RU2746072C1 - Сверхпроводящее электромагнитное устройство - Google Patents
Сверхпроводящее электромагнитное устройство Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746072C1 RU2746072C1 RU2020127813A RU2020127813A RU2746072C1 RU 2746072 C1 RU2746072 C1 RU 2746072C1 RU 2020127813 A RU2020127813 A RU 2020127813A RU 2020127813 A RU2020127813 A RU 2020127813A RU 2746072 C1 RU2746072 C1 RU 2746072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- superconducting
- windings
- electromagnetic device
- electric windings
- magnetic
- 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
- B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B61B13/00—Other railway systems
- B61B13/08—Sliding 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
Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Сверхпроводящее электромагнитное устройство содержит сверхпроводящие электрические обмотки, расположенные в криостате. Причем первая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена в горизонтальной плоскости с зазором, равным полюсному шагу. Вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена попарно в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части таким образом, что они создают встречно направленные магнитные поля с магнитными моментами под острым углом к магнитным моментам, создаваемым сверхпроводящими электрическими обмотками первой части. Технический результат изобретения заключается в повышении энергетической эффективности сверхпроводящего электромагнитного устройства. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и транспортного машиностроения и может быть использовано для создания систем левитации и боковой стабилизации магнитолевитационных транспортных средств.
Известно сверхпроводящее электромагнитное устройство, которое внедрено на магнитолевитационном транспортном средстве в Японии (Kazuo S. Technological Divelopment of the Superconducting magnetically Levitatid Train // Japanese Railway Engineering. 2008. №160. P. 2-5). Сверхпроводящее электромагнитное устройство состоит из одиночной сверхпроводящей электрической обмотки в коробчатом криостате.
Недостатками данного технического решения являются низкие энергетические характеристики: 1) одиночная сверхпроводящая электрическая обмотка обеспечивает выход в режим левитации при высокой скорости транспортного средства - на практике порядка 100 км/ ч; 2) имеют место повышенные магнитные поля рассеяния - более 40 мТл; 3) магнитные поля рассеяния вследствие высокой интенсивности трудно экранировать пассивными экранами из-за насыщения ферромагнитных элементов конструкции пассивного экрана; 4) активное экранирование, например, сверхпроводящими электрическими обмотками снижает магнитное поле в левитационном зазоре и одновременно создает собственные магнитные поля рассеяния высокой интенсивности; 5) для работы сверхпроводящей электрической обмотки активного магнитного экрана на борту транспортного средства требуется установка дополнительного криостата и мощность на захолаживание и криостатирование.
Известно сверхпроводящее электромагнитное устройство (RU 2566507, B60L 13/04; B60L 13/08, 27.10.2015), содержащее электрические обмотки, расположенные в криостате, причем часть электрических обмоток расположена в горизонтальной плоскости с зазором, равным полюсному шагу, вторая часть электрических обмоток расположена в зазорах между электрическими обмотками первой части таким образом, что они создают магнитные поля с магнитными моментами не коллинеарными магнитным моментам, создаваемым электрическими обмотками первой части, которое принято в качестве прототипа.
Это техническое решение имеет низкие энергетические характеристики, поскольку магнитные поля, создаваемые электрическими обмотками второй части не увеличивают магнитную индукцию в вертикальном направлении ввиду отсутствия вертикальной составляющей магнитной индукции поля, создаваемого электрическими обмотками первой части, что существенно снижает эффективность левитации (подвеса) транспортного средства.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение энергетической эффективности сверхпроводящего электромагнитного устройства за счет увеличения магнитной индукции в вертикальном направлении и снижения магнитных полей рассеяния.
Технический результат достигается тем, что сверхпроводящее электромагнитное устройство содержит сверхпроводящие электрические обмотки, расположенные в криостате, причем первая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена в горизонтальной плоскости с зазором, равным полюсному шагу, вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части так, что вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена попарно в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части таким образом, что они создают встречно направленные магнитные поля с магнитными моментами под острым углом к магнитным моментам, создаваемым сверхпроводящими электрическими обмотками первой части.
Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид сверхпроводящего электромагнитного устройства.
Сверхпроводящее электромагнитное устройство содержит криостат 1 со сверхпроводящими электрическими обмотками, при этом одна часть сверхпроводящих электрических обмоток 2 расположена в горизонтальной плоскости, а вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток 3 расположена попарно в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части 2 таким образом, чтобы создавать встречно направленные магнитные поля с магнитными моментами под острым углом к магнитным моментам, создаваемым сверхпроводящими электрическими обмотками первой части 2.
Сверхпроводящее электромагнитное устройство работает следующим образом. Выполняется захолаживание сверхпроводящего электромагнитного устройства. Для захолаживания сверхпроводящего электромагнитного устройства криостат 1 заполняется охлаждающей жидкостью, которая обеспечивает сверхпроводящим электрическим обмоткам 2, 3 сверхпроводящее состояние. В каждую сверхпроводящую электрическую обмотку 2, 3 заводится ток. Во время работы сверхпроводящего электромагнитного устройства обеспечивается его криостатирование. Основное магнитное поле в рабочем левитационном зазоре создают сверхпроводящие электрические обмотки первой части 2. Магнитный момент направлен вертикально. Поскольку сверхпроводящие электрические обмотки второй части 3 создают встречно направленные магнитные поля и магнитный момент направлен под острым углом к магнитному моменту сверхпроводящих электрических обмоток первой части 2, то наряду с горизонтальной составляющей магнитного момента имеется вертикальная составляющая магнитного момента, которая увеличивает вертикально направленный магнитный момент сверхпроводящих электрических обмоток первой части 2. При этом обеспечиваются малые магнитные поля рассеяния. В результате, по сравнению с прототипом, повышается энергетическая эффективность сверхпроводящего электромагнитного устройства.
Claims (1)
- Сверхпроводящее электромагнитное устройство, содержащее сверхпроводящие электрические обмотки, расположенные в криостате, причем первая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена в горизонтальной плоскости с зазором, равным полюсному шагу, вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части, отличающееся тем, что вторая часть сверхпроводящих электрических обмоток расположена попарно в зазорах между сверхпроводящими электрическими обмотками первой части таким образом, что они создают встречно направленные магнитные поля с магнитными моментами под острым углом к магнитным моментам, создаваемым сверхпроводящими электрическими обмотками первой части.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127813A RU2746072C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Сверхпроводящее электромагнитное устройство |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020127813A RU2746072C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Сверхпроводящее электромагнитное устройство |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746072C1 true RU2746072C1 (ru) | 2021-04-06 |
Family
ID=75353487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020127813A RU2746072C1 (ru) | 2020-08-19 | 2020-08-19 | Сверхпроводящее электромагнитное устройство |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746072C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2385239C1 (ru) * | 2008-11-18 | 2010-03-27 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Транспортная система для крупногабаритного и тяжеловесного объекта и способ его перемещения в поперечном направлении |
| WO2015121507A2 (fr) * | 2015-03-31 | 2015-08-20 | Metrolab | Cryostat, véhicule de transport à sustentation magnétique et système de transport à sustentation magnétique associés |
| RU2566507C1 (ru) * | 2014-10-31 | 2015-10-27 | Акционерное общество "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова" (АО "НИИЭФА") | Сверхпроводящее электромагнитное устройство, магнитный подвес и транспортное средство, снабженные таким устройством |
| RU2579416C1 (ru) * | 2014-09-02 | 2016-04-10 | Акционерное общество "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова" (АО "НИИЭФА") | Электромагнитное устройство, путепровод и транспортное средство, снабженные таким устройством |
| RU2647784C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2018-03-19 | Непубличное акционерное общество "Научно - производственный центр "Транспортные инновационные технологии" (НАО "НПЦ "ТИТ") | Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства |
-
2020
- 2020-08-19 RU RU2020127813A patent/RU2746072C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2385239C1 (ru) * | 2008-11-18 | 2010-03-27 | Институт биологии Коми научного центра Уральского отделения Российской академии наук | Транспортная система для крупногабаритного и тяжеловесного объекта и способ его перемещения в поперечном направлении |
| RU2579416C1 (ru) * | 2014-09-02 | 2016-04-10 | Акционерное общество "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова" (АО "НИИЭФА") | Электромагнитное устройство, путепровод и транспортное средство, снабженные таким устройством |
| RU2566507C1 (ru) * | 2014-10-31 | 2015-10-27 | Акционерное общество "НИИЭФА им. Д.В. Ефремова" (АО "НИИЭФА") | Сверхпроводящее электромагнитное устройство, магнитный подвес и транспортное средство, снабженные таким устройством |
| WO2015121507A2 (fr) * | 2015-03-31 | 2015-08-20 | Metrolab | Cryostat, véhicule de transport à sustentation magnétique et système de transport à sustentation magnétique associés |
| RU2647784C1 (ru) * | 2016-12-29 | 2018-03-19 | Непубличное акционерное общество "Научно - производственный центр "Транспортные инновационные технологии" (НАО "НПЦ "ТИТ") | Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4740758A (en) | Apparatus for generating a magnetic field in a volume having bodies influencing the field pattern | |
| US4710722A (en) | Apparatus generating a magnetic field for a particle accelerator | |
| US4937545A (en) | System of permanent magnets for an intense magnetic field | |
| RU2613625C2 (ru) | Обеспечение сухопутного транспортного средства, прежде всего рельсового транспортного средства или дорожного автомобиля, электрической энергией посредством индукции | |
| US10624200B2 (en) | Undulator | |
| RU2746072C1 (ru) | Сверхпроводящее электромагнитное устройство | |
| CN115380630A (zh) | 采用磁场集中或引导扇区的等时性回旋加速器 | |
| US3903809A (en) | Electromagnetic suspension guidance system for a moving vehicle | |
| US8258903B2 (en) | Superconducting, actively shielded magnet | |
| RU2647784C1 (ru) | Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства | |
| CN202923659U (zh) | 一种电磁式磁轨制动器 | |
| US6060971A (en) | Superconducting magnet device for crystal pulling device | |
| KR20140118134A (ko) | 철도차량용 초전도 와전류 제동시스템 | |
| US20190221354A1 (en) | Air core type reactor unit and electric power supply equipment having an air core type reactor unit | |
| CN107251174A (zh) | 用于感应式功率传输的系统的功率传输单元、制造功率传输单元的方法及操作功率传输单元的方法 | |
| KR102348816B1 (ko) | 초전도 직류 케이블의 발생 자기장을 이용한 자기 부상 장치 | |
| US7977895B2 (en) | Perturbation device for charged particle circulation system | |
| Modena | The ZEPTO dipole: zero power tuneable optics for CLIC | |
| US3804023A (en) | Dynamic-magnetic suspension system for a conveyance bound to a guide structure | |
| US3708772A (en) | Magnetic lens arrangement | |
| Bahrdt et al. | A canted double undulator system with a wide energy range for EMIL | |
| Wu et al. | Design and Performance Analysis of Multi-Peak HTS Maglev Guideways for Electromagnetic Launch | |
| Noda et al. | Experimental strategy for realization of 3-D beam ordering with use of tapered cooling at S-LSR | |
| US3805202A (en) | Betatron electromagnet | |
| Schmüser et al. | 10.5 The Electron-Proton Collider HERA: The Largest Accelerators and Colliders of Their Time |