Электромагнитная система подвеса и направления транспортного средства
Изобретение относится к транспортной технике. Цель изобретения - повышение эффективности. Электромагнитная система подвеса и направления содержит ферромагнитный рельс 1, расположенный на путевом полотне, и установленные на транспортном средстве ряд основных электромагнитов 2 и дополнительные электромагниты 3. Дополнительные электромагниты 3 установлены с возможностью поворота вокруг нормали к плоскости ярма в одном ряду на одной оси с основными магнитами. 12 ил.
Изобретение относится к области высокоскоростного наземного транспорта (ВСНТ) и, определяя устройство магнитов систем подвеса и направления транспортных и иных средств на магнитной подушке, может быть использовано в общем машиностроении и других отраслях народного хозяйства для левитации и электромагнитного бесконтактного торможения различных механических объектов, например вращающихся. Цель изобретения повышение эффективности в режиме торможения. На фиг.1 показана система подвеса и направления с одним дополнительным и двумя основными магнитами, вид сбоку; на фиг.2 то же, вид сверху; на фиг.3 распределительные магнитной индукции вдоль полюса на фиг.1, 2; на фиг.4 система с двумя дополнительными и одними основными магнитами, вид сбоку; на фиг.5 то же, вид сверху; на фиг.6 распределение магнитной индукции на фиг.4, 5; на фиг.7 система подвеса и направления в режиме торможения с дополнительным магнитом, вид сбоку; на фиг.8 то же, вид сверху; на фиг.9 распределение магнитной индукции на фиг.7, 8; на фиг.10 система в режиме торможения с двумя дополнительными магнитами, вид сбоку; на фиг.11 то же, вид сверху; на фиг. 12 распределение магнитной индукции на фиг.10, 11; на фиг.13 реализация относительной подвижности магнитов. Электромагнитная система подвеса и направления состоит из ферромагнитного рельса 1, основных 2 и дополнительных 3 магнитов, установленных на транспортном средстве вдоль рельса 1. Электромагниты имеют ярмо 4 с обмоткой намагничивания 5 и полюса 6. Основные магниты 2 установлены на транспортном средстве неподвижно, а дополнительные имеют возможность поворота вокруг нормали к плоскости ярма и установлены на одной оси с основными магнитами. Угловое перемещение может быть осуществлено, например, при помощи подшипникового шкворневого узла. Реализация относительной подвижности магнитов иллюстрируется на примере поворота дополнительного магнита вокруг нормали к плоскостям ярма при помощи подшипникового шкворневого узла (фиг.13). Конструктивно-геометрические соотношения для данного исполнения описываются уравнениями: радиус поворота R
secarctg(1- 
), зазор по нормали между полюсами основных и дополнительных магнитов h 
[secarctg(1- 
) 1, где S длина полюса дополнительного магнита; t ширина полюса электромагнита. Система работает следующим образом. При норминальной скорости движения или на стоянке дополнительные магниты 3 по команде с пульта управления занимают фиксированное положение, при котором поле, создаваемое ими, замыкается так же, как и поле, создаваемое основными магнитами 2, т.е. в плоскости, перпендикулярной вектору скорости V. Этому положению магнитов соответствует минимум потерь на вихревые токи и минимум тормозных сил в режиме движения, а также максимум подъемного усилия в режиме стоянки. Указанный эффект возникает из-за более равномерного без провалов продольного распределения магнитной индукции (фиг.3), так как вихревые токи будут наводиться только на набегающем и сбегающем краях магнитной цепи и будут отсутствовать в ее середине. В режиме торможения (фиг.7) дополнительный электромагнит 3, имеющий возможность поворота вокруг нормали к плоскости ярма, по команде поворачивается на угол 
по отношению к вектору скорости V, при этом в продольном направлении образуются две независимые магнитные цепи, созданные основным 2 и дополнительным 3 магнитами. Магнитный поток в цепи основного электромагнита будет иметь поперечное, а в цепи дополнительного электромагнита продольное замыкание по отношению к вектору скорости V (фиг.8). На набегающем и сбегающем краях магнитов 2 и 3 (фиг.9) формируется крутой фронт магнитной индукции, создающий максимальные тормозные силы, т.е. в режиме торможения оптимально используются паразитные для движения вихревые токи. На фиг.9 и 12 представлено продольное распределение поля, показывающее, что при данной конструкции исполнения наблюдаются резкие скачки магнитной индукции, способствующих увеличению тормозных сил в режиме торможения. В целях уменьшения падения усилий подвеса и направления в режиме движения, уменьшения массы рельса и улучшения вписывания дополнительного магнита в габариты экипажа длина полюса дополнительного магнита выполнена равной ширине основного и ширине рельса. Оптимальное число дополнительных магнитов и их расположение по длине экипажа должно выбираться отдельно для каждого из конструктивных его решений и заданного ускорения замедления.
Формула изобретения
ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ СИСТЕМА ПОДВЕСА И НАПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА, содержащая установленные на полотне дороги ферромагнитный рельс и на транспортном средстве вдоль него ряд магнитов и приспособление для изменения конфигурации магнитного поля, размещенное в межполюсных зонах смежных магнитов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности в режиме торможения, приспособление для изменения конфигурации магнитного поля содержит по крайней мере один электромагнит, установленный соосно с основными магнитами с возможностью поворота в плоскости, параллельной плоскости размещения ферромагнитного рельса.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13
