RU2755552C2 - Cargo magnetic levitation transport system - Google Patents

Cargo magnetic levitation transport system Download PDF

Info

Publication number
RU2755552C2
RU2755552C2 RU2018137373A RU2018137373A RU2755552C2 RU 2755552 C2 RU2755552 C2 RU 2755552C2 RU 2018137373 A RU2018137373 A RU 2018137373A RU 2018137373 A RU2018137373 A RU 2018137373A RU 2755552 C2 RU2755552 C2 RU 2755552C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
transport
stator
transport platform
track structure
cargo
Prior art date
Application number
RU2018137373A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018137373A3 (en
RU2018137373A (en
Inventor
Александр Владимирович Киреев
Николай Михайлович Кожемяка
Геннадий Николаевич Кононов
Original Assignee
Акционерное общество "Научно-технический центр "ПРИВОД-Н" (АО "НТЦ "ПРИВОД-Н")
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 Акционерное общество "Научно-технический центр "ПРИВОД-Н" (АО "НТЦ "ПРИВОД-Н") filed Critical Акционерное общество "Научно-технический центр "ПРИВОД-Н" (АО "НТЦ "ПРИВОД-Н")
Priority to RU2018137373A priority Critical patent/RU2755552C2/en
Publication of RU2018137373A publication Critical patent/RU2018137373A/en
Publication of RU2018137373A3 publication Critical patent/RU2018137373A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2755552C2 publication Critical patent/RU2755552C2/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
    • 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
    • B60L13/10Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V3/00Land vehicles, waterborne vessels, or aircraft, adapted or modified to travel on air cushions
    • B60V3/02Land vehicles, e.g. road vehicles
    • B60V3/04Land vehicles, e.g. road vehicles co-operating with rails or other guiding means, e.g. with air cushion between rail and vehicle
    • 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)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Linear Motors (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
  • Non-Mechanical Conveyors (AREA)

Abstract

FIELD: transport systems.
SUBSTANCE: invention relates to transport systems, namely to cargo transport systems for high-speed movement of cargo over poorly developed territories over long distances using magnetic levitation technology. The transport system contains a track structure, a transport platform, a drive system including a linear engine stator, a converter device, a rotor mounted on the track structure and separated from the stator by an air gap, a transfer device connecting the linear engine stator and the transport platform; it is equipped with additional transport platforms connected to a coupling train. The head platforms of the train are equipped with autonomous power plants, and each transport platform is equipped with an electrochemical energy storage and a charging and discharging device. The transfer device consists of removable modules, the configuration of which provides electromagnetic interaction of the stator and the rotor through the air gap and non-contact movement of the transport platform along the track structure.
EFFECT: operational reliability of the transport system increases, its throughput increases, and the time of cargo delivery decreases.
1 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области магнитолевитационной транспортной техники. Система предназначена для высокоскоростного перемещения грузов по слабо освоенным территориям на большие расстояния.The invention relates to the field of maglev transport technology. The system is designed for high-speed movement of goods across poorly developed territories over long distances.

Известна грузовая конвейерная система для перемещения контейнеров с использованием магнитной левитации (Conceptual Design Study For The Electric Cargo COnveyor (ECCO) System.Known freight conveyor system for moving containers using magnetic levitation (Conceptual Design Study For The Electric Cargo COnveyor (ECCO) System.

http://www.portoflosangeles.org/DOC/REPORT_ECCO_102706.pdf), содержащая путевую структуру, систему энергоснабжения, транспортную платформу, систему контроля и управления. Каждая секция путевой структуры содержит магнитопровод статора с фазными обмотками линейного синхронного двигателя, которые получают питание от стационарной системы энергоснабжения. Транспортная платформа снабжена узлом магнитной системы, состоящей из двух массивов постоянных магнитов. Первый массив установлен параллельно магнитопроводу статора линейного двигателя, второй массив охватывает трековые сборки системы левитации, установленные на путевой структуре.http://www.portoflosangeles.org/DOC/REPORT_ECCO_102706.pdf) containing track structure, power supply system, transport platform, monitoring and control system. Each section of the track structure contains a stator magnetic core with phase windings of a linear synchronous motor, which are powered from a stationary power supply system. The transport platform is equipped with a magnetic system assembly consisting of two arrays of permanent magnets. The first array is installed parallel to the stator magnetic circuit of the linear motor, the second array covers the track assemblies of the levitation system installed on the track structure.

Недостатком системы является то, что режим бесконтактного перемещения транспортной платформы возникает только при больших скоростях движения.The disadvantage of the system is that the mode of contactless movement of the transport platform occurs only at high speeds.

Известна транспортная система (Патент RU 2643900 С1, МПК6 В61В 13/08; B60L 13/04; B60L 13/10; B60V 3/04), содержащая транспортную платформу, установленную на двух несущих тележках, оснащенных магнитными модулями. Каждый магнитный модуль состоит из бортового магнитного полюса и путевого магнитного полюса левитации. Платформа снабжена тяговым линейным синхронным двигателем со сверхпроводниковой обмоткой возбуждения, статор которого уложен вдоль активной путевой структуры.Known transport system (Patent RU 2643900 C1, IPC 6 В61В 13/08; B60L 13/04; B60L 13/10; B60V 3/04), containing a transport platform mounted on two supporting carts equipped with magnetic modules. Each magnetic module consists of an onboard magnetic pole and a track magnetic levitation pole. The platform is equipped with a traction linear synchronous motor with a superconducting excitation winding, the stator of which is laid along the active track structure.

Недостатком системы является то, что синхронный линейный двигатель, используемый для приведения в движение транспортной платформы, имеют сложные распределенные обмотки, установленные на всем протяжении путепровода. Для обеспечения энергоснабжения обмоток требуется сооружение подстанций вдоль всего путепровода, что снижает эксплуатационные характеристики транспортной системы.The disadvantage of the system is that the synchronous linear motor used to drive the transport platform has complex distributed windings installed along the entire length of the overpass. To ensure the power supply of the windings, the construction of substations is required along the entire overpass, which reduces the operational characteristics of the transport system.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому техническому решению, принятому за прототип, является транспортная система с линейным реактивным индукторным приводом для тяги и левитации (Заявка на патент US 2004/0089190 А1, МПК7 B60L 13/04), содержащая путевую структуру, транспортную платформу, выполненную с возможностью приведения в движение вдоль путевой структуры, систему привода, включающую зубчатый статор линейного двигателя с обмотками, преобразовательное устройство для создания токов в обмотках, зубчатый ротор, установленный на путевой структуре, при этом зубцы ротора отделены от зубцов статора воздушным зазором и находятся в электромагнитном взаимодействии друг с другом, создавая тяговую силу, направленную вдоль путевой структуры в сочетании с подъемной силой, направленной перпендикулярно тяговой силе. Кроме того, система привода содержит передаточное устройство, связывающее статоры линейных двигателей и транспортную платформу, обеспечивая передачу указанных сил грузу относительно путевой структуры. На передаточном устройстве установлены левитационные магниты, обеспечивающие дополнительную подъемную силу, и направляющие магниты, обеспечивающие боковую стабилизацию транспортной платформы относительно путевой структуры. Конфигурация передаточного устройства обеспечивает бесконтактное перемещение транспортной платформы вдоль путевой структуры.The closest in technical essence to the claimed technical solution adopted as a prototype is a transport system with a linear reactive inductor drive for traction and levitation (Patent Application US 2004/0089190 A1, IPC 7 B60L 13/04), containing a track structure, a transport platform , made with the possibility of being set in motion along the track structure, a drive system including a gear stator of a linear motor with windings, a converter device for creating currents in the windings, a gear rotor mounted on the track structure, while the rotor teeth are separated from the stator teeth by an air gap and are located in electromagnetic interaction with each other, creating a traction force directed along the track structure, combined with a lift force directed perpendicular to the traction force. In addition, the drive system contains a transmission device connecting the stators of linear motors and the transport platform, ensuring the transfer of these forces to the load relative to the track structure. Levitation magnets are installed on the transfer device, providing additional lifting force, and guide magnets, providing lateral stabilization of the transport platform relative to the track structure. The configuration of the transfer device ensures contactless movement of the transport platform along the track structure.

Недостатком транспортной системы является низкая эксплуатационная надежность при высокоскоростном перемещении контейнеров на большие расстояния в условиях слабо освоенных территорий. Система ориентирована на конвейерную транспортировку грузов на небольшие расстояния в условиях хорошо освоенных территорий, поэтому в этих условиях эксплуатационная надежность транспортных систем обеспечивается, в том числе, за счет наличия технической помощи на линии. При эксплуатации транспортной системы в условиях слабо освоенных территорий техническая помощь на линии практически отсутствует.The disadvantage of the transport system is low operational reliability during high-speed movement of containers over long distances in poorly developed territories. The system is focused on conveyor transportation of goods over short distances in well-developed territories, therefore, in these conditions, the operational reliability of transport systems is ensured, among other things, due to the availability of technical assistance on the line. When operating the transport system in poorly developed areas, there is practically no technical assistance on the line.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эксплуатационной надежности транспортной системы для высокоскоростного перемещения контейнеров на большие расстояния в условиях слабо освоенных территорий.The problem solved by the invention is to increase the operational reliability of the transport system for high-speed movement of containers over long distances in poorly developed areas.

Техническим результатом является увеличение пропускной способности транспортной системы.The technical result is to increase the capacity of the transport system.

Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что транспортная система для перемещения контейнеров, содержит путевую структуру, транспортную платформу, выполненную с возможностью приведения в движение вдоль путевой структуры, систему привода, включающую: статор линейного двигателя с обмотками, преобразовательное устройство для создания токов в обмотках, ротор, установленный на путевой структуре и отделенный от статора воздушным зазором, передаточное устройство, связывающее статор линейного двигателя и транспортную платформу.The problem is solved and the technical result is achieved by the fact that the transport system for moving containers contains a track structure, a transport platform capable of being driven along the track structure, a drive system including: a linear motor stator with windings, a converter device for creating currents in windings, a rotor mounted on a track structure and separated from the stator by an air gap, a transfer device connecting the stator of the linear motor and the transport platform.

В отличие от прототипа в систему введены дополнительные транспортные платформы, каждая из которых снабжена сцепными устройствами, соединяющими их в сцепной состав, а головные платформы оснащены автономными энергетическими установками, генерирующими электрическую энергию для питания силовых цепей системы линейного привода, кроме того, каждая транспортная платформа дополнительно оснащена электрохимическим накопителем энергии, зарядно-разрядным устройством, связывающим электрохимический накопитель энергии с силовыми цепями системы линейного привода, а передаточное устройство состоит из съемных модулей, каждый из которых образован механически связанными друг с другом кронштейнами, один конец которых шарнирно связан с транспортной платформой, а на втором конце установлен, по меньшей мере, один статор линейного двигателя, при этом конфигурация кронштейнов обеспечивает взаимное расположение статора и ротора, при котором осуществляется электромагнитное взаимодействие друг с другом через воздушный зазор и создается тяговое, подъемное и боковое стабилизирующее усилие, обеспечивающие бесконтактное перемещение транспортной платформы вдоль путевой структуры.In contrast to the prototype, additional transport platforms are introduced into the system, each of which is equipped with coupling devices connecting them to a coupling structure, and the head platforms are equipped with autonomous power plants that generate electrical energy to power the power circuits of the linear drive system, in addition, each transport platform additionally equipped with an electrochemical energy storage device, a charging and discharging device connecting the electrochemical energy storage device with the power circuits of the linear drive system, and the transmission device consists of removable modules, each of which is formed by brackets mechanically connected to each other, one end of which is hingedly connected to the transport platform, and at the second end, at least one stator of a linear motor is installed, while the configuration of the brackets ensures the relative position of the stator and the rotor, in which electromagnetic interaction with each other through air is carried out gap and a traction, lifting and lateral stabilizing force is created, providing non-contact movement of the transport platform along the track structure.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами.The essence of the proposed technical solution is illustrated by drawings.

На фигуре 1 показан фрагмент общего вида грузовой магнитолевитационной транспортной системы. На фигуре 2 показано расположение устройств на транспортной платформе. На фигуре 3 показана транспортная платформа в разрезе. На фигуре 4 приведена функциональная схема силовых электрических цепей транспортной платформы. На фигуре 5 приведена функциональная схема преобразовательного устройства. На фигуре 6 показана конструкция передаточного устройства. На фигуре 7 показано соединение передаточного устройства с продольной балкой транспортной платформы.Figure 1 shows a fragment of a general view of the cargo maglev transport system. Figure 2 shows the arrangement of the devices on the transport platform. Figure 3 shows a cross-section of the transport platform. Figure 4 shows a functional diagram of the power electrical circuits of the transport platform. Figure 5 shows a functional diagram of a converter device. Figure 6 shows the structure of the transfer device. Figure 7 shows the connection of the transfer device to the longitudinal beam of the transport platform.

На фигуре 1 показан фрагмент общего вида транспортной системы для перемещения контейнеров. Система содержит: путевую структуру, образованную путевым полотном 1, установленным на опорах 2-4; транспортные платформы 5-7, снабженные сцепными устройствами 8, 9, соединяющими платформы в сцепной состав; автономную энергетическую установку 10, установленную на головной платформе 5; передаточные устройства 11-16, соединенные с бортом каждой транспортной платформы; контейнеры 17-20, установленные на транспортных платформах.Figure 1 shows a fragmentary general view of a transport system for moving containers. The system contains: track structure formed by track bed 1, installed on supports 2-4; transport platforms 5-7, equipped with coupling devices 8, 9, connecting the platforms into a coupling train; autonomous power plant 10, installed on the head platform 5; transfer devices 11-16 connected to the side of each transport platform; containers 17-20, installed on transport platforms.

На фигуре 2 показано расположение устройств на транспортной платформе. Транспортная платформа (см. поз. 6, фигура 1) содержит раму 21, оснащенную сцепными устройствами 8, 9 и колесными блоками 22-33 для транспортировки платформы вдоль путевого полотна. На боковой балке 34 рамы установлены передаточные устройства 14-16. На боковой балке 35 рамы установлены передаточные устройства 36-38. В объеме рамы платформы между колесными блоками расположены электрохимический накопитель энергии 39 и зарядно-разрядное устройство 40.Figure 2 shows the arrangement of the devices on the transport platform. The transport platform (see pos. 6, figure 1) contains a frame 21 equipped with coupling devices 8, 9 and wheel blocks 22-33 for transporting the platform along the track. On the side beam 34 of the frame, transmission devices 14-16 are installed. On the side beam 35 of the frame, transmission devices 36-38 are installed. An electrochemical energy storage device 39 and a charging-discharging device 40 are located in the volume of the platform frame between the wheel blocks.

На фигуре 3 показана транспортная платформа в разрезе (см. фигура 2, разрез А-А). На фигуре показаны: путевое полотно 1, опирающееся на опору 4; транспортная платформа 6, колесные блоки 26, 27; передаточные устройства 15, 37, связывающие статоры линейных двигателей 41, 42 и транспортную платформу 6; элементы ротора 43, 44, установленные на нижней поверхности путевого полотна 1; стальные пластины 45, 46, вмонтированные в поверхность путевого полотна, образующие посадочную поверхность для колесных блоков; роликовые катки 47, 48, ограничивающие боковое смещение платформы относительно путевого полотна; преобразовательные устройства 49, 50, питающие обмотки 51, 52 статоров 41, 42 линейных двигателей.Figure 3 shows the transport platform in section (see figure 2, section A-A). The figure shows: track 1, resting on support 4; transport platform 6, wheel blocks 26, 27; transfer devices 15, 37 connecting the stators of linear motors 41, 42 and the transport platform 6; rotor elements 43, 44 installed on the lower surface of the track 1; steel plates 45, 46, embedded in the surface of the track, forming a seating surface for the wheel blocks; roller rollers 47, 48, limiting the lateral displacement of the platform relative to the track; converting devices 49, 50, feeding the windings 51, 52 of the stators 41, 42 of the linear motors.

Принцип работы устройства заключается в следующем. При подаче импульсов тока в обмотки статоров 51, 52 линейных двигателей от преобразовательных устройств 49, 50 возникает силовое взаимодействие между статорами 41, 42 линейных двигателей и элементами ротора 43, 44 через регулируемый по величине воздушный зазор. Создается тяговое, подъемное и боковое стабилизирующее усилие. Указанные усилия передаются через передаточные устройства 15, 37 к транспортной платформе 6. Воздушный зазор между статорами линейных двигателей и элементами ротора регулируется таким образом, чтобы отсутствовал контакт между колесными блоками 26, 27 и стальными пластинами 45, 46, образующими посадочную поверхность на путевом полотне 1. Это обеспечивает бесконтактное перемещение транспортной платформы вдоль путевой структуры.The principle of operation of the device is as follows. When current pulses are applied to the stator windings 51, 52 of linear motors from the converters 49, 50, a force interaction occurs between the stators 41, 42 of the linear motors and the rotor elements 43, 44 through a variable-size air gap. Traction, lifting and lateral stabilizing forces are generated. These forces are transmitted through the transfer devices 15, 37 to the transport platform 6. The air gap between the stators of the linear motors and the rotor elements is adjusted so that there is no contact between the wheel blocks 26, 27 and the steel plates 45, 46, forming a landing surface on the track 1 This ensures contactless movement of the transport platform along the track structure.

На фигуре 4 приведена функциональная схема силовых электрических цепей транспортной платформы 6. Схема содержит межсекционные силовые разъемы 53, 54, электрохимический накопитель энергии 39, зарядно-разрядное устройство 40, конденсатор фильтра 55. Кроме того, на схеме показаны преобразовательные устройства 50, 56, 57 и статоры линейных двигателей 42, 62, 63, интегрированные в конструкцию передаточного устройства 15, а так же преобразовательные устройства 49, 58, 59, статоры линейных двигателей 43, 60, 61 интегрированные в конструкцию передаточного устройства 37.Figure 4 shows a functional diagram of the power electrical circuits of the transport platform 6. The diagram contains intersectional power connectors 53, 54, an electrochemical energy storage device 39, a charger 40, a filter capacitor 55. In addition, the diagram shows converting devices 50, 56, 57 and stators of linear motors 42, 62, 63, integrated into the design of the transfer device 15, as well as converting devices 49, 58, 59, stators of linear motors 43, 60, 61 integrated into the design of the transfer device 37.

Функционирование схемы заключается в следующем. Питающее напряжение, генерируемое энергетической установки 10, расположенной на головной платформе 5 (см. фигура 1), подается на силовые электрические цепи транспортной платформы 6 через силовой разъем 53. Накопитель энергии 39 через зарядно-разрядное устройство 40 может накапливать энергию, генерируемую автономной энергетической установкой или системой привода в режиме рекуперативного торможения, а также осуществлять поставку энергии в силовую цепь совместно с энергетической установкой в зависимости от режима работы транспортной системы и текущей энергетической ситуации. В режиме тяги преобразовательные устройства преобразуют постоянное напряжение силовой цепи в однополярное пульсирующее напряжение, регулируемое по частоте для питания обмоток статоров. В режиме рекуперативного торможения преобразовательные устройства обеспечивают возбуждение магнитных систем статоров и преобразование пульсирующего напряжения, возникающего на их обмотках, в постоянное напряжение, поставляемое в силовую цепь. Конденсатор 55 сглаживает пульсации напряжения. Избыток энергии из силовых цепей поглощается накопителем энергии 39 через зарядно-разрядное устройство 40. Таким образом, кинетическая энергия, накопленная транспортной системой, преобразуется в электрическую энергию и запасается в накопителе энергии для последующего использования.The functioning of the circuit is as follows. The supply voltage generated by the power plant 10 located on the head platform 5 (see figure 1) is supplied to the power electrical circuits of the transport platform 6 through the power connector 53. The energy storage device 39 can accumulate energy generated by the autonomous power plant through the charger 40 or by the drive system in the regenerative braking mode, as well as supply energy to the power circuit together with the power plant, depending on the operating mode of the transport system and the current energy situation. In traction mode, the converter devices convert the DC voltage of the power circuit into a unipolar pulsating voltage, controlled in frequency, to power the stator windings. In the regenerative braking mode, the converter devices provide excitation of the magnetic systems of the stators and the conversion of the pulsating voltage arising on their windings into a constant voltage supplied to the power circuit. Capacitor 55 smooths the voltage ripple. The excess energy from the power circuits is absorbed by the energy storage device 39 through the charging and discharging device 40. Thus, the kinetic energy accumulated by the transport system is converted into electrical energy and stored in the energy storage device for later use.

На фигуре 5 приведена функциональная схема преобразовательного устройства 50. Преобразовательное устройство 50 содержит блок управления 64, электронный коммутатор, образованный цепями из последовательно включенных силовых диодов и ключей 65 и 66, 68 и 67, соединенных с выводами конденсатора 69, и разъемными соединениями 70, 71, на которые подается питающее напряжение от силовых цепей транспортной платформы. Точка соединения силового ключа 66 и диода 65 соединена с первым выводом обмотки 52 статора линейного двигателя 42 через датчик тока 72, а точка соединения силового ключа 67 и диода 68 соединена со вторым выводом обмотки 52. Датчик положения ротора 73 и датчик воздушного зазора 74 интегрированы в конструкцию статора 42 линейного двигателя и связаны с магнитопроводом 75 статора 42 линейного двигателя.Figure 5 shows a functional diagram of the converter 50. The converter 50 contains a control unit 64, an electronic switch formed by circuits of series-connected power diodes and switches 65 and 66, 68 and 67, connected to the terminals of the capacitor 69, and detachable connections 70, 71 , to which the supply voltage is supplied from the power circuits of the transport platform. The connection point of the power switch 66 and the diode 65 is connected to the first terminal of the stator winding 52 of the linear motor 42 through the current sensor 72, and the connection point of the power switch 67 and the diode 68 is connected to the second terminal of the winding 52. The rotor position sensor 73 and the air gap sensor 74 are integrated in structure of the stator 42 of the linear motor and connected to the magnetic circuit 75 of the stator 42 of the linear motor.

Устройство работает следующим образом. При поступлении внешнего сигнала управления на блок управления 64 запускается управляющая программа, формирующая сигналы для управления силовыми ключами 66, 67. При этом осуществляется формирование импульсов однополярного тока в обмотке статора 52.The device works as follows. When an external control signal arrives at the control unit 64, a control program is launched that generates signals to control the power switches 66, 67. In this case, the formation of unipolar current pulses in the stator winding 52 is carried out.

Значение тока в обмотке 52, определяемое датчиком тока 72, регулируется таким образом, чтобы обеспечивалось поддержание заданного значения воздушного зазора, определяемого датчиком воздушного зазора 74. Линейное бесконтактное перемещение транспортной платформы вдоль путевой структуры обеспечивается синхронизацией импульсов тока в обмотке 52 с сигналами датчика положения ротора 73.The value of the current in the winding 52, detected by the current sensor 72, is adjusted so as to maintain the set value of the air gap, determined by the air gap sensor 74. The linear contactless movement of the transport platform along the track structure is provided by synchronizing the current pulses in the winding 52 with the signals from the rotor position sensor 73 ...

Преобразовательное устройство может быть интегрировано в конструкцию передаточного устройства, как показано на фигуре 6.The conversion device can be integrated into the structure of the transfer device as shown in FIG. 6.

На фигуре 6а показан разнесенный вид передаточного устройства 15 (см. фигуру 2). Конструктивно передаточное устройство выполнено в виде съемного модуля, содержащего кронштейны 76-79, концы которых выполнены в виде вилок с соосными отверстиями, преобразовательные устройства 50, 56, 57, раму 80, статоры линейного двигателя 42, 62, 63, пальцы 81-88, ось 89, тяги 90 - 93.Figure 6a shows an exploded view of the transfer device 15 (see Figure 2). Structurally, the transmission device is made in the form of a removable module containing brackets 76-79, the ends of which are made in the form of forks with coaxial holes, converting devices 50, 56, 57, frame 80, stators of a linear motor 42, 62, 63, pins 81-88, axle 89, thrust 90 - 93.

На фигуре 66 показано передаточное устройство в сборе. Устройство состоит из кронштейнов 76-79, связанных друг с другом корпусами преобразовательных устройств 50, 56, 57. Верхние вилки кронштейнов образуют шарнирные соединения 94-97 с первыми концами тяг. Тяги проходят через цилиндрические полости, находящиеся в корпусах кронштейнов (визуально доступно изображение цилиндрической полости поз. 98 на фигуре 7а) и вторыми концами образуют шарнирные соединения 103-106 с поперечными балками 99-102 рамы 80. Нижние вилки кронштейнов образуют вторые шарнирные соединения 107-110 с поперечными балками рамы в их средней части с помощью оси 89 (на фигуре 66 визуально доступно только изображение поз. 107). Таким образом, каждая поперечная балка рамы образует с соответствующим кронштейном механизм в виде двуплечего рычага, на одном плече которого закреплены статоры линейных двигателей 42, 62, 63, а вторые плечи рычага шарнирно соединены со вторыми концами тяг.Figure 66 shows an assembled transfer device. The device consists of brackets 76-79 connected to each other by the casings of the converting devices 50, 56, 57. The upper forks of the brackets form pivot joints 94-97 with the first ends of the rods. The rods pass through the cylindrical cavities located in the bracket bodies (the image of the cylindrical cavity position 98 in figure 7a is visually available) and form the second ends of the articulated joints 103-106 with the transverse beams 99-102 of the frame 80. The lower forks of the brackets form the second articulated joints 107- 110 with the cross beams of the frame in their middle part with the help of the axis 89 (in figure 66 only the image of pos. 107 is visually available). Thus, each transverse beam of the frame forms with the corresponding bracket a mechanism in the form of a two-armed lever, on one arm of which stators of linear motors 42, 62, 63 are fixed, and the second arms of the lever are pivotally connected to the second ends of the rods.

На фигуре 7а показано соединение передаточного устройства с продольной балкой транспортной платформы. Продольная балка транспортной платформы 34 оснащена проушинами 111-118 с соосными отверстиями, и опорными планками 119-122. Аналогичными опорными планками 123-126 оснащены кронштейны передаточного устройства. Шарнирные соединения 94-97 (см. фигуру 66) установлены между проушинами 111-118 и соединены с ними пальцами 85 - 86 (см фигуру 6а). При этом опорные планки транспортной платформы 119-122 и опорные планки 123-126 кронштейнов передаточного устройства примыкают друг к другу и скрепляются между собой, фиксируя модуль передаточного устройства в рабочем положении. Если опорные планки не скреплены между собой, то становится возможным поворотное движение модуля передаточного устройства относительно оси шарнирных соединений, как показано на фигуре 76. Такая конструкция повышает ремонтопригодность системы за счет обеспечения доступа к основным узлам устройства и быстрой замены съемного модуля передаточного устройства.Figure 7a shows the connection of the transfer device to the longitudinal beam of the transport platform. The longitudinal beam of the transport platform 34 is equipped with lugs 111-118 with coaxial holes, and support strips 119-122. The brackets of the transmission device are equipped with similar support strips 123-126. Pivot joints 94-97 (see figure 66) are installed between lugs 111-118 and are connected to them by pins 85-86 (see figure 6a). In this case, the support strips of the transport platform 119-122 and the support strips 123-126 of the brackets of the transmission device are adjacent to each other and fastened together, fixing the module of the transmission device in the working position. If the support strips are not fastened together, then it becomes possible to rotate the transfer module about the axis of the pivot joints, as shown in figure 76. This design improves the maintainability of the system by providing access to the main components of the device and quickly replacing the removable transfer module.

Таким образом, повышение эксплуатационной надежности транспортной системы для высокоскоростного перемещения грузов на большие расстояния в условиях слабо освоенных территорий, по сравнению с прототипом, обеспечивается благодаря:Thus, an increase in the operational reliability of the transport system for high-speed movement of goods over long distances in poorly developed territories, in comparison with the prototype, is provided due to:

- введению дополнительных транспортных платформ, каждая из которых снабжена сцепными устройствами, соединяющими их в сцепной состав, и оснащению сцепного состава двумя автономными энергетическими установками повышается живучесть системы, так как при отказе одной из энергоустановок сцепной состав способен продолжать движение, используя энергию одной энергоустановки;- the introduction of additional transport platforms, each of which is equipped with coupling devices connecting them into a coupling train, and the equipping of the coupling train with two autonomous power plants increases the survivability of the system, since if one of the power plants fails, the coupling train is able to continue moving using the energy of one power plant;

- оснащению каждой транспортной платформы электрохимическим накопителем энергии и зарядно-разрядным устройством повышается энергетическая эффективность транспортной системы, за счет накопления и повторного использования кинетической энергии, высвобождающейся при электрическом торможении сцепного состава, что экономит моторесурс энергетической установки и повышает вероятность безотказной работы;- equipping each transport platform with an electrochemical energy storage device and a charging and discharging device increases the energy efficiency of the transport system, due to the accumulation and reuse of kinetic energy released during electric braking of the coupling train, which saves the service life of the power plant and increases the likelihood of failure-free operation;

- съемной конструкции модулей передаточного устройства повышается ремонтопригодность устройства за счет обеспечения доступа к основным узлам и возможности быстрой замены съемного модуля;- the removable design of the modules of the transfer device increases the maintainability of the device by providing access to the main units and the possibility of quick replacement of the removable module;

- упрощению системы по сравнению с прототипом, за счет исключения из устройства левитационных и направляющих магнитов, повышается вероятность безотказной работы системы.- simplification of the system in comparison with the prototype, due to the exclusion of levitation and guide magnets from the device, the probability of failure-free operation of the system increases.

Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения проявляется в уменьшении времени доставки груза.The positive effect of using the proposed technical solution is manifested in a decrease in the time of cargo delivery.

Claims (1)

Грузовая магнитолевитационная транспортная система, содержащая путевую структуру, транспортную платформу, выполненную с возможностью приведения в движение вдоль путевой структуры, систему привода, включающую статор линейного двигателя с обмотками, преобразовательное устройство для создания токов в обмотках, ротор, установленный на путевой структуре и отделенный от статора воздушным зазором, передаточное устройство, связывающее статор линейного двигателя и транспортную платформу, отличающаяся тем, что в систему введены дополнительные транспортные платформы, каждая из которых снабжена сцепными устройствами, соединяющими их в сцепной состав, а головные платформы оснащены автономными энергетическими установками, генерирующими электрическую энергию для питания силовых цепей системы линейного привода, кроме того, каждая транспортная платформа дополнительно оснащена электрохимическим накопителем энергии, зарядно-разрядным устройством, связывающим электрохимический накопитель энергии с силовыми цепями системы линейного привода, а передаточное устройство состоит из съемных модулей, каждый из которых образован механически связанными друг с другом кронштейнами, один конец которых шарнирно связан с транспортной платформой, а на втором конце установлен по меньшей мере один статор линейного двигателя, при этом конфигурация кронштейнов обеспечивает взаимное расположение статора и ротора, при котором осуществляется электромагнитное взаимодействие друг с другом через воздушный зазор и создаются тяговое, подъемное и боковое стабилизирующее усилия, обеспечивающие бесконтактное перемещение транспортной платформы вдоль путевой структуры.Freight maglev transport system containing a track structure, a transport platform configured to be driven along the track structure, a drive system including a linear motor stator with windings, a converter device for creating currents in the windings, a rotor mounted on the track structure and separated from the stator air gap, a transmission device connecting the stator of a linear motor and a transport platform, characterized in that additional transport platforms are introduced into the system, each of which is equipped with coupling devices connecting them to a coupling train, and the head platforms are equipped with autonomous power plants that generate electrical energy for power supply of the power circuits of the linear drive system, in addition, each transport platform is additionally equipped with an electrochemical energy storage device, a charging-discharge device connecting the electrochemical energy storage device with a power and chains of the linear drive system, and the transfer device consists of removable modules, each of which is formed by mechanically connected brackets, one end of which is pivotally connected to the transport platform, and at the second end at least one stator of a linear motor is installed, with the configuration of the brackets ensures the mutual arrangement of the stator and the rotor, in which electromagnetic interaction with each other is carried out through the air gap and traction, lifting and lateral stabilizing forces are created, providing non-contact movement of the transport platform along the track structure.
RU2018137373A 2018-10-23 2018-10-23 Cargo magnetic levitation transport system RU2755552C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137373A RU2755552C2 (en) 2018-10-23 2018-10-23 Cargo magnetic levitation transport system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018137373A RU2755552C2 (en) 2018-10-23 2018-10-23 Cargo magnetic levitation transport system

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018137373A RU2018137373A (en) 2020-04-23
RU2018137373A3 RU2018137373A3 (en) 2021-06-29
RU2755552C2 true RU2755552C2 (en) 2021-09-17

Family

ID=70412478

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018137373A RU2755552C2 (en) 2018-10-23 2018-10-23 Cargo magnetic levitation transport system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755552C2 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131165C1 (en) * 1997-11-05 1999-05-27 Нитусов Юрий Евгеньевич Magnetic levitation device
US20040089190A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-13 Krishnan Ramu Transportation system with linear switched reluctance actuator for propulsion and levitation
RU2288852C2 (en) * 2001-07-02 2006-12-10 Магна Форс, Инк. Device, system and method of lifting and moving of objects
KR100895899B1 (en) * 2007-12-13 2009-05-04 한국기계연구원 Magnetically levitated vehicle system using linear switched reluctance motor and halbach array

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2131165C1 (en) * 1997-11-05 1999-05-27 Нитусов Юрий Евгеньевич Magnetic levitation device
RU2288852C2 (en) * 2001-07-02 2006-12-10 Магна Форс, Инк. Device, system and method of lifting and moving of objects
US20040089190A1 (en) * 2002-11-08 2004-05-13 Krishnan Ramu Transportation system with linear switched reluctance actuator for propulsion and levitation
KR100895899B1 (en) * 2007-12-13 2009-05-04 한국기계연구원 Magnetically levitated vehicle system using linear switched reluctance motor and halbach array

Also Published As

Publication number Publication date
RU2018137373A3 (en) 2021-06-29
RU2018137373A (en) 2020-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9643781B2 (en) Storage system and methods
US9738299B2 (en) Mother daughter cart system
US20080148990A1 (en) Transit system vehicle guideway constructed from modular elements and using magnetic levitation for suspension and propulsion vehicles
RU2643900C1 (en) Transport system
US9906112B2 (en) Electromagnetic propulsion system having a wireless power transfer system
US10211676B2 (en) Electromechanical propulsion system having a wireless power transfer system
JP6095921B2 (en) Vehicle power supply device
US20140271069A1 (en) Storage Carts
CA2907791C (en) Conveying platform
JP2018107907A (en) Transportation carriage
RU2755552C2 (en) Cargo magnetic levitation transport system
CN117184729B (en) Heavy-load intelligent four-way shuttle
EP2280773B1 (en) Amusement device and propelling method for propelling a passenger carrier of such amusement device
Fang et al. A novel magpipe pipeline transportation system using linear motor drives
CN113295047A (en) Driving distributed heavy carrier rocket vertical transfer system
CN210647305U (en) Sorting device
CN219904344U (en) Transfer trolley of urban rail train inspection robot and urban rail train inspection system
CN111878328A (en) Suspension bearing for vertical axis wind power generation device
CN218230624U (en) Heavy-load RGV system
Post Toward more efficient transport: The Inductrack maglev system
CN220253940U (en) Movable energy storage device and power distribution equipment
Krishnan Propulsion with and without wheels
CN216580203U (en) Arch type one-way fork-extending type carrying robot for commercial vehicle battery replacement station
CN203582048U (en) Unloading system of magnetic power wagon tippler
KR20220147653A (en) Drive units for self-propelled carriages, self-propelled carriages, supporting structures and transport systems for self-propelled carriages

Legal Events

Date Code Title Description
HZ9A Changing address for correspondence with an applicant