RU2722765C1 - Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes - Google Patents

Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes Download PDF

Info

Publication number
RU2722765C1
RU2722765C1 RU2019126324A RU2019126324A RU2722765C1 RU 2722765 C1 RU2722765 C1 RU 2722765C1 RU 2019126324 A RU2019126324 A RU 2019126324A RU 2019126324 A RU2019126324 A RU 2019126324A RU 2722765 C1 RU2722765 C1 RU 2722765C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
suspensions
track
magnetic
suspension
platform
Prior art date
Application number
RU2019126324A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вячеслав Васильевич Селин
Original Assignee
Вячеслав Васильевич Селин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Васильевич Селин filed Critical Вячеслав Васильевич Селин
Priority to RU2019126324A priority Critical patent/RU2722765C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2722765C1 publication Critical patent/RU2722765C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/04Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00Other railway systems
    • B61B13/08Sliding or levitation systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Abstract

FIELD: physics; transportation.SUBSTANCE: invention relates to high-speed transport based on induction magnetic levitation. Device consists of magnetic suspensions attached to cargo platform, and at least two track tracks, in which when magnetic suspensions move over them there are induction currents, leading to levitation of suspensions. Magnetic suspensions have the shape of hollow cylinder or hollow multi-faceted prism with longitudinal section located above track tracks. Surfaces of suspensions are covered with permanent magnets assembled according to Halbach scheme. Suspensions are intended for creation of lifting and damping forces. Tracks are made of electroconductive nonmagnetic material. Outside the track, on the loading platform there is a suspension, which contains closed contours from electroconductive non-magnetic material, having the shape of a polygonal prism or cylinder. This suspension is intended for creation of traction efforts with the help of electromagnets.EFFECT: higher stability of cargo platform at high speeds due to creation of large damping forces against displacement of platform in directions perpendicular to motion.3 cl, 5 dwg

Description

Область техники.The field of technology.

Изобретение относится к транспорту на основе индукционной магнитной левитации на постоянных магнитах, конкретно - к магнитным подвесам.The invention relates to transport based on induction magnetic levitation with permanent magnets, and in particular to magnetic suspensions.

Уровень техники.The level of technology.

Магнитная левитация транспорта интересна в первую очередь как возможность перемещать грузы или людей с высокой скоростью. При этом желательно использовать системы, которые надежны, просты в эксплуатации и строительстве. Этим требованиям отвечает система Inductrack на постоянных магнитах из сплава неодим-железо-бор. В этой системе массивы из постоянных магнитов устанавливаются на магнитных подвесах, которые крепятся к грузовой платформе. Магнитное поле этих массивов, собранных по схеме Халбаха [1], при движении индуцирует токи в путевых дорожках, приводящих к появлению подъемной силы. В качестве путевых дорожек используются алюминиевые или медные листы. В последних конструкциях системы Inductrack устойчивость поддерживается за счет двухскатной конфигурации путевой дорожки и расположения части магнитов под плоскостью дорожки [2]. В настоящее время в Китае, США, Японии ведутся работы по созданию транспорта на магнитной подушке способного двигаться со скоростью 600 км/ч и более. При высоких скоростях и с учетом возможных траекторий движения вопрос устойчивости транспорта становится одним из важнейших из-за рельефа местности и аэродинамических нагрузок. Раскрытие изобретения.Magnetic levitation of transport is interesting primarily as the ability to move goods or people at high speed. In this case, it is desirable to use systems that are reliable, easy to operate and build. Inductrack permanent magnet system made of neodymium-iron-boron alloy meets these requirements. In this system, arrays of permanent magnets are mounted on magnetic suspensions that are attached to the loading platform. The magnetic field of these arrays, assembled according to the Halbach scheme [1], during movement induces currents in the track paths, leading to the appearance of lifting force. As track paths, aluminum or copper sheets are used. In the latest designs of the Inductrack system, stability is maintained due to the gable configuration of the track and the location of some of the magnets under the plane of the track [2]. Currently, work is underway in China, the USA, and Japan to create a magnetic cushion transport capable of moving at a speed of 600 km / h or more. At high speeds and taking into account possible trajectories, the issue of transport stability becomes one of the most important due to the terrain and aerodynamic loads. Disclosure of the invention.

Технической проблемой, решаемой настоящим изобретением, является создание на постоянных магнитах устройства магнитной левитации транспортной платформы и повышение устойчивости ее движения на высоких скоростях.The technical problem solved by the present invention is the creation of permanent magnets device magnetic levitation of the transport platform and increasing the stability of its movement at high speeds.

Сущность изобретения заключается в том, что устройство состоит из прикрепленных посредством опор к грузовой платформе подвесов, содержащих замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала, магнитных подвесов с постоянными магнитами и путевых дорожек, над которыми при движении грузовой платформы перемещаются магнитные подвесы с образованием индукционных токов, причем магнитные подвесы имеют форму пустотелого цилиндра или многогранной пустотелой призмы с продольным разрезом, поверхности подвесов покрыты постоянными магнитами, собранными по схеме Халбаха, путевыми дорожками служат параллельные трубы из электропроводного немагнитного материала, причем внешняя поверхность трубы каждой путевой дорожки в сечении повторяет контур сечения внутренней поверхности магнитного подвеса, на грузовой платформе, вне путевых дорожек установлен, по меньшей мере, один подвес содержащий замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала, имеющий форму многогранной призмы или цилиндра.The essence of the invention lies in the fact that the device consists of suspensions attached by means of supports to the cargo platform, containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material, magnetic suspensions with permanent magnets and track tracks, over which magnetic suspensions move with the formation of the cargo platform to form induction currents, moreover magnetic suspensions are in the form of a hollow cylinder or a multifaceted hollow prism with a longitudinal section, the surfaces of the suspensions are covered with permanent magnets assembled according to the Halbach scheme, parallel pipes of electrically conductive non-magnetic material serve as track lines, and the outer pipe surface of each track in section repeats the section of the cross section of the inner surface of the magnetic at least one suspension containing closed circuits of electrically conductive non-magnetic material having the form of a polyhedral prism or cylinder .

Есть вариант, когда трубы путевых дорожек имеют продольный разрез для крепления к дорожным опорам. Есть вариант, когда трубы путевых дорожек полностью или частично заполнены не электропроводным и немагнитным материалом.There is an option when the tracks of the track have a longitudinal section for attachment to the road supports. There is an option when the pipes of the track are completely or partially filled with non-conductive and non-magnetic material.

В отличие от существующих решений, за счет размещения магнитных подвесов с постоянными магнитами, собранными по схеме Халбаха, над путевыми дорожками предлагаемой формы, создаются большие силы демпфирования перемещения грузовой платформы во всех направлениях перпендикулярных движению, что повышает ее устойчивость. Конструкция путевой дорожки делает простой ее сборку, а также позволяет выдержать большие нагрузки во всех направлениях. Влияние погодных условий (снег, град) на движение грузовой платформы можно устранить, установив навес из композиционного немагнитного материала над путевыми дорожками и зоной перемещения грузовой платформы.Unlike existing solutions, by placing magnetic suspensions with permanent magnets assembled according to the Halbach scheme above the track tracks of the proposed form, large damping forces of the movement of the cargo platform in all directions perpendicular to the movement are created, which increases its stability. The design of the track makes it easy to assemble, and also can withstand heavy loads in all directions. The influence of weather conditions (snow, hail) on the movement of the cargo platform can be eliminated by installing a canopy of composite non-magnetic material over the track and the zone of movement of the cargo platform.

Известно [3], что подвесы, покрытые магнитами по схеме Халбаха, отвечают за подъемную силу, возникающую при их движении над электропроводящей поверхностью.It is known [3] that suspensions coated with magnets according to the Halbach scheme are responsible for the lifting force that occurs when they move above an electrically conductive surface.

Подвесы, содержащие замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала и установленные под грузовой платформой между путевых дорожек (вне путевые подвесы), предназначены для создания тяговой силы платформы. Для этого вдоль движения вне путевых подвесов размещаются электромагниты, которые представляют собой индукционные катушки. При пропускании тока через электромагниты в замкнутых электропроводных контурах вне путевых подвесов наводятся индукционные токи, взаимодействие которых с электромагнитами приводит к появлению тяговых сил, действующих вдоль направления движения грузовой платформы. Торможение осуществляется за счет токов Фуко в путевых дорожках и изменения направления тока в электромагнитах.Suspensions containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material and installed under the loading platform between the track (outside the track suspension) are designed to create traction power of the platform. To do this, along the movement outside the travel suspensions are placed electromagnets, which are induction coils. When current is passed through electromagnets in closed electrical conductive circuits outside the track suspensions, induction currents are induced, the interaction of which with electromagnets leads to the appearance of traction forces acting along the direction of movement of the cargo platform. Braking is due to the Foucault currents in the track paths and changes in the direction of the current in the electromagnets.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

На фиг. 1 показан прототип устройства магнитной системы левитации на постоянных магнитах, собранных по схеме Халбаха, состоящий из двухъярусного подвеса с магнитами и двухскатной путевой дорожки.In FIG. 1 shows a prototype device of a permanent magnet magnetic levitation system assembled according to the Halbach scheme, consisting of a two-tier suspension with magnets and a gable track.

На фиг. 2 показан вариант магнитного подвеса в виде треугольной призмы с продольным разрезом, поверхность которого покрыта постоянными магнитами по схеме Халбаха, расположенного над путевой дорожкой, сечение трубы которой повторяет форму сечения поверхности треугольной призмы магнитного подвеса.In FIG. Figure 2 shows a variant of a magnetic suspension in the form of a triangular prism with a longitudinal section, the surface of which is covered with permanent magnets according to the Halbach scheme located above the track, the pipe section of which repeats the cross-sectional shape of the surface of the triangular prism of the magnetic suspension.

На фиг. 3 показаны по направлению движения платформы вне путевой подвес в виде прямоугольной призмы и электромагниты, расположенные между путевыми дорожками.In FIG. 3 shows the direction of movement of the platform outside the track suspension in the form of a rectangular prism and electromagnets located between the track tracks.

На фиг. 4 показан вид сбоку на вне путевой подвес в виде прямоугольной призмы, содержащий замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала.In FIG. 4 shows a side view of an outward track suspension in the form of a rectangular prism containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material.

На фиг. 5 показан вид сверху варианта расположения магнитных подвесов на платформе с локализаций их над путевыми дорожками и расположенного между путевыми дорожками вне путевого подвеса вместе с группой электромагнитов, соединенных электрическими кабелями. Осуществление изобретения.In FIG. 5 shows a top view of an arrangement of magnetic suspensions on a platform with their localizations above the track and located between the track outside the track suspension together with a group of electromagnets connected by electric cables. The implementation of the invention.

Для иллюстрации предыдущих разработок на фиг. 1 показано устройство прототипа, состоящее из подвеса, имеющего боковые плоскости (4) над и под путевой дорожкой и саму путевую дорожку (5). На плоскостях подвесов установлены постоянные магниты, собранные по схеме Халбаха (3). Подвесы крепятся к грузовой платформе (1) с помощью опоры (2). Путевая дорожка представляет собой плоскую поверхность (5), поддерживаемую консольной конструкцией (6). Плоскость подвеса с магнитами под путевой дорожкой отвечает за силы демпфирующие перемещения в направлениях перпендикулярных движению. Из-за консольности поддерживающей конструкции демпфирующие силы значительно меньше подъемной силы даже в вертикальном направлении. Увеличение боковой демпфирующей силы за счет роста угла наклона путевой дорожки ведет к уменьшению подъемной силы.To illustrate previous developments in FIG. 1 shows a prototype device consisting of a suspension having lateral planes (4) above and below the track and the track itself (5). Permanent magnets mounted according to the Halbach scheme (3) are installed on the suspensions planes. Suspensions are attached to the loading platform (1) with the support (2). The track is a flat surface (5) supported by a cantilever structure (6). The plane of the suspension with magnets under the track is responsible for the forces damping movements in the directions perpendicular to the movement. Due to the cantilevered support structure, the damping forces are significantly less than the lifting force even in the vertical direction. An increase in lateral damping force due to an increase in the angle of inclination of the track leads to a decrease in lift.

Вариант устройства магнитного подвеса в виде пустотелой треугольной призмы с разрезом, протяженной вдоль направления движения, представлен на фиг. 2. Подвес (4) с установленными на его поверхности постоянными магнитами (3), собранными по схеме Халбаха, находится над путевой дорожкой (5), имеющей в данном примере форму треугольной призмы с разрезом. Призма поддерживается путевой опорой (6) из не электропроводного и не магнитного материала, который в данном примере полностью заполняет призму путевой дорожки.An embodiment of a magnetic suspension device in the form of a hollow triangular prism with a slit extended along the direction of movement is shown in FIG. 2. A suspension (4) with permanent magnets (3) mounted on its surface, assembled according to the Halbach scheme, is located above the track (5), which in this example has the shape of a triangular prism with a slit. The prism is supported by a track support (6) of non-conductive and non-magnetic material, which in this example completely fills the prism of the track.

Магнитный подвес с помощью опоры (2) крепится к грузовой платформе (1). Путевая дорожка выполнена из электропроводного немагнитного металла, например алюминия. Верхняя и боковые грани призмы путевой дорожки -могут быть собраны из отдельных листов алюминия. Установка верхней грани путевой дорожки под небольшим углом к горизонту позволяет уменьшить вероятность задержки посторонних предметов на поверхности путевой дорожки.Magnetic suspension with the support (2) is attached to the loading platform (1). The track is made of a conductive non-magnetic metal, such as aluminum. The upper and lateral edges of the track prism - can be assembled from separate aluminum sheets. Setting the upper edge of the track at a slight angle to the horizon reduces the likelihood of delaying foreign objects on the surface of the track.

При движении подвеса с магнитами, собранными по схеме Халбаха, в верхней части путевой дорожки возникают индукционные токи, приводящие к появлению подъемной силы. Индукционные токи, возникающие в боковых гранях путевой дорожки, препятствуют отклонению платформы вверх и в бок, тем самым повышая ее устойчивость при движении. На фиг. 3 приведен вне путевой подвес в виде прямоугольной призмы, содержащий замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала и электромагниты, соединенные электрическим кабелем. Показан вид вдоль направления движения платформы (1). Для устранения возможности попадания посторонних тел на поверхность путевой дорожки установлен навес (7). В данном примере к платформе между путевыми дорожками с помощью опоры (8) прикреплен, по меньшей мере, один вне путевой подвес (9), имеющий форму прямоугольной призмы, содержащий замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала. Вне ' путевой подвес находится между электромагнитами (10). С помощью кабеля (11) электромагниты последовательно подсоединены к линии трехфазной сети. Во время нахождения подвеса между электромагнитами каждая линия трехфазной сети (остальные две линии на чертеже не показаны) подключается через коммутатор к источнику питания (на чертеже не показаны) и отключается во время выхода подвеса из пространства электромагнитов. Когда через электромагниты проходит ток, в замкнутых контурах из электропроводного немагнитного материала вне путевого подвеса возникают индукционные токи, взаимодействие которых с электромагнитами приводит к появлению тяговой силы, действующей на эти подвесы вдоль направления движения. Вне путевые подвесы являются ротором, а электромагниты статором линейного двигателя.When the suspension moves with magnets assembled according to the Halbach scheme, induction currents occur in the upper part of the track, leading to the appearance of a lifting force. Induction currents occurring in the lateral faces of the track prevent the platform from tilting up and to the side, thereby increasing its stability during movement. In FIG. 3 shows an external suspension in the form of a rectangular prism, containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material and electromagnets connected by an electric cable. Shows a view along the direction of movement of the platform (1). To eliminate the possibility of foreign bodies getting onto the surface of the track, a canopy is installed (7). In this example, at least one outside the track suspension (9), having the shape of a rectangular prism, containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material, is attached to the platform between the track with a support (8). Outside the track suspension is located between the electromagnets (10). Using a cable (11), the electromagnets are connected in series to the three-phase network line. While the suspension is between the electromagnets, each line of the three-phase network (the other two lines are not shown in the drawing) is connected through a switch to a power source (not shown in the drawing) and disconnected when the suspension leaves the space of the electromagnets. When a current passes through electromagnets, induction currents arise in closed circuits of electrically conductive non-magnetic material outside the track suspension, the interaction of which with electromagnets leads to the appearance of a traction force acting on these suspensions along the direction of movement. Outside the travel suspensions are the rotor, and the electromagnets are the stator of the linear motor.

На фиг. 4 показан вид сбоку на вне путевой подвес в виде прямоугольной призмы (9), содержащий замкнутые контуры (12) из электропроводного немагнитного материала. В качестве такого материала можно использовать алюминий, медь. Конструкция аналогична короткозамкнутому ротору асинхронного двигателя. Индукционный ток, вызванный электромагнитами, приводит к нагреву замкнутых контуров. Охлаждение происходит воздушным потоком во время движения вне путевого подвеса.In FIG. 4 shows a side view of an outboard suspension in the form of a rectangular prism (9) containing closed loops (12) of electrically conductive non-magnetic material. As such a material, you can use aluminum, copper. The design is similar to the squirrel cage rotor of an induction motor. Induction current caused by electromagnets leads to heating of closed circuits. Cooling occurs by air flow while driving outside the travel suspension.

На фиг. 5 показан вид сверху на платформу (1) с одним из вариантов расположения на ней магнитных подвесов (4) с магнитами, собранными по схеме Халбаха (3), находящихся над путевыми дорожками (5) и по меньшей мере, один вне путевой подвес (9) вместе с электромагнитами (10). Путевые дорожки опираются на путевые опоры (6), которые сделаны из не электропроводного и немагнитного материала и заполняют полностью или частично трубы путевых дорожек. Над двумя трубами путевых дорожек (5) друг за другом находятся магнитные подвесы, покрытые магнитами по схеме Халбаха (3).Такое расположение магнитных подвесов, позволяет равномерно распределить силы поддерживающие платформу. Электромагниты подключены кабелями (11) к трехфазной сети питания через коммутаторы (12), стоящие на каждой фазе. Во время нахождения подвеса напротив электромагнитов коммутаторы включают и поддерживают включенными каждую группу электромагнитов к своей фазе и отключают фазу после выхода подвеса из области расположения этой группы электромагнитов. Размеры подвесов с поверхностями покрытыми магнитами по схеме Халбаха, а также размеры зазоров между его поверхностями и путевой дорожкой, определяют исходя из веса груза, мощности требуемой для преодоления сил электродинамического торможения и необходимых демпфирующих усилий при движении. На основании теоретической работы [4] сделана оценка некоторых размеров магнитных подвесов грузовой платформы, зазоров между подвесами и путевой дорожкой, а также возможных демпфирующих сил. Для простоты расчета рассмотрен вариант магнитных подвесов в виде треугольной призмы с углом 45° между верхней и боковыми гранями. Магниты сделаны из сплава неодим-железо-бор. Подвесы находятся над двумя параллельными путевыми дорожками. Над каждой путевой дорожкой расположены два подвеса, поверхность которых покрыта магнитами по схеме Халбаха. Все четыре магнитных подвеса крепятся к грузовой платформе. Ширина разреза путевой дорожки принята равной 80 мм. Как вариант рассмотрена конструкция подвесов для подъемной силы в 40 кН. Расчеты показывают, что подъемная сила в 40 кН четырех подвесов с магнитами, собранными по схеме Халбаха, достигается при скорости ~3 м/с, длине каждого подвеса 0,85 м, ширине верхней грани 0,25 м, ширине каждой боковой грани 0,17 м и зазорах между плоскостями подвесов и путевой дорожкой равных 10 мм для верхних граней и по 42 мм для боковых граней. При скорости платформы 50 м/с, зазор между плоскостями подвесов и путевыми дорожками становится равным 20 мм для верхних граней и 35 мм для боковых граней. При таких зазорах сила, действующая на верхние грани и направленная вверх, составляет 66 кН, а сила, действующая на боковые грани и направленная вниз, составляет 26 кН. С дальнейшим ростом скорости эти силы и зазоры практически не меняются. Демпфирующая сила, препятствующая отклонению платформы в направлении перпендикулярном направлению движения, при смещении подвесов из этого положения на 25 мм вверх, составит 60 кН, а при смещении в боковом направлении на это же расстояние составит 30 кН. При скорости 167 м/с (600 км/час) сила электродинамического торможения составляет 9 кН. Для преодоления этой силы мощность тягового двигателя должна быть не менее 1.5 Мвт.In FIG. 5 shows a top view of the platform (1) with one of the options for the location of magnetic suspensions (4) on it with magnets assembled according to the Halbach scheme (3) located above the track (5) and at least one outside the track suspension (9 ) together with electromagnets (10). Track tracks are supported by track supports (6), which are made of non-electrically conductive and non-magnetic material and fill all or part of the pipe track tracks. Above the two pipes of the track (5), one after the other, there are magnetic suspensions coated with magnets according to the Halbach scheme (3) .This arrangement of the magnetic suspensions makes it possible to evenly distribute the forces supporting the platform. The electromagnets are connected by cables (11) to a three-phase power supply network through switches (12) standing on each phase. While the suspension is in front of the electromagnets, the switches turn on and keep each group of electromagnets turned on for their phase and turn off the phase after the suspension leaves the area of this group of electromagnets. The dimensions of suspensions with surfaces coated with magnets according to the Halbach scheme, as well as the dimensions of the gaps between its surfaces and the track, are determined based on the weight of the load, the power required to overcome the forces of electrodynamic braking and the necessary damping forces when moving. Based on the theoretical work [4], some dimensions of the magnetic suspensions of the cargo platform, the gaps between the suspensions and the track, as well as possible damping forces, were estimated. For ease of calculation, the option of magnetic suspensions in the form of a triangular prism with an angle of 45 ° between the upper and side faces is considered. Magnets are made of neodymium-iron-boron alloy. Suspensions are located above two parallel track tracks. Above each track there are two suspensions, the surface of which is covered with magnets according to the Halbach scheme. All four magnetic suspensions are attached to the loading platform. The width of the track section is taken equal to 80 mm. As an option, the design of suspensions for a lifting force of 40 kN is considered. Calculations show that the lifting force of 40 kN of four suspensions with magnets assembled according to the Halbach scheme is achieved at a speed of ~ 3 m / s, the length of each suspension is 0.85 m, the width of the upper face is 0.25 m, the width of each side face is 0, 17 m and the gaps between the planes of the suspensions and the track equal to 10 mm for the upper faces and 42 mm for the side faces. At a platform speed of 50 m / s, the gap between the suspension planes and track tracks becomes equal to 20 mm for the upper faces and 35 mm for the side faces. With such gaps, the force acting on the upper faces and directed upwards is 66 kN, and the force acting on the side faces and directed downwards is 26 kN. With a further increase in speed, these forces and gaps practically do not change. The damping force that prevents the platform from deflecting in the direction perpendicular to the direction of movement, when the suspensions are displaced from this position by 25 mm upwards, is 60 kN, and when shifted laterally by the same distance, it will be 30 kN. At a speed of 167 m / s (600 km / h), the force of electrodynamic braking is 9 kN. To overcome this force, the power of the traction engine must be at least 1.5 MW.

Ссылки:References:

1. Halbach К. Applications of permanent magnets in accelerators and electron rings. Journal of Applied Physics. 1985, vol.57, p. 3605.1. Halbach K. Applications of permanent magnets in accelerators and electron rings. Journal of Applied Physics. 1985, vol. 57, p. 3605.

2. Патент US 8578860, заявлен 07.03.2013, опубликован 12.11.2013, заявитель Richard F. Post. Inductrack 3 configuration a maglev system for high loads.2. Patent US 8578860, filed March 7, 2013, published November 12, 2013, applicant Richard F. Post. Inductrack 3 configuration a maglev system for high loads.

3. Патент US 5722326, заявлен 01.08.1998, опубликован 03.03.1998, заявитель Richard F. Post. Magnetic levitation system for moving objects.3. Patent US 5722326, filed August 1, 1998, published March 3, 1998, applicant Richard F. Post. Magnetic levitation system for moving objects.

4. Амосков B.M., Арсланова Д.Н., Базаров A.M. и др. Численное моделирование электродинамических подвесов левитационных транспортных систем с непрерывной путевой структурой. Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. 10. Прикладная математика. 2015. Вып.3. С. 4-20.4. Amoskov B.M., Arslanova D.N., Bazarov A.M. et al. Numerical simulation of electrodynamic suspensions of levitation transport systems with a continuous track structure. Bulletin of St. Petersburg University. Ser. 10. Applied mathematics. 2015. Issue 3. S. 4-20.

Claims (3)

1. Устройство магнитной системы левитации для устойчивого высокоскоростного перемещения грузов, состоящее из прикрепленных посредством опор к грузовой платформе подвесов, содержащих замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала, магнитных подвесов с постоянными магнитами и путевых дорожек, над которыми при движении грузовой платформы перемещаются магнитные подвесы с образованием индукционных токов, причем магнитные подвесы имеют форму пустотелого цилиндра или пустотелой многогранной призмы с продольным разрезом, поверхности подвесов покрыты постоянными магнитами, собранными по схеме Халбаха, путевыми дорожками служат параллельные трубы из электропроводного немагнитного материала, причем внешняя поверхность трубы каждой путевой дорожки в сечении повторяет контур сечения внутренней поверхности магнитных подвесов, на грузовой платформе вне путевых дорожек установлен, по меньшей мере, один подвес, содержащий замкнутые контуры из электропроводного немагнитного материала, имеющий форму многогранной призмы или цилиндра.1. The device of the magnetic levitation system for sustainable high-speed movement of goods, consisting of suspensions attached by means of supports to the cargo platform, containing closed loops of electrically conductive non-magnetic material, magnetic suspensions with permanent magnets and track tracks, over which magnetic suspensions move when the cargo platform moves induction currents, and the magnetic suspensions are in the form of a hollow cylinder or a hollow multifaceted prism with a longitudinal section, the surface of the suspensions are covered with permanent magnets assembled according to the Halbach scheme, parallel pipes of electrically conductive non-magnetic material serve as track lines, and the outer pipe surface of each track in section repeats the contour at least one suspension comprising closed loops of electrically conductive non-magnetic material having cross sections of the inner surface of the magnetic suspensions, on the cargo platform outside the track tracks shaped like a polyhedral prism or cylinder. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубы путевых дорожек частично или полностью заполнены неэлектропроводным и немагнитным материалом.2. The device according to claim 1, characterized in that the pipes of the track tracks are partially or completely filled with non-conductive and non-magnetic material. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что трубы путевых дорожек имеют продольный разрез для крепления к дорожным опорам.3. The device according to claim 1, characterized in that the pipes of the track tracks have a longitudinal section for attaching to road supports.
RU2019126324A 2019-08-21 2019-08-21 Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes RU2722765C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126324A RU2722765C1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019126324A RU2722765C1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2722765C1 true RU2722765C1 (en) 2020-06-03

Family

ID=71067524

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019126324A RU2722765C1 (en) 2019-08-21 2019-08-21 Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2722765C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02193504A (en) * 1989-01-18 1990-07-31 Shimizu Corp Transferring equipment of conveyor
US8578860B2 (en) * 2008-09-18 2013-11-12 Lawrence Livermore National Security, Llc Inductrack III configuration—a maglev system for high loads
RU169468U1 (en) * 2016-04-01 2017-03-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Magnetic suspension
CN109177740A (en) * 2018-10-25 2019-01-11 西南交通大学 A kind of suspension type magnetic-levitation train track and its traveling cage structure

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02193504A (en) * 1989-01-18 1990-07-31 Shimizu Corp Transferring equipment of conveyor
US8578860B2 (en) * 2008-09-18 2013-11-12 Lawrence Livermore National Security, Llc Inductrack III configuration—a maglev system for high loads
RU169468U1 (en) * 2016-04-01 2017-03-21 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского" Magnetic suspension
CN109177740A (en) * 2018-10-25 2019-01-11 西南交通大学 A kind of suspension type magnetic-levitation train track and its traveling cage structure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2698408C1 (en) Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes
US6633217B2 (en) Inductrack magnet configuration
US6629503B2 (en) Inductrack configuration
US6758146B2 (en) Laminated track design for inductrack maglev systems
JP4846237B2 (en) Magnetic suspension system
US6664880B2 (en) Inductrack magnet configuration
US6684794B2 (en) Magnetically levitated transportation system and method
CN111373097B (en) Permanent magnetic suspension train adopting passive low-frequency electromagnetic stabilization
CN108448873B (en) Superconducting magnetic suspension linear electromagnetic propulsion system
KR101009465B1 (en) Magnetic levitation system and magnetic levitation method using halbach array
US20090249974A1 (en) Guideway transportation system with integrated magnetic levitation suspension, stabilization and propulsion functions
CN108382266B (en) EDS supporting system for vacuum pipeline magnetic suspension train
CN109383303A (en) Electronic guiding permanent magnetic levitation train rail system
CN105128692A (en) High-speed magnetic suspension linear propulsion system
TW201621118A (en) Vertical switching in a magnetic levitation guideway transportation system
CN111284330A (en) High-temperature superconducting electric magnetic suspension train
US5652472A (en) Magnetodynamic levitation and stabilizing selfregulating system
CN109094422B (en) Suspension type track traffic equipment and magnetoelectric hybrid suspension rail system therein
CN108382264A (en) Permanent magnetism magnetic suspension linear electromagnetic propulsion system
US5253592A (en) Magnetic levitation configuration incorporating levitation, guidance and linear synchronous motor
RU2722765C1 (en) Device of magnetic levitation system for stable high-speed movement of cargoes
US5253591A (en) High speed maglev design
WO2021029783A1 (en) Magnetic levitation vehicle
US10533289B2 (en) Metamaterial null flux magnet bearing system
CN2753619Y (en) Magnetic flying vehicle