Система высокоскоростного наземного транспорта

 

Использование: на железнодорожном транспорте, а именно, на высокоскоростном наземном транспорте с линейными асинхронными двигателями. Сущность изобретения: система высокоскоростного наземного транспорта содержит экипаж на магнитной подвеске и путевую структуру, включающую индукторы линейных асинхронных двигателей, содержащих сердечники с многофазными обмотками. Днище экипажа выполнено в форме равнобедренной трапеции. Дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей содержат многофазные обмотки. Дополнительные индукторы размещены попарно по обе стороны от основного индуктора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а более точно - к высокоскоростному наземному транспорту с линейными асинхронными двигателями.

Известна система высокоскоростного наземного транспорта, содержащая экипаж на магнитной подвеске и путевую структуру в виде индукторов линейных асинхронных двигателей. (Аватков Е.С. Высокоскоростной транспорт. - Серия: Итоги науки и техники, т.3, М.: 1975, рис.59, с. 128).

Данная система не обеспечивает стабилизацию величины воздушного зазора между экипажем и путевой структурой.

Извстна система высокоскоростного наземного транспорта, содержащая экипаж на магнитной подвеске, днище которого выполнено из электропроводящего материала, путевую структуру, имеющую расположенные в ряд вдоль продольной оси пути линейные асинхронные двигатели.

Недостатком системы является то, что она не обеспечивает постоянства воздушного зазора между экипажем и путевой структурой.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является стабилизация воздушного зазора между экипажем и путевой структурой.

Решение задачи достигается тем, что система высокоскоростного наземного транспорта, содержащая экипаж на магнитной подвеске, днище которого выполнено из электропроводящего материала, и путевую структуру, имеющую расположенные в ряд вдоль продольной оси пути индукторы линейных асинхронных двигателей, снабжена дополнительными индукторами, расположенными попарно симметрично относительно продольной оси пути по обе стороны от первых индукторов, причем днище экипажа в поперечном сечении имеет форму равнобедренной трапеции, обращенной меньшим основанием в сторону основного индуктора, а путевая структура выполнена с боковыми участками, расположенными параллельно боковым сторонам днища экипажа, и дополнительные индукторы установлены на боковых участках путевой структуры, при этом обмотки каждой пары индукторов в поперечном направлении включены встречно, а обмотки индукторов в продольных рядах соединены согласно, причем дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей размещены на общих ферромагнитных основаниях.

На фиг. 1 изображен общий вид системы (схематично); на фиг.2 - порядок следования фаз обмоток основного и дополнительных индукторов (развернуто в плоскости); на фиг.3 - общий вид системы (вариант).

Система (фиг.1) содержит экипаж 1 на магнитной подвеске и путевую структуру 2, включающую индукторы линейных асинхронных двигателей, содержащих сердечники 3 с многофазными (трехфазными) обмотками 4. Днище 5 экипажа 1 выполнено в форме равнобедренной трапеции из электропроводящего материала. Дополнительные индукторы 6 и 7 линейных асинхронных двигателей содержит обмотки 8 и 9.

При этом индукторы 6 и 7 размещены попарно по обе стороны от основного и ориентированы поперечно ему. Стрелками F₁ и F₂ обозначены силы, действующие на экипаж 1 в поперечном направлении.

На фиг. 2 показан порядок следования фаз основного и дополнительных индукторов, где А, В, С - обозначения фаз; F₁, F₂ F₃ - направления действия тяговых усилий, перемещающих экипаж.

На фиг. 3 показан экипаж 1 с уменьшенным зазором между ним и путевой структурой. Все обозначения здесь те же, что и на фиг.1.

Система работает следующим образом.

При подключении обмоток основного и дополнительных индукторов путевой структуры к источнику трехфазного напряжения возбуждаются магнитные поля, бегущие в продольном направлении (фиг.1 и 2), т.к. обмотка основного индуктора в этом направлении имеет прмой порядок следования фаз А, В, С; А, В, С; А. . ., система всех обмоток дополнительных индукторов также образует в этом же направлении прямые порядки следования фаз (фиг.2) А, В, С; А, В,... ; В, С, А; В, С, В,...; С, А, В; С, А, В, С...

Бегущие в направлении движения (продольном направлении) магнитные поля, пересекая электропроводящее днище 5 экипажа 1, индуктирует в нем электродвижущие силы, вызывающие протекание трехфазных вихревых токов, вступающих во взаимодействие с бегущими вдоль трапецеидального днища 5 экипажа 1 (фиг. 1 и 2) магнитными полями. В результате этого взаимодействия создаются тяговые усилия F₃, F₄ и F₅, под действием которых подвешенный в магнитном поле экипаж перемещается над путевой структурой.

Кроме того, в любом поперечном сечении путевой структуры по обе стороны от основного индуктора размещены по два дополнительных индуктора, параллельных соответствующим сторонам равнобедренной трапеции, обмотки которых в поперечном направлении (фиг.2) имеют взаимно противоположные порядки следования фаз, например, А, В, С и С, В, А и т.д. Эти обмотки создают бегущие навстречу друг другу магнитные потоки, пересекающие боковые стороны днища экипажа и индуктирующие в нем электродвижущие силы, под действием которых в боковых сторонах днища потекут трехфазные вихревые токи. Эти токи будут взаимодействовать с бегущими навстречу друг другу магнитными полями. В результате создаются механические усилия F₁ и F₂ (фиг.1 и 2), направленные навстречу друг другу. При нормальном воздушном зазоре δ₁ между экипажем 1 и путевой структурой (фиг. 1) эти усилия равны по величине, уравновешивают друг друга и не оказывают никакого влияния на движение экипажа.

При увеличении нагрузки экипажа 1 (фиг.3) воздушный зазор уменьшается до величины δ₂, при этом верхние части боковых сторон электропроводящего днища 5 экипажа опускаются и располагаются ниже верхних дополнительных индукторов. В результате бегущие магнитные поля (в поперечном движению направлении) верхних дополнительных индукторов взаимодействуют с вихревыми токами, протекающими по меньшей площади по сравнению с бегущими полями нижних дополнительных индукторов. Поэтому механические усилия F₁ становятся меньше усилий F₂ (фиг.3) и под действием разности этих сил экипаж стремится занять прежнее положение, показанное на фиг.1, когда эти усилия выравниваются.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА ВЫСОКОСКОРОСТНОГО НАЗЕМНОГО ТРАНСПОРТА, содержащего экипаж на магнитной подвеске, днище которого выполнено из электропроводящего материала, и путевую структуру, имеющую расположенные в ряд вдоль продольной оси пути индукторы линейных асинхронных двигателей, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительными индукторами, путевая структура выполнена с боковыми участками, расположенными наклонно, а дополнительные индукторы попарно симметрично установлены на боковых участках путевой структуры с образованием продольных рядов, причем днище экипажа в поперечном сечении имеет форму равнобедренной трапеции с боковыми сторонами, параллельными боковым участкам путевой структуры, и с обращенным в сторону основного индуктора меньшим основанием, при этом обмотки каждой пары индукторов включены встречно, а обмотки индукторов в продольных рядах соединены согласно.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей размещены на общих ферромагнитных основаниях.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3