SU724376A1

SU724376A1 - Solenoid of magnetic suspension system of ground vehicle

Info

Publication number: SU724376A1
Application number: SU782600033A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Аристархович Фетисов; Николай Матвеевич Новогренко; Василий Васильевич Дубов; Анатолий Михайлович Ратушняк; Владимир Ильич Серебряков
Original assignee: Предприятие П/Я Г-4847
Priority date: 1978-04-04
Filing date: 1978-04-04
Publication date: 1980-03-30

Description

Изобретение относится к области высокоскоростного наземного транспорта, а более конкретно к электромагниту системы магнитного подвеса.The invention relates to the field of high-speed land transport, and more particularly to an electromagnet of a magnetic suspension system.

Известен электромагнит подвеса с П-образным магнитопроводом равного сечения и расположенной на ярме магнитопровода обмоткой возбуждения {1].Known electromagnet suspension with a U-shaped magnetic circuit of equal cross section and located on the yoke of the magnetic circuit of the excitation winding {1].

В описанной конструкции ввиду больших воздушных зазоров и, следовательно, значительных потоков рассеяния сталь магнитопровода неравномерно нагружена магнитным потоком, что увеличивает примерно на 5% вес электромагнита. Принудительное охлаждение в данной конструкции возможно только вдоль электромагнита, что приводит к значительному перегреву хладоагента и неравномерному охлаждению обмотки возбуждения в случае длинных электромагнитов.In the described construction, due to large air gaps and, therefore, significant scattering fluxes, the steel of the magnetic circuit is unevenly loaded with a magnetic flux, which increases the weight of the electromagnet by about 5%. Forced cooling in this design is possible only along the electromagnet, which leads to a significant overheating of the refrigerant and uneven cooling of the field coil in the case of long electromagnets.

Ближайшим по технической сущности и достигаемому эффекту к изобретению является электромагнит системы магнитного подвеса высокоскоростного наземного транспортного средства, содержащий магнитопровод с вертикальными стержнями уменьшающейся площади рабочего сечения от ярма к полюсникам и расположенную на ярме магнитопровода обмотку возбуждения С каналами охлаждения [2].The closest in technical essence and the achieved effect to the invention is an electromagnet of the magnetic suspension system of a high-speed land vehicle, containing a magnetic circuit with vertical rods of decreasing working cross-sectional area from the yoke to the poles and an excitation winding With cooling channels located on the yoke of the magnetic circuit [2].

В описанной конструкции сталь нагружена магнитным потоком равномерно, что позволяет несколько снизить вес электромагнита. Кроме того, осуществляется 5 охлаждение нижней части обмотки возбуждения в поперечном направлении.In the described construction, the steel is uniformly loaded with magnetic flux, which allows to slightly reduce the weight of the electromagnet. In addition, there is 5 cooling of the lower part of the field winding in the transverse direction.

Однако, верхняя часть катушки и магнитопровод выполнены не охлаждаемыми, что не позволяет увеличить плотность тока об10 мотки возбуждения.However, the upper part of the coil and the magnetic circuit are not cooled, which does not allow increasing the current density of the excitation coil.

Цель изобретения — повышение подъемной силы и уменьшение веса электромагнита путем повышения плотности тока. 'The purpose of the invention is to increase the lifting force and reduce the weight of the electromagnet by increasing the current density. ''

Цель достигается тем, что в вертикаль15 ных стержнях выполнены поперечные каналы охлаждения с сечением, расширяющимся от ярма к полюсникам.The goal is achieved by the fact that transverse cooling channels with a cross section expanding from the yoke to the poles are made in vertical rods.

Форма каналов и их расположение обеспечивают равномерность нагруженности 20 магнитным потоком и в то же время охлаждение в поперечном направлении верхней части обмотки возбуждения и магнитопровода.The shape of the channels and their location ensure uniform loading of 20 magnetic flux and at the same time, cooling in the transverse direction of the upper part of the field winding and the magnetic circuit.

На фиг. 1 изображен предлагаемый 25 электромагнит, общий вид; на фиг. 2 — сечение А—А на фиг. 1.In FIG. 1 shows the proposed 25 electromagnet, general view; in FIG. 2 — section A — A in FIG. 1.

Электромагнит имеет магнитопровод 1 с отверстиями 2 в форме равнобедренных треугольников и расположенную на ярме 30 магнитопровода обмотку 3 возбуждения, состоящую из п секций, соединенных между собой последовательно. Между секциями имеются воздушные зазоры 4 и 5. Отверстия 2 в магнитопроводе необходимы для того, чтобы магнитное нагружение в “вертикальных стержнях 6 магнитопровода соответствовало соотношениюThe electromagnet has a magnetic circuit 1 with holes 2 in the form of isosceles triangles and an excitation winding 3 located on the yoke 30 of the magnetic circuit, consisting of n sections connected in series. There are air gaps 4 and 5 between the sections. Holes 2 in the magnetic circuit are necessary so that the magnetic loading in the “vertical rods 6 of the magnetic circuit corresponds to the ratio

В = — = const, где Фг — магнитный поток через i-тое сечение вертикального стержня магнитопровода;B = - = const, where Фг is the magnetic flux through the ith section of the vertical core of the magnetic circuit;

S, — площадь i-того сечения.S, is the area of the i-th section.

При коэффициенте рассеяния, равном двум, площадь сечения в основании стержня 6 должна быть примерно в два раза больше, чем на поверхности полюса. Верхняя часть 7 стержня 6 не имеет отверстий. Это сделано для создания равномерного магнитного поля на поверхности полюсов. С целью повышения плотности тока в обмотке возбуждения образованные отверстиями 2 каналы обеспечивают принудительное охлаждение электромагнита в поперечном направлении. Электромагнит предназначен для взаимодействия с ферромагнитным рельсом 8.When the scattering coefficient is equal to two, the cross-sectional area at the base of the rod 6 should be approximately two times larger than on the surface of the pole. The upper part 7 of the rod 6 has no holes. This is done to create a uniform magnetic field on the surface of the poles. In order to increase the current density in the field winding, the channels formed by the openings 2 provide forced cooling of the electromagnet in the transverse direction. The electromagnet is designed to interact with the ferromagnetic rail 8.

Электромагнит работает следующим образом.The electromagnet operates as follows.

Обмотка возбуждения подключается к источнику постоянного тока. Возникает магнитный поток, который замыкается по магнитопроводу и рельсу. Между магнитопроводом и рельсом возникают силы притяже ’The field winding is connected to a direct current source. A magnetic flux occurs, which closes along the magnetic circuit and the rail. Stronger forces arise between the magnetic circuit and the rail ’

ния, которые управляются при помощи системы автоматического управления. Верхняя часть обмотки возбуждения охлаждается воздухом, который проходит сначала по 5 отверстиям в магнитопроводе, затем по воздушным зазорам в обмотке и выходит через отверстия в магнитопроводе. Остальная часть обмотки возбуждения охлаждается воздухом, проходящим по воздушным зазо0 рам в обмотке.niya, which are controlled by an automatic control system. The upper part of the field winding is cooled by air, which first passes through 5 holes in the magnetic circuit, then through the air gaps in the winding and exits through the holes in the magnetic circuit. The rest of the field winding is cooled by air passing through the air gaps in the winding.

Claims

Claim

The electromagnet of the ground vehicle’s magnetic suspension system, 5 comprising a magnetic circuit with vertical rods of decreasing working cross section from the yoke to the poles and an excitation winding with cooling channels located on the yoke, differs in that, in order to increase the lifting force and reduce weight , in the vertical rods there are transverse cooling channels with a cross section expanding from the yoke to the poles.

5 Sources of information taken into account in the examination

1. Tikhmenev B.N., Gorin Η. N. and Panfilov V. N. Problems of high-speed land transport with electromagnetic

About hanging. - "Bulletin of the All-Union Scientific Research Institute of Railway Transport." M., 1977, No. 6, p. 12-16.

2. The laid-out application of Germany No. 2413376, 5 cl. In 60L 13/00, 02.19.76 (prototype).

• r.y. 1

I.