ru) | Электрическая тяговая система для высокоскоростного наземного транспорта | |
CN117162795A (zh) | 一种基于永磁体阵列和闭合线圈组的悬浮导向一体化磁悬浮机构 | |
CN108616207A (zh) | 一种用于轨道交通的长定子直线电机绕组 | |
KR20090107157A (ko) | 철도차량용 하이브리드 리니어 추진시스템 | |
US5253591A (en) | High speed maglev design | |
JP2000041304A (ja) | 磁気浮上式鉄道の軌道装置 | |
JPH0522807A (ja) | 磁気浮上式鉄道の軌道分岐装置 | |
RU84790U1 (ru) | Транспортная система высокоскоростного наземного транспорта | |
JPH11168805A (ja) | 搬送車走行システム | |
JP2001008312A (ja) | モノレール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040813 |