RU2646397C1 - Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами - Google Patents
Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами Download PDFInfo
- Publication number
- RU2646397C1 RU2646397C1 RU2016147557A RU2016147557A RU2646397C1 RU 2646397 C1 RU2646397 C1 RU 2646397C1 RU 2016147557 A RU2016147557 A RU 2016147557A RU 2016147557 A RU2016147557 A RU 2016147557A RU 2646397 C1 RU2646397 C1 RU 2646397C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rail
- electromagnetic
- poles
- electromagnet
- control device
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/03—Electric propulsion by linear motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
- H02K41/031—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type
- H02K41/033—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors of the permanent magnet type with armature and magnets on one member, the other member being a flux distributor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротяге транспортных средств, создаваемой линейными двигателями. Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами включает в себя электромагниты, прикрепленные к тележке, и коммутационные устройства, коммутирующие электромагнитные обмотки. На рельсах железнодорожной колеи выполнены рельсовые полюса, аналогичные электромагнитным полюсам. Рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства. Выходы управляющего устройства подключены к входам коммутационных устройств, которые подключают электромагнитные обмотки к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения. Рядом с электромагнитом прикреплен к тележке фиксатор, содержащий штифт. Технический результат заключается в повышении надежности и эффективности электромагнитного рельсового привода. 8 ил.
Description
Изобретение относится к электрическим тяговым системам транспортных средств с питанием от статических преобразователей.
Аналогом заявляемого изобретения является известное транспортное средство (см. Авторское свидетельство СССР №895747, МПК B60L 13/00, от 01.08.1979) с линейным асинхронным двигателем, содержащее неподвижно установленные на пути индукторы, разделенные на блок-участки, устройство их питания и вторичный элемент двигателя, укрепленный на тележке, Каждый из индукторов снабжен по крайней мере одним датчиком управления. В аналоге с целью уменьшения потерь энергии тележка снабжена по крайней мере одним расположенным симметрично относительно поперечной оси вторичного элемента взаимодействующим с датчиком управления управляющим шунтом, длина которого меньше длины вторичного элемента на длину индуктора, а датчики управления установлены по поперечным осям индукторов. Недостатком такого технического решения является низкая надежность управления движением тележки, так как для регулирования скорости и точной остановки в заданном месте подвижного транспортного средства необходимо использовать дополнительные фрикционные тормозные устройства.
Прототипом может служить известное устройство для управления линейным электроприводом транспортного средства (см. Авторское свидетельство СССР №1449387, МПК B60L 13/02, от 21.04.1987), содержащее регулятор скорости, с которым через троллеи связан индуктор линейного электродвигателя, и датчики положения индуктора, выходы которых соединены с управляющими входами регулятора скорости, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности торможения путем уменьшения тормозного пути, оно снабжено расположенным на транспортном средстве по меньшей мере одним тормозным рельсовым электромагнитом, источниками питания тормозного электромагнита, шунтирующим и разделительным диодами и дополнительным троллеем, разделенным изоляционной вставкой на секции, к одной из которых и одному из троллей подключен один из источников питания тормозного рельсового электромагнита, а другой секции через разделительный диод и к тому же силовому троллею - другой источник питания тормозного рельсового электромагнита, причем параллельно изоляционной вставке включен шунтирующий диод. Как и в аналоге, недостатком такого технического решения является низкая надежность управления движением тележки, так как для регулирования скорости и точной остановки в заданном месте подвижного транспортного средства необходимо использовать дополнительные фрикционные тормозные устройства.
Целью изобретения является повышение надежности и эффективности электромагнитного рельсового привода.
Поставленная цель достигается повышением точности позиционирования электромагнитов относительно рельса, а также отсутствием нагрева рельса, при создании силы взаимодействия между электромагнитом и рельсом.
Для этого электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами содержит электромагниты, прикрепленные к тележке, и коммутационные устройства, коммутирующих электромагнитные обмотки. На рельсах железнодорожной колеи выполнены рельсовые полюса, аналогичные полюсам электромагнита. Рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства. Выходы управляющего устройства подключены к входам коммутационных устройств, которые подключают электромагнитные обмотки к источнику электропитания. К другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения. Рядом с электромагнитом прикреплен к тележке фиксатор, содержащий штифт.
Прилагаемые чертежи изображают:
фиг. 1 - вид сверху рельсов с рельсовыми полюсами и шпал;
фиг. 2 - вид спереди рельсов со шпал электромагнитов;
фиг. 3 - вид рельса сбоку со стороны рельсовых полюсов;
фиг. 4 - вид электромагнита спереди;
фиг. 5 - вид электромагнита сбоку;
фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 4 электромагнита;
фиг. 7 - вид сбоку электромагнитов и рельса с рельсовыми полюсами;
фиг. 8 - электрическая схема.
Перечень элементов на прилагаемых чертежах:
1 - рельс;
2 - шпала;
3 - подошва рельса;
4 - рельсовый полюс;
5 - электромагнитный полюс;
6 - электромагнитная обмотка;
7, 8, 9, 10 - датчики;
11 - управляющее устройство;
12 - регулирующее устройство;
13 - источник электропитания;
14 - фиксатор;
15 - штифт;
16, 17, 18 - электромагниты;
19, 20, 21 - коммутационные устройства.
Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами состоит из прикрепленных к тележке электромагнитов 16, 17 и 18, каждый из которых содержит электромагнитные полюса 5 и электромагнитную обмотку 6 (см. фиг. 4, фиг. 5 и фиг. 6); управляющего устройства 11, регулирующего устройства 12 и коммутационных устройств 19, 20 и 21. На рельсах 1 железнодорожного пути, прикрепленных к шпалам 2, выполнены рельсовые полюса 4, аналогичные электромагнитным полюсам 5 (см. фиг. 1, фиг. 2 и фиг. 3). Рядом с электромагнитным полюсом 5 расположены датчики 7, 8, 9 и 10 (см. фиг. 5) положения рельсового полюса 4, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства 11. Выходы управляющего устройства 11 подключены к входам коммутационных устройств 19, 20 и 21, которые поочередно подключают электромагнитные обмотки 6 электромагнитов 16, 17 и 18 к источнику электропитания 13. К другому входу управляющего устройства 11 подключен выход регулирующего устройства 12 для регулирования тяговой или тормозной силы. Рядом с электромагнитом 16 прикреплен к тележке фиксатор 14, содержащий штифт 15.
На фиг. 1 изображен вид сверху железнодорожного пути, содержащего рельсы 1 с рельсовыми полюсами 4 и шпалы 2.
На фиг. 2 изображен вид спереди железнодорожного пути, содержащего рельсы 1 с рельсовыми полюсами 4, прикрепленные к шпалам 2, и электромагнит 16;
На фиг. 3 изображен вид рельса 1 сбоку со стороны рельсовых полюсов 4;
На фиг. 4 изображен вид спереди электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 и электромагнитную обмотку 6;
На фиг. 5 изображен вид сбоку электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 с электромагнитной обмоткой 6 и датчики 7, 8, 9 и 10;
На фиг. 6 изображен разрез А-А на фиг. 4 электромагнита, содержащего электромагнитные полюса 5 с электромагнитной обмоткой 6 и датчики 7, 8, 9 и 10;
На фиг. 7 изображен вид сбоку электромагнитов 16, 17 и 18 и рельса 1 с рельсовыми полюсами 4;
На фиг. 8 изображена электрическая схема электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами, содержащая датчики 7, 8, 9 и 10 положения рельсового полюса 4 и регулирующее устройство 12, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства 11, подключенного своими выходами к входам коммутационных устройств 16, 17 и 18, подключающих источник электропитания 13 к электромагнитным обмоткам 6 электромагнитов 16, 17 и 18.
Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами работает следующим образом. При необходимости движения железнодорожного транспортного средства электропривод работает в режиме двигателя, создавая тяговую силу посредством взаимодействия поочередно коммутируемых электромагнитов 16, 17 и 18 с рельсами 1.
При исходном положении электромагнитов 16, 17 и 18 (см. фиг. 7) относительно рельсовых полюсов 4 рельса 1 на вход управляющего устройства 11 (см. фиг. 8) с выхода регулирующего устройства 12 подается сигнал, устанавливающий направление и величину скорости движения тележки.
С выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 20 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 20 подключает к источнику электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 17. Магнитное поле электромагнита 17 создает тяговую силу, под действием которой электромагнитные полюса 5 электромагнита 17 взаимодействуют с ближайшими к ним рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 17 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, перемещая тележку в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной стрелкой. Далее, согласно алгоритму работы электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 21 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 21 подключает к источнику электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 18. При этом с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 20 перестает подаваться сигнал и коммутационное устройство 20 отключает от источника электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 17. Магнитное поле электромагнита 18 создает тяговую силу, под действием которой электромагнитные полюса 5 электромагнита 18 взаимодействуют с ближайшими рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 18 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, перемещая тележку в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной стрелкой.
Далее, согласно алгоритму работы электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 19 подключает к источнику электропитания 13 обмотку 6 электромагнита 16. При этом с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 21 перестает подаваться сигнал и коммутационное устройство 21 отключает от источника электропитания 13 электромагнитную обмотку 6 электромагнита 18. Магнитное поле электромагнита 16 создает тяговую силу, под действием которой его электромагнитные полюса 5 взаимодействуют с ближайшими рельсовыми полюсами 4. Под действием тяговой силы электромагнитные полюса 5 электромагнита 16 располагаются напротив рельсовых полюсов 4, как изображено на фиг. 7, перемещая тележку в направлении, обозначенном штрихпунктирной стрелкой. После этого, согласно алгоритму работы электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами, вышеописанный цикл работы повторяется.
Движение в направлении, противоположном обозначенному штрихпунктирной стрелкой на фиг. 7, осуществляется путем поочередного последовательного подключения к источнику электропитания 13 вначале электромагнита 16, затем электромагнита 18 и далее электромагнита 17. После чего этот цикл повторяется.
Для включения режима торможения электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами с выхода регулирующего устройства 12 на вход управляющего устройства 11 подается сигнал, устанавливающий величину тормозной силы, создаваемой магнитным полем электромагнита. При установке величины тормозной силы равной нулю магнитное поле отсутствует и тормозная сила тоже отсутствует.
После задания желаемой величины тормозной силы при движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом в направлении, обозначенном на фиг. 7 штрихпунктирной линией со стрелкой, электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами работает следующим образом. Сразу после прохождения датчиков 7 и 8 над полюсным креплением 4 (см. фиг. 7) с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал (см. фиг. 8), по которому коммутационное устройство 19 подключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 к источнику электропитания 13. Возникает магнитное поле, проходящее от одного электромагнитного полюса 5 электромагнита 16 через воздушный зазор, рельсовый полюс 4, рельс 1, смежный рельсовый полюс 4, воздушный зазор и замыкающееся на другой электромагнитный полюс 5 электромагнита 16. Под действием магнитного поля создается тормозная сила, действующая между рельсовыми полюсами 4 и электромагнитными полюсами 5 электромагнита 16. При движении тележки с прикрепленными к ней электромагнитами далее, преодолевая тормозное усилие, сразу после прохождения датчиков 9 и 10 над рельсовыми полюсами 4 с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 перестает подаваться сигнал и коммутационное устройство 19 отключает электромагнитную обмотку 6 от источника электропитания 13. Далее цикл работы электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами повторяется по вышеописанному алгоритму. И так до полной остановки тележки с прикрепленным к ней электромагнитом 16, когда сразу после прохождения датчиков 7 и 8 над рельсовым полюсом 4 (см. фиг. 7) электромагнитные полюса 5 электромагнита 16 останавливаются напротив рельсовых полюсов 4. После их остановки фиксатор 14 выдвигает штифт 15, препятствующий перемещению тележки относительно рельсовых полюсов 4, цепляясь штифтом 15 за ближний рельсовый полюс 4. После этого электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами может быть обесточен.
При необходимости торможения в процессе движения тележки в направлении, противоположном штрихпунктирной линии со стрелкой (см. фиг. 7), электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами работает следующим образом. После задания желаемой величины тормозной силы при движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом в направлении, противоположном штрихпунктирной линии со стрелкой (см. фиг. 7), сразу после прохождения датчиков 10 и 9 над полюсным креплением 4, с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 подается сигнал, по которому коммутационное устройство 19 подключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 к источнику электропитания 13. Возникает магнитное поле, проходящее от одного электромагнитного полюса 5 электромагнита 16 через воздушный зазор, рельсовый полюс 4, рельс 1, смежный рельсовый полюс 4, воздушный зазор и замыкающееся на другой электромагнитный полюс 5 электромагнита 16. Под действием магнитного поля создается тормозная сила, действующая между рельсовыми полюсами 4 и электромагнитными полюсами 5 электромагнита 16. При движении тележки с прикрепленным к ней электромагнитом 16 далее, преодолевая тормозное усилие, сразу после прохождения датчиков 8 и 7 над рельсовым полюсом 4 с выхода управляющего устройства 11 на вход коммутационного устройства 19 перестает подаваться сигнал и коммутационное устройство 19 отключает электромагнитную обмотку 6 электромагнита 16 от источника электропитания 13. Далее цикл работы электромагнитного рельсового привода с рельсовыми полюсами повторяется по вышеописанному алгоритму до полной остановки движения тележки и фиксации ее относительно рельсового полюса 4.
Claims (1)
- Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами, содержащий электромагниты, прикрепленные к тележке, и коммутационные устройства, отличающийся тем, что на рельсах выполнены рельсовые полюса, аналогичные полюсам электромагнитов, рядом с полюсом электромагнита расположены датчики положения рельсового полюса, подключенные своими выходами к входам управляющего устройства, подключенного своими выходами к входам коммутационных устройств, которые подключают обмотки электромагнитов к источнику электропитания, к другому входу управляющего устройства подключен выход устройства регулирования тяговой силы и торможения, рядом с электромагнитом прикреплен к тележке фиксатор, содержащий штифт.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147557A RU2646397C1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016147557A RU2646397C1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2646397C1 true RU2646397C1 (ru) | 2018-03-02 |
Family
ID=61568599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016147557A RU2646397C1 (ru) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2646397C1 (ru) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1449387A1 (ru) * | 1987-04-21 | 1989-01-07 | Особое Конструкторское Бюро Линейных Электродвигателей | Устройство дл управлени линейным электроприводом транспортного средства |
| RU2046525C1 (ru) * | 1992-06-15 | 1995-10-20 | Научно-производственное объединение "Ротор" | Линейный индукторный двигатель |
| US5552649A (en) * | 1994-11-08 | 1996-09-03 | Cowan, Jr.; Maynard | Segmented rail linear induction motor |
| RU2227102C2 (ru) * | 2000-10-17 | 2004-04-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Железнодорожная тележка |
-
2016
- 2016-12-05 RU RU2016147557A patent/RU2646397C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1449387A1 (ru) * | 1987-04-21 | 1989-01-07 | Особое Конструкторское Бюро Линейных Электродвигателей | Устройство дл управлени линейным электроприводом транспортного средства |
| RU2046525C1 (ru) * | 1992-06-15 | 1995-10-20 | Научно-производственное объединение "Ротор" | Линейный индукторный двигатель |
| US5552649A (en) * | 1994-11-08 | 1996-09-03 | Cowan, Jr.; Maynard | Segmented rail linear induction motor |
| RU2227102C2 (ru) * | 2000-10-17 | 2004-04-20 | Пензенская государственная архитектурно-строительная академия | Железнодорожная тележка |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10196240B2 (en) | Wireless power supply for self-propelled elevator | |
| US8037978B1 (en) | Eddy current braking system for trolley zip line cable | |
| US20170057791A1 (en) | Elevator wireless power supply | |
| KR940005452A (ko) | 자기부상식의 반송장치 | |
| JP7303601B2 (ja) | 電気リニアモータを制御する方法 | |
| JPS6115557A (ja) | 浮上式搬送装置 | |
| CN105324323B (zh) | 具有与轿厢速度成比例的绕组的自推进电梯系统 | |
| CN101528501A (zh) | 具有至少一个磁铁系统的磁悬浮列车 | |
| EP3006385B1 (en) | A brake controller and an elevator system | |
| JP7464357B2 (ja) | 長固定子リニアモータの短絡ブレーキ | |
| CN109217768A (zh) | 长定子线性电动机和用于移动长定子线性电动机的运输单元的方法 | |
| JP2020174528A (ja) | 輸送システム用の浮上制御システム | |
| CN113365869A (zh) | 用于磁悬浮车辆的制动模块 | |
| KR20080073005A (ko) | 최적 공극제어 선형전동기 및 비접촉 급전시스템을 이용한철도차량시스템 | |
| KR20190138603A (ko) | 운반 위치에서 운반 유닛을 전달하기 위한 방법 및 지상 1차 리니어 모터 | |
| RU2646397C1 (ru) | Электромагнитный рельсовый привод с рельсовыми полюсами | |
| RU2647092C1 (ru) | Электромагнитный рельсовый привод с третьим рельсом | |
| RU2646398C1 (ru) | Электромагнитный рельсовый привод с полюсными креплениями | |
| US11465859B2 (en) | Magnet switch for a transport system | |
| Kireev et al. | Potential development of vehicle traction levitation systems with magnetic suspension | |
| CN110979019B (zh) | 一种多源组合式电磁制动装置及其应用 | |
| JP2021090343A (ja) | 安全機能 | |
| RU2640491C1 (ru) | Электромеханический рельсовый привод с зубчатым рельсом | |
| RU2645559C1 (ru) | Электромагнитный рельсовый тормоз с рельсовыми полюсами | |
| KR100945713B1 (ko) | 철도차량용 선형유도전동기의 공극제어 시스템 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181206 |