RU2523875C1 - Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device - Google Patents
Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523875C1 RU2523875C1 RU2013121066/11A RU2013121066A RU2523875C1 RU 2523875 C1 RU2523875 C1 RU 2523875C1 RU 2013121066/11 A RU2013121066/11 A RU 2013121066/11A RU 2013121066 A RU2013121066 A RU 2013121066A RU 2523875 C1 RU2523875 C1 RU 2523875C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- levitation
- circuited
- vehicle
- vertical short
- electrically conductive
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитолевитационной транспортной технологии, а именно к конструкции системы магнитной левитации и поперечной стабилизации для достижения магнитодинамической левитации с повышенным левитационным зазором и интенсивной боковой стабилизацией на участках разгона, торможения и движения в широком диапазоне скоростей транспортного средства.The invention relates to the field of magnetic vehicle transport technology, and in particular to the design of a magnetic levitation and lateral stabilization system to achieve magnetodynamic levitation with increased levitation clearance and intensive lateral stabilization in areas of acceleration, braking and movement in a wide range of vehicle speeds.
Известно устройство магнитной левитации транспортного средства Inductrack (US №6664880; B60L 13/00; Н01F 7/02, 16.12.2003), которое лежит в основе технологии «Inductrack» (General Atomics Low Speed Maglev Technology Development Program (Supplemental #3). - Final Report. - FTA-CA-26-7025.2005. - May 2005). Устройство магнитной левитации «Inductrack» содержит установленные на несущей тележке транспортного средства бортовые постоянные магниты левитации и боковой стабилизации, собранные по схеме «массива Хальбаха», а на активной путевой структуре выполненные из электропроводящего материала плоские треки. Плоский трек из литцы представляет собой сборку из отрезков литцы, которые накоротко соединены между собой в торцевой части. Плоский трек из ламината представляет собой пакет тонких электропроводящих листов с поперечной перфорацией. Сборка постоянных магнитов по схеме «массива Хальбаха» позволяет практически вдвое увеличить магнитную индукцию поля в левитационном зазоре, а горизонтально расположенные треки из литцы или ламината позволяют уменьшить потери на вихревые токи, что в совокупности повышает эффективность системы левитации и боковой стабилизации, позволяя снизить начальную скорость перехода транспортного средства в режим левитации.A device is known for magnetic levitation of a vehicle Inductrack (US No. 6664880; B60L 13/00; H01F 7/02, 12/16/2003), which underlies the technology "Inductrack" (General Atomics Low Speed Maglev Technology Development Program (Supplemental # 3). - Final Report. - FTA-CA-26-7025.2005. - May 2005). The Inductrack magnetic levitation device contains on-board permanent levitation and lateral stabilization magnets mounted on the vehicle’s carriage, assembled according to the Halbach array scheme, and flat tracks made of an electrically conductive material on the active track structure. A flat track made of litts is an assembly of segments of litts that are short-circuited in the end part. A flat laminate track is a pack of thin, electrically conductive sheets with transverse perforation. The assembly of permanent magnets according to the “Halbach array” scheme allows almost double the magnetic induction of the field in the levitation gap, and horizontally arranged tracks of litts or laminate can reduce eddy current losses, which together increases the efficiency of the levitation system and lateral stabilization, allowing to reduce the initial speed the vehicle enters levitation mode.
Недостатком известного устройства является неэффективная боковая стабилизация за счет использования горизонтально расположенных треков из литцы или ламината.A disadvantage of the known device is the ineffective lateral stabilization due to the use of horizontally arranged tracks of litts or laminate.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является «Electromagnetic Inductive Suspension and Stabilization System for a Ground Vehicle» - «Электромагнитная индуктивная подвеска и система стабилизации для наземных транспортных средств” (US №3,470,828; B61B 13/08; Н01F 7/00; H02K 41/00, 07.10.1969).Closest to the technical nature of the claimed device is the "Electromagnetic Inductive Suspension and Stabilization System for a Ground Vehicle" - "Electromagnetic inductive suspension and stabilization system for land vehicles" (US No. 3.470.828; B61B 13/08; H01F 7/00; H02K 41/00, 10/07/1969).
Электромагнитная индуктивная подвеска и система стабилизации для наземных транспортных средств содержит четыре сверхпроводниковых катушки, попарно расположенные на правом и левом бортах транспортного средства и создающие в направлении движения транспортного средства магнитное поле переменной полярности. На активной путевой структуре имеются горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры, установленные Т-образно в два ряда с обеих сторон транспортного средства по направлению его движения. Горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры соответственно обеспечивают левитацию и боковую стабилизацию транспортного средства. В данном техническом решении при движении транспортного средства электромагнитное взаимодействие бортовых сверхпроводниковых катушек с горизонтальными короткозамкнутыми электропроводящими контурами создает подъемную силу. Вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры устанавливаются в плоскости симметрии бортовых сверхпроводниковых катушек. Электромагнитное взаимодействие бортовых сверхпроводниковых катушек с вертикальными короткозамкнутыми электропроводящими контурами создает силу в горизонтальном боковом направлении тогда, когда плоскости симметрии бортовых сверхпроводниковых катушек смещаются влево или вправо в отношении направления движения транспортного средства от плоскостей вертикальных короткозамкнутых электропроводящих контуров. В данном техническом решении за счет применения горизонтальных и вертикальных короткозамкнутых электропроводящих контуров в активной путевой структуре автоматически обеспечивается левитация и боковая стабилизация транспортного средства.An electromagnetic inductive suspension and a stabilization system for ground vehicles contains four superconducting coils, arranged in pairs on the starboard and left sides of the vehicle and creating a magnetic field of variable polarity in the direction of travel of the vehicle. On the active track structure there are horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits installed T-shaped in two rows on both sides of the vehicle in the direction of its movement. Horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits respectively provide levitation and lateral stabilization of the vehicle. In this technical solution, when the vehicle is moving, the electromagnetic interaction of the onboard superconducting coils with horizontal short-circuited electrically conductive circuits creates a lifting force. Vertical short-circuited conductive circuits are installed in the plane of symmetry of the onboard superconducting coils. The electromagnetic interaction of onboard superconducting coils with vertical short-circuited electrically conductive circuits creates a force in the horizontal lateral direction when the plane of symmetry of the on-board superconducting coils is displaced to the left or right with respect to the direction of the vehicle from the planes of the vertical short-circuited conductive circuits. In this technical solution, through the use of horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits in the active track structure, levitation and lateral stabilization of the vehicle are automatically provided.
Однако установленные на активной путевой структуре горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры недостаточно эффективно создают подъемную силу и боковую стабилизацию.However, horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits installed on an active track structure do not sufficiently create lift and lateral stabilization.
Задачей заявляемого изобретения является создание устройства магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства, позволяющего повысить устойчивость боковой стабилизации и повысить подъемную силу за счет повышения левитационного зазора.The objective of the invention is the creation of a device of magnetic levitation and lateral stabilization of the vehicle, which allows to increase the stability of lateral stabilization and increase the lifting force by increasing the levitation gap.
Технический результат достигается тем, что в устройстве магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства, включающем бортовые сверхпроводниковые обмотки левитации и бортовой стабилизации, Т-образно расположенные горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры, установленные непрерывно вдоль активной путевой структуры так, что плоскость симметрии бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации находится в плоскости вертикального короткозамкнутого электропроводящего контура, причем горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры выполнены в виде развернутой обмотки беличьей клетки.The technical result is achieved by the fact that in the device of magnetic levitation and lateral stabilization of the vehicle, including onboard superconducting windings of levitation and onboard stabilization, T-shaped horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits installed continuously along the active track structure so that the plane of symmetry of the side superconducting winding levitation and lateral stabilization is in the plane of the vertical short-circuited electric wire wide contour, and horizontal and vertical short-circuited electrically conductive circuits are made in the form of an expanded winding of a squirrel cage.
За счет применения горизонтальных короткозамкнутых электропроводящих контуров в виде развернутых обмоток беличьих клеток, установленных непрерывно вдоль активной путевой структуры, многократно увеличивается число короткозамкнутых электропроводящих контуров устройства магнитной левитации транспортного средства, вследствие чего повышаются его левитационные качества.Due to the use of horizontal short-circuited electrically conductive circuits in the form of unfolded windings of squirrel cages installed continuously along an active track structure, the number of short-circuited electrically conductive circuits of a vehicle’s magnetic levitation device increases many times, thereby increasing its levitation quality.
За счет применения вертикальных короткозамкнутых электропроводящих контуров в виде развернутых обмоток беличьих клеток, установленных непрерывно вдоль активной путевой структуры, многократно увеличивается число короткозамкнутых электропроводящих контуров устройства боковой стабилизации транспортного средства, вследствие чего повышается его поперечная стабилизация.Due to the use of vertical short-circuited electrically conductive circuits in the form of deployed windings of squirrel cages installed continuously along an active track structure, the number of short-circuited electrically conductive circuits of a vehicle lateral stabilization device increases many times, as a result of which its lateral stabilization increases.
Сущность заявляемого технического решения поясняется фигурами 1, 2, где:The essence of the proposed technical solution is illustrated by figures 1, 2, where:
на фиг.1 приведен общий вид транспортного средства с устройством магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства в разрезе;figure 1 shows a General view of the vehicle with a device of magnetic levitation and lateral stabilization of the vehicle in section;
на фиг.2 приведена схема левитации и поперечной стабилизации транспортного средства.figure 2 shows a diagram of the levitation and lateral stabilization of the vehicle.
Сущность заявляемого технического решения состоит в следующем. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства устанавливают по его бортам. Оно содержит бортовую сверхпроводниковую обмотку левитации и боковой стабилизации 1, а в активной путевой структуре - горизонтальные короткозамкнутые электропроводящие контуры 2 и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры 3 в виде развернутых обмоток беличьих клеток, которые закреплены в активной путевой структуре, образуя Т-образную форму.The essence of the proposed technical solution is as follows. The device of magnetic levitation and lateral stabilization of the vehicle is installed on its sides. It contains an onboard superconducting winding of levitation and lateral stabilization 1, and in the active path structure there are horizontal short-circuited electrically
Бортовую сверхпроводниковую обмотку левитации и боковой стабилизации 1 устанавливают над горизонтальным короткозамкнутым электропроводящим контуром 2 в виде развернутой обмотки беличьей клетки так, чтобы ось симметрии бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации 1 находилась в плоскости вертикального короткозамкнутого электропроводящего контура 3 в виде развернутой обмотки беличьей клетки. Бортовую сверхпроводниковую обмотку возбуждения 4 тягового линейного синхронного двигателя устанавливают на несущей тележке 6 транспортного средства длинной стороной по направлению его движения. Трехфазную обмотку 5 тягового линейного синхронного двигателя устанавливают в пазах набранного из листовой электротехнической стали ферромагнитного сердечника 7 в активной путевой структуре.The on-board superconducting winding of levitation and lateral stabilization 1 is installed above the horizontal short-circuited electrically
Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства работает следующим образом.The device magnetic levitation and lateral stabilization of the vehicle operates as follows.
При питании трехфазной обмотки 5 тягового линейного синхронного двигателя транспортное средство начинает движение на вспомогательных колесах. При характерной для каждого транспортного средства скорости транспортное средства начинает левитировать.When powering the three-phase winding 5 of the traction linear synchronous motor, the vehicle starts moving on auxiliary wheels. At a speed characteristic of each vehicle, the vehicle begins to levitate.
Левитация транспортного средства происходит вследствие электромагнитного взаимодействия бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации 1 с горизонтальным короткозамкнутым электропроводящим контуром 2. Поскольку горизонтальные короткозамкнутые электропроводящие контуры 2 имеют многоконтурное исполнение, их электромагнитная связь с бортовой сверхпроводниковой обмоткой левитации и боковой стабилизации 1 становится существенно сильнее, чем в прототипе. В результате во много раз по сравнению с прототипом снижается характерная скорость, при которой возникает левитация транспортного средства, а также во много раз увеличивается левитационный зазор.Vehicle levitation occurs due to the electromagnetic interaction of the onboard superconducting levitation winding and lateral stabilization 1 with the horizontal short-circuited electrically
Поперечная стабилизация транспортного средства происходит вследствие электромагнитного взаимодействия бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации 1 с вертикальным короткозамкнутым электропроводящим контуром 3. Поскольку вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры 3 имеют многоконтурное исполнение, их связь с бортовой сверхпроводниковой обмоткой левитации и боковой стабилизации 1 становится существенно выше, чем в прототипе. В результате во много раз по сравнению с прототипом увеличивается сила поперечной стабилизации, которая появляется всякий раз, как только плоскость симметрии бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации 1 смещается влево или вправо от плоскости, в которой располагается вертикальный короткозамкнутый электропроводящий контур 3.Transverse stabilization of the vehicle occurs due to the electromagnetic interaction of the onboard superconducting levitation winding and lateral stabilization 1 with the vertical short-circuited electrically conductive circuit 3. Since the vertical short-circuited electrically conductive circuits 3 have a multi-circuit design, their connection with the onboard superconducting winding of levitation and lateral stabilization 1 becomes significantly higher than in prototype. As a result, the strength of lateral stabilization increases many times compared with the prototype, which appears every time the plane of symmetry of the onboard superconducting winding of levitation and side stabilization 1 is shifted to the left or right of the plane in which the vertical short-circuited electrically conductive circuit 3 is located.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121066/11A RU2523875C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013121066/11A RU2523875C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2523875C1 true RU2523875C1 (en) | 2014-07-27 |
Family
ID=51265165
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013121066/11A RU2523875C1 (en) | 2013-05-07 | 2013-05-07 | Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2523875C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3470828A (en) * | 1967-11-21 | 1969-10-07 | James R Powell Jr | Electromagnetic inductive suspension and stabilization system for a ground vehicle |
SU1303522A1 (en) * | 1985-06-24 | 1987-04-15 | Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад.В.Н.Образцова | Device for conveying cargoes |
RU5957U1 (en) * | 1996-12-15 | 1998-02-16 | Петербургский государственный университет путей сообщения | ELECTRODYNAMIC SUSPENSION TRANSPORT |
US6044770A (en) * | 1990-10-23 | 2000-04-04 | Park Square Technology, Ltd. | Integrated high speed MAGLEV system |
-
2013
- 2013-05-07 RU RU2013121066/11A patent/RU2523875C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3470828A (en) * | 1967-11-21 | 1969-10-07 | James R Powell Jr | Electromagnetic inductive suspension and stabilization system for a ground vehicle |
SU1303522A1 (en) * | 1985-06-24 | 1987-04-15 | Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта им.акад.В.Н.Образцова | Device for conveying cargoes |
US6044770A (en) * | 1990-10-23 | 2000-04-04 | Park Square Technology, Ltd. | Integrated high speed MAGLEV system |
RU5957U1 (en) * | 1996-12-15 | 1998-02-16 | Петербургский государственный университет путей сообщения | ELECTRODYNAMIC SUSPENSION TRANSPORT |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6758146B2 (en) | Laminated track design for inductrack maglev systems | |
US7096794B2 (en) | Inductrack configuration | |
US20030005849A1 (en) | Inductrack magnet configuration | |
US20030006871A1 (en) | Inductrack magnet configuration | |
RU2683122C1 (en) | Device for magnetic levitation and transverse stabilization on permanent magnets | |
CN111373097B (en) | Permanent magnetic suspension train adopting passive low-frequency electromagnetic stabilization | |
CN102897054B (en) | Haulage system with suspension that magnetic advances, placed in the middle | |
US10604898B2 (en) | Rail-bound maglev train | |
WO2004060710A1 (en) | Magnetic levitation and propulsion system | |
KR101069334B1 (en) | Linear motor haviang segment structure magnetic levitation system | |
CN111284330A (en) | High-temperature superconducting electric magnetic suspension train | |
CN113765259B (en) | Permanent magnet electric suspension type linear driving device | |
CN110549863B (en) | Suspension type electromagnetic propulsion device and magnetic-levitation train | |
CN117162795A (en) | Suspension guiding integrated magnetic suspension mechanism based on permanent magnet array and closed coil group | |
Sharma et al. | Magnetically levitated vehicles: suspension, propulsion and guidance | |
RU2523875C1 (en) | Vehicle magnetic levitation and transverse stabilisation device | |
CN111769712B (en) | Electromagnetic propulsion system for high-speed maglev traffic and maglev train | |
KR20220015203A (en) | Null-flux magnetic levitation apparatus and system | |
CN116373612A (en) | Suspension system of magnetic levitation train | |
CN105356718A (en) | Middle-low-speed normal conducting maglev vehicle motor stator winding multi-segment distribution structure | |
RU84790U1 (en) | HIGH SPEED LAND TRANSPORT TRANSPORT SYSTEM | |
CN111106732B (en) | Linear motor and primary winding thereof | |
RU2539304C2 (en) | Vehicle magnetic levitation device | |
CN212708970U (en) | Vehicle-mounted wireless power transmission device suitable for vacuum pipeline maglev train | |
CN102350956A (en) | Magnetic suspension mechanism integrating suspension, guiding and hauling functions |