RU2573431C1 - Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle - Google Patents
Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2573431C1 RU2573431C1 RU2014132715/07A RU2014132715A RU2573431C1 RU 2573431 C1 RU2573431 C1 RU 2573431C1 RU 2014132715/07 A RU2014132715/07 A RU 2014132715/07A RU 2014132715 A RU2014132715 A RU 2014132715A RU 2573431 C1 RU2573431 C1 RU 2573431C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- magnetic pole
- temperature superconductors
- elementary
- volumetric
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к области магнитолевитационной транспортной технологии, а именно к конструкции магнитного полюса систем магнитной левитации и линейной тяги.The invention relates to the field of magnetic transport technology, and in particular to the construction of the magnetic pole of magnetic levitation and linear traction systems.
Известен магнитный полюс из объемных высокотемпературных сверхпроводников магнитолевитационного транспортного средства (Luhai Zheng and Jianxun Jin. Studying the force characteristics of a high temperature superconducting linear synchronous motor / J. Appl. Phys. 110, 043915 (2011)).A magnetic pole is known from bulk high-temperature superconductors of a magnetic vehicle (Luhai Zheng and Jianxun Jin. Studying the force characteristics of a high temperature superconducting linear synchronous motor / J. Appl. Phys. 110, 043915 (2011)).
Магнитный полюс состоит из набора элементарных магнитов, выполненных из объемных высокотемпературных сверхпроводников, каждый из которых расположен в индивидуальном криостате. Однако индивидуальные криостаты, необходимые для обеспечения индивидуального намагничивания, монтажа и работы элементарных объемных высокотемпературных сверхпроводников, усложняют конструкцию магнитного полюса и его обслуживание. Кроме того, такая конструкция магнитного полюса не позволяет обеспечить намагничивание элементарных объемных высокотемпературных сверхпроводников по месту их штатного расположения без демонтажа магнитного полюса.The magnetic pole consists of a set of elementary magnets made of bulk high-temperature superconductors, each of which is located in an individual cryostat. However, individual cryostats needed to ensure individual magnetization, installation, and operation of elementary bulk high-temperature superconductors complicate the design of the magnetic pole and its maintenance. In addition, this design of the magnetic pole does not allow for the magnetization of elementary bulk high-temperature superconductors at the place of their regular location without dismantling the magnetic pole.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является магнитный полюс (US 6664880 В2, H01F 7/02; B60L 13/00, 16.12.2003). Он лежит в основе технологии «Inductrack» (General Atomics Low Speed Maglev Technology Development Program (Supplemental #3). - Final Report. - FTA-CA-26-7025.2005. - May 2005).The closest in technical essence to the claimed device is a magnetic pole (US 6664880 B2, H01F 7/02; B60L 13/00, 16/16/2003). It underlies Inductrack technology (General Atomics Low Speed Maglev Technology Development Program (Supplemental # 3). - Final Report. - FTA-CA-26-7025.2005. - May 2005).
Магнитный полюс содержит элементарные постоянные магниты, установлленные по схеме «массива Хальбаха». Магнитный полюс из элементарных магнитов, выполненных из постоянных магнитов и собранных по схеме «массива Хальбаха», позволяет практически вдвое увеличить магнитную индукцию поля в левитационном зазоре и рабочем зазоре тягового линейного синхронного двигателя, что повышает эффективность систем левитации и линейной тяги, и значительно снизить магнитные поля рассеяния.The magnetic pole contains elementary permanent magnets installed according to the Halbach array scheme. The magnetic pole of elementary magnets made of permanent magnets and assembled according to the Halbach array scheme allows almost double the magnetic induction of the field in the levitation gap and the working gap of the traction linear synchronous motor, which increases the efficiency of levitation and linear traction systems, and significantly reduces magnetic scattering fields.
Недостатком известного устройства является недостаточно высокая магнитная индукция поля в левитационном зазоре и рабочем зазоре тягового линейного синхронного двигателя, которую могут создавать постоянные магниты.A disadvantage of the known device is the insufficiently high magnetic induction of the field in the levitation gap and the working gap of the traction linear synchronous motor, which can create permanent magnets.
Задачей заявляемого изобретения является создание магнитного полюса из объемных высокотемпературных сверхпроводников, позволяющего повысить его эффективность.The task of the invention is the creation of a magnetic pole from bulk high-temperature superconductors, which allows to increase its efficiency.
Технический результат достигается тем, что магнитный полюс магнитолевитационного транспортного средства, содержащий элементарные магниты, собранные по схеме «массива Хальбаха», причем элементарные магниты выполнены из объемных высокотемпературных сверхпроводников, каждый из которых снабжен электродами и плоским постоянным магнитом, создают в левитационном зазоре и рабочем зазоре тягового линейного синхронного двигателя магнитолевитационного транспортного средства магнитное поле с повышенной индукцией.The technical result is achieved by the fact that the magnetic pole of the magnetic vehicle containing elementary magnets assembled according to the "Halbach array" scheme, the elementary magnets made of bulk high-temperature superconductors, each of which is equipped with electrodes and a flat permanent magnet, are created in the levitation gap and the working gap traction linear synchronous motor of a magnetic vehicle magnetic field with increased induction.
За счет применения в качестве элементарных магнитов объемных высокотемпературных сверхпроводников с остаточным магнитным полем более высоким, чем у постоянных магнитов, собранных по схеме «массива Хальбаха», с электродами и плоскими постоянными магнитами, значительно повышается магнитная индукция в левитационном зазоре и рабочем зазоре тягового линейного синхронного двигателя, при этом намагничивание объемных высокотемпературных сверхпроводников производится без демонтажа магнитного полюса - по месту их штатной установки.Due to the use of volumetric high-temperature superconductors as elementary magnets with a residual magnetic field higher than that of permanent magnets assembled according to the Halbach array scheme, with electrodes and flat permanent magnets, the magnetic induction in the levitation gap and the working gap of the linear linear synchronous traction are significantly increased motor, while magnetization of bulk high-temperature superconductors is carried out without dismantling the magnetic pole - at the place of their standard installation.
Сущность заявляемого технического решения поясняется чертежом, где приведен общий вид магнитного полюса из объемных высокотемпературных сверхпроводников магнитолевитационного транспортного средства.The essence of the claimed technical solution is illustrated by the drawing, which shows a General view of the magnetic pole from the bulk of the high-temperature superconductors of the magnetic vehicle.
Сущность заявляемого технического решения состоит в следующем. Магнитный полюс из объемных высокотемпературных сверхпроводников магнитолевитационного транспортного средства содержит элементарные магниты из объемных высокотемпературных сверхпроводников 1, 2, собранные по схеме «массива Хальбаха». На чертеже векторы намагниченности элементарных магнитов из объемных высокотемпературных сверхпроводников соответствуют схеме (↑↗→↘↓) «массива Хальбаха». Возможны другие варианты схем намагниченности элементарных магнитов из объемных высокотемпературных сверхпроводников согласно (↑↗↘↓) и (↑→↓), что принципиально не меняет сущность заявляемого технического решения. Каждый элементарный магнит из объемного высокотемпературного сверхпроводника 1, 2 снабжен плоским постоянным магнитом 3, выполненным, например, из неодим-железо-бор, а также парой электродов 4. Направление движения транспортного средства показано знаком →V.The essence of the proposed technical solution is as follows. The magnetic pole of volumetric high-temperature superconductors of a magnetic vehicle contains elementary magnets of volumetric high-temperature superconductors 1, 2, assembled according to the "Halbach array" scheme. In the drawing, the magnetization vectors of elementary magnets from bulk high-temperature superconductors correspond to the scheme (↑ ↗ → ↘ ↓) of the Halbach array. Other variants of magnetization schemes of elementary magnets from bulk high-temperature superconductors are possible according to (↑ ↗↘ ↓) and (↑ → ↓), which does not fundamentally change the essence of the claimed technical solution. Each elementary magnet from a bulk high-temperature superconductor 1, 2 is equipped with a flat permanent magnet 3 made, for example, of neodymium-iron-boron, as well as a pair of electrodes 4. The direction of movement of the vehicle is shown by → V.
Магнитный полюс из объемных высокотемпературных сверхпроводников магнитолевитационного транспортного средства работает следующим образом. После установки в криостат магнитного полюса, захолаживания и криостатирования через каждую пару электродов к каждому элементарному магниту, выполненному из объемного высокотемпературного сверхпроводника, подводится транспортный ток от внешнего источника постоянного тока (на чертеже не показан).The magnetic pole of the bulk high-temperature superconductors of a magnetic vehicle operates as follows. After installing a magnetic pole in the cryostat, cooling and cryostatting through each pair of electrodes, a transport current from an external DC source (not shown) is supplied to each elementary magnet made of a bulk high-temperature superconductor.
Поскольку элементарный магнит из объемного высокотемпературного сверхпроводника 1, 2 имеет магнитометрический коэффициент размагничивания, близкий к единице, магнитное поле плоского постоянного магнита 3, намагниченного перпендикулярно плоскости элементарного магнита, проникает в глубину элементарного магнита из объемного высокотемпературного сверхпроводника 1, 2, независимо от последовательности стадий монтажа, режима захолаживания и криостатирования. Процесс проникновения магнитного поля в элементарный магнит из объемного высокотемпературного сверхпроводника 1, 2 усиливается за счет транспортного тока, который подводится от внешнего источника питания. Данный процесс может быть улучшен путем периодического изменения направления транспортного тока.Since an elementary magnet from a bulk high-temperature superconductor 1, 2 has a magnetometric demagnetization coefficient close to unity, the magnetic field of a planar permanent magnet 3, magnetized perpendicular to the plane of the elementary magnet, penetrates into the depth of the elementary magnet from a bulk high-temperature superconductor 1, 2, regardless of the installation stage 1, 2, , cooling mode and cryostatting. The process of penetration of a magnetic field into an elementary magnet from a bulk high-temperature superconductor 1, 2 is enhanced by the transport current, which is supplied from an external power source. This process can be improved by periodically changing the direction of the transport current.
По сравнению с прототипом заявляемое изобретение обладает повышенной эффективностью.Compared with the prototype of the claimed invention has increased efficiency.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014132715/07A RU2573431C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014132715/07A RU2573431C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2573431C1 true RU2573431C1 (en) | 2016-01-20 |
Family
ID=55087183
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014132715/07A RU2573431C1 (en) | 2014-08-08 | 2014-08-08 | Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2573431C1 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2619485C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-05-16 | Непубличное акционерное общество "Научно-производственный центр "Транспортные инновационные технологии" | Magnetic pole of constant magnets on basis of rare-earth metals of magneto-levitational vehicles |
| RU173835U1 (en) * | 2017-01-26 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Superconducting magnetic suspension for heavily loaded translational movements |
| RU2683122C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-03-26 | Сергей Анатольевич Брюханов | Device for magnetic levitation and transverse stabilization on permanent magnets |
| DE102018212764A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Superconducting magnet, method for its production, electrical machine and hybrid electric aircraft |
| RU2724030C1 (en) * | 2019-08-09 | 2020-06-18 | Татьяна Сергеевна Зименкова | Magnetic-leavatory vehicle |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2207265C1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-06-27 | Пермский государственный университет | Tangential magnetic suspension (versions) |
| RU2360813C2 (en) * | 2006-12-06 | 2009-07-10 | Людмила Михайловна Пономарева | System for compensation of tube train car weight on superconductor and method for its realisation |
| RU126535U1 (en) * | 2012-10-04 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | MULTI-POLE SYNCHRONOUS HTSC ELECTRIC MACHINE |
| RU132642U1 (en) * | 2012-11-01 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | SYNCHRONOUS HTSC ELECTRIC MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS |
-
2014
- 2014-08-08 RU RU2014132715/07A patent/RU2573431C1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2207265C1 (en) * | 2002-01-23 | 2003-06-27 | Пермский государственный университет | Tangential magnetic suspension (versions) |
| RU2360813C2 (en) * | 2006-12-06 | 2009-07-10 | Людмила Михайловна Пономарева | System for compensation of tube train car weight on superconductor and method for its realisation |
| RU126535U1 (en) * | 2012-10-04 | 2013-03-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | MULTI-POLE SYNCHRONOUS HTSC ELECTRIC MACHINE |
| RU132642U1 (en) * | 2012-11-01 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)" (МАИ) | SYNCHRONOUS HTSC ELECTRIC MOTOR WITH PERMANENT MAGNETS |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2619485C1 (en) * | 2016-05-30 | 2017-05-16 | Непубличное акционерное общество "Научно-производственный центр "Транспортные инновационные технологии" | Magnetic pole of constant magnets on basis of rare-earth metals of magneto-levitational vehicles |
| RU173835U1 (en) * | 2017-01-26 | 2017-09-13 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Superconducting magnetic suspension for heavily loaded translational movements |
| RU2683122C1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-03-26 | Сергей Анатольевич Брюханов | Device for magnetic levitation and transverse stabilization on permanent magnets |
| WO2019199199A1 (en) * | 2018-04-10 | 2019-10-17 | Сергей Анатольевич БРЮХАНОВ | Permanent magnet device for magnetic levitation and transverse stabilization |
| DE102018212764A1 (en) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Superconducting magnet, method for its production, electrical machine and hybrid electric aircraft |
| RU2724030C1 (en) * | 2019-08-09 | 2020-06-18 | Татьяна Сергеевна Зименкова | Magnetic-leavatory vehicle |
| WO2021029783A1 (en) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | Татьяна Сергеевна ЗИМЕНКОВА | Magnetic levitation vehicle |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2573431C1 (en) | Magnetic pole made of volumetric high-temperature superconductors of magnetic levitation vehicle | |
| CN102856032B (en) | A kind of installation method of Halbach structure permanent magnet | |
| EP2566021A3 (en) | Electric machine with linear mover | |
| RU2013113310A (en) | MAGNETIC HOLDER INCLUDING A COMBINATION OF PERMANENT MAGNET AND ELECTROMAGNET | |
| US9960647B2 (en) | Enhanced flux-density magnet | |
| WO2012174520A3 (en) | Seismic device with sealed housing and related methods | |
| MX2012006503A (en) | Electric machine. | |
| CN101814871A (en) | Direct-current static and dynamic symmetric/asymmetric magnetic field generating device | |
| CN102891585B (en) | Single-side moving magnet linear motor | |
| Li et al. | Design and analysis of an electromagnetic turnout for the superconducting Maglev system | |
| RU2013124968A (en) | MAGNETIC LEVITATION BLOCK | |
| CN104333150A (en) | Halbach permanent magnet array of convex magnetic block | |
| CN204897971U (en) | Thermomagnetic treatment device | |
| Allag et al. | 3D analytical calculation of forces between linear Halbach-type permanent-magnet arrays | |
| CN207320978U (en) | A kind of distribution composite excitation type motor rotor construction | |
| RU171599U1 (en) | LINEAR ELECTRIC MACHINE | |
| CN103925292A (en) | Permanent magnet polarization hybrid radial magnetic bearing | |
| KR20180126040A (en) | Motor structure | |
| RU107393U1 (en) | MAGNETIC DRIVE SYSTEM | |
| RU147926U1 (en) | MAGNETIC BRACKET OF CYLINDRICAL TYPE ON HIGH-TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS | |
| Ibtissam et al. | Magnetic field analysis of Halbach permanent magnetic synchronous machine | |
| Modena | The ZEPTO dipole: zero power tuneable optics for CLIC | |
| JP2015012795A (en) | Generator | |
| CN117542602B (en) | Superconducting magnetic flux pump with photovoltaic direct-current voltage output and excitation experiment system | |
| RU174146U1 (en) | MAGNET BEARING AT HIGH TEMPERATURE SUPERCONDUCTORS FOR KINETIC ENERGY STORAGE |