Система электродинамического подвеса

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система электродинамического подвеса содержит экипаж и путевое полотно в виде желоба. На днище экипажа расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса. На боковых стенках экипажа расположены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя. На вертикальных стенках желоба расположены статорные обмотки линейного синхронного двигателя. На днище желоба расположены путевые структуры подвеса, выполненные на участках движения с крейсерской скоростью в виде многозвенной путевой структуры, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек. При этом в днище передней части экипажа, обращенном к путевому полотну, выполнены воздухозаборники, соединенные с помощью поддувочных канавок, выполненных в днище экипажа, с профилированными спиральными канавками на нижней поверхности днища. Технический результат заключается в повышении значения коэффициента качества левитации. 2 ил.

 

Изобретение относится к транспорту, а конкретнее к системам электродинамического подвеса для высокоскоростного транспорта.

Известна система подвеса (Р. Торнтон. Наземный транспорт 80-х годов - М.: Мир. 1974. С. 91-92), которая содержит экипаж, внутри которого расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса и сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя. Путевое полотно выполнено в форме U-образного желоба, на днище которого жестко укрепленная путевая структура подвеса, выполненная в виде многозвенной структуры из электропроводящего материала. Сила тяги создается в результате взаимодействия магнитных полей сверхпроводящих соленоидов с полем статорных обмоток, жестко укрепленных на вертикальных стенках желоба. Сила левитации создается в результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих соленоидов возбуждения системы электродинамического подвеса, расположенных на днище экипажа с вихревыми токами, наведенными в путевой структуре. Сила магнитного торможения FD достигает своего максимального значения при низких скоростях (8-16 км/ч), а затем уменьшается обратно пропорционально скорости.

Основным недостатком данной системы является то, что отрицательное влияние силы магнитного торможения FD приводит к необходимости увеличения электрического тока в сверхпроводящих соленоидах для реализации необходимого значения коэффициента качества левитации (kLD=FL/FD, где FL - сила левитации), величина которого ограничена по условиям поддержания сверхпроводящего состояния соленоидов, что обусловливает низкое качество левитации.

Известна система электродинамического подвеса (RU №13782, B60L 13/10, 27.05.2000), выбранная в качестве прототипа, которая содержит экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса, на боковых стенках которого расположены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя, и путевое полотно в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены статорные обмотки линейного синхронного двигателя, а на днище которого расположены путевые структуры подвеса, выполненные на участках движения с крейсерской скоростью в виде многозвенной путевой структуры, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек.

Основным недостатком данной системы электродинамического подвеса является относительно низкое значение качества левитации, приводящее к необходимости увеличения тока через сверхпроводящие соленоиды для реализации требуемого значения коэффициента качества левитации kLD. В свою очередь максимальный ток через сверхпроводящие соленоиды имеет ограничение, связанное с типом применяемого сверхпроводящего провода в соленоидах.

Задачей данного изобретения является повышение коэффициента качества левитации kLD системы электродинамического подвеса за счет использования энергии потоков воздуха, протекающих между днищем движущегося экипажа и путевым полотном.

Технический результат достигается тем, что в системе электродинамического подвеса, содержащей экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса, а на боковых стенках которого расположены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя, и путевое полотно в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены статорные обмотки линейного синхронного двигателя, а на днище которого расположены путевые структуры подвеса, выполненные на участках движения с крейсерской скоростью в виде многозвенной путевой структуры, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек, в днище передней части экипажа, обращенном к путевому полотну, выполнены воздухозаборники, соединенные с помощью поддувочных канавок, выполненных в днище экипажа, с профилированными спиральными канавками на нижней поверхности днища.

Вид днища экипажа предлагаемой системы электродинамического подвеса снизу приведен на фиг. 1.

На фиг. 2 изображен фронтальный вид экипажа системы электродинамического подвеса (разрез справа).

В днище передней части экипажа 1 (фиг. 1), обращенном к путевому полотну 2 (фиг. 2) выполнены воздухозаборники 3, соединенные с помощью поддувочных канавок 4 с профилированные спиральными канавки 5 (фиг. 1), выполненные в виде спиралей.

На боковых стенках 6 путевого полотна 2 (фиг. 2) расположены трехфазные статорные обмотки 7 линейного синхронного двигателя, например, петлевая или волновая (Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия. 1974. С. 403-431). На боковых стенках экипажа 1 жестко закреплены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения 8 линейного синхронного двигателя.

На путевом полотне 2 установлена путевая структура подвеса 9, которая на участках движения с крейсерской скоростью выполнена в виде многозвенной путевой структуры, представляющей из себя непрерывную систему замкнутых контуров, образующихся перемыканием продольных шин, выполненных из электропроводящего материала, например, из меди или алюминия, шинами-перемычками, выполненными из аналогичного электропроводящего материала, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек.

На днище внутри экипажа 1 жестко закреплены сверхпроводящие соленоиды возбуждения 10 системы электродинамического подвеса.

Работа системы электродинамического подвеса происходит следующим образом. При запитывании трехфазных статорных обмоток 7 последние создают продольное бегущее магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем сверхпроводящих соленоидов 8, в результате возникает сила тяги, приводящая в движение экипаж 1. При движении экипажа 1 под действием магнитного поля сверхпроводящих соленоидов 10, установленных в криостатах экипажа 1, которые на чертежах не показаны, в путевой структуре 9 наводятся токи. В результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих соленоидов 10 с вихревыми токами в путевой структуре 9 возникает подъемная сила FL.

При движении экипажа 1 системы электродинамического подвеса вдоль путевого полотна 2 образуется встречный воздушный поток, часть которого входит в зазор между днищем экипажа 1 и путевым полотном 2 и через воздухозаборники 3 и поддувочные канавки 4 поступает в профилированные спиральные канавки 5. Затем поступивший поток воздуха в профилированные спиральные канавки 5, превращаемый ими в вихрь, который «ввинчивается» в днище экипажа 1, образуя дополнительную аэродинамическую подъемную силу FП.

Таким образом, образование вихрей в профилированных спиральных канавках 5 позволяет увеличить значение подъемной силы FL за счет использования набегающих в зазор между нижней поверхностью днища экипажа 1 и путевым полотном 2 встречных потоков воздуха на величину равную FП и, следовательно, повысить значение коэффициента качества левитации kLD.

Система электродинамического подвеса, содержащая экипаж, на днище которого расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса, а на боковых стенках которого расположены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя, и путевое полотно в виде желоба, на вертикальных стенках которого расположены статорные обмотки линейного синхронного двигателя, а на днище которого расположены путевые структуры подвеса, выполненные на участках движения с крейсерской скоростью в виде многозвенной путевой структуры, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек, отличающаяся тем, что в днище передней части экипажа, обращенном к путевому полотну, выполнены воздухозаборники, соединенные с помощью поддувочных канавок, выполненных в днище экипажа, с профилированными спиральными канавками на нижней поверхности днища.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортным средствам. Транспортное средство для перемещения внутри трубопровода содержит источник крутящего момента и корпус, на наружной поверхности которого наклонно к его продольной оси под некоторым углом, одинаковым для всех, установлены подпружиненные фрикционные ролики для взаимодействия с внутренней поверхностью трубопровода по винтовой линии.

Изобретение относится к высокоскоростным транспортным средствам. Аэропоезд состоит из локомотива и соединенных с локомотивом грузопассажирских модулей – вагонов и выполнен с возможностью передвижения по железнодорожному пути и над ним.

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Магнитоплан содержит пассажирские и грузовые вагоны на левитирующих тележках на базе армированных эластичных гусениц.

Группа изобретений относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Магнитное приводное устройство содержит трубчатый направляющий элемент по существу кольцевого сечения, ведущий элемент и ведомый элемент.

Изобретение относится к области магнитных подвесок для транспортных средств. Устройство динамической стабилизации магнитолевитационного транспортного средства содержит два гетерополярных магнитных полюса, выполненных в виде сборок элементарных магнитов.

Изобретение относится к левитационным устройствам транспортных средств. Стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств включает в себя прямые и ответвленные путевые треки левитации и обмотки статоров тяговых линейных синхронных двигателей.

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает в себя совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек.

Изобретение относится к запорным клапанам и системам воздушных шлюзов для высокоскоростных транспортных систем. Высокоскоростная транспортная система включает в себя по меньшей мере одну транспортную трубу, имеющую по меньшей мере один трек, по меньшей мере одну капсулу, выполненную с возможностью движения между станциями по указанной по меньшей мере одной трубе, движительную систему, приспособленную для приведения в движение по трубе указанной по меньшей мере одной капсулы, систему левитации, приспособленную для левитации капсулы внутри трубы, а также по меньшей мере одно средство герметизации, размещенное вдоль указанной по меньшей мере одной трубы и выполненное с возможностью создания воздушного шлюза в указанной по меньшей мере одной трубе.

Транспортная система относится к области магнитолевитационной транспортной техники. Грузовая магнитолевитационная транспортная платформа транспортной системы содержит типовую фитинговую платформу 1 с морским контейнером 2, установленную на двух несущих тележках 3, снабженных боковыми страховочными колесами 4, укрепленными по бокам несущих тележек 3 и взаимодействующими с продольными путевыми балками 5.

Изобретение относится к авиационной технике. Оно представляет собой транспортную систему, включающую летательный аппарат с корпусом и движителями вертикального и горизонтального перемещения и наземные средства обеспечения с направляющим приспособлением.

Изобретение относится к левитационным устройствам транспортных средств. Стрелочный перевод магнитолевитационных транспортных средств включает в себя прямые и ответвленные путевые треки левитации и обмотки статоров тяговых линейных синхронных двигателей.

Транспортная система относится к области магнитолевитационной транспортной техники. Грузовая магнитолевитационная транспортная платформа транспортной системы содержит типовую фитинговую платформу 1 с морским контейнером 2, установленную на двух несущих тележках 3, снабженных боковыми страховочными колесами 4, укрепленными по бокам несущих тележек 3 и взаимодействующими с продольными путевыми балками 5.

Изобретение относится к сверхзвуковым наземным поездам, которые курсируют в магистральных трубопроводах. Сверхзвуковая наземная транспортная система с вакуумной подушкой включает транспортное средство с вагонами, оборудованными в нижней части ротором линейного двигателя, суперэлектромагнитами и суперпостоянными магнитами, магистральную трубу, установленную на опорах и оборудованную статором линейного двигателя со сверхпроводниковой обмоткой, охлаждаемой жидким гелием, а также с суперэлектромагнитами и суперпостоянными магнитами, ориентированными полюсами с возможностью создания магнитной подушки.

Изобретение относится к электромагнитному приводу. Транспортное средство содержит электромагнитный привод, установленный на платформе.

Изобретение относится к высокоскоростному наземному транспорту, а конкретнее к транспортным системам на электродинамическом подвесе. Статорные обмотки (2) линейного синхронного тягового двигателя создают бегущее магнитное поле, перемещающееся вдоль опор (1) путевой структуры.

Изобретение относится к транспортным системам на магнитной подвеске и может быть использовано для перемещения крупногабаритных и тяжеловесных объектов. .

Изобретение относится к транспортным системам с поездами на магнитной подвеске. .

Изобретение относится к области транспорта и транспортного машиностроения. .

Изобретение относится к транспортным системам, сочетающим электротягу и левитационные устройства. .

Изобретение относится к ходовому пути указанного в ограничительной части пункта 1 формулы изобретения типа, а также к набору комплектующих элементов и к способу его сооружения согласно ограничительной части пункта 16 формулы изобретения.

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система электродинамического подвеса содержит экипаж и путевое полотно в виде желоба. На днище экипажа расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса. На боковых стенках экипажа расположены сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя. На вертикальных стенках желоба расположены статорные обмотки линейного синхронного двигателя. На днище желоба расположены путевые структуры подвеса, выполненные на участках движения с крейсерской скоростью в виде многозвенной путевой структуры, а на участках разгона конечных станций в виде дискретного набора короткозамкнутых катушек. При этом в днище передней части экипажа, обращенном к путевому полотну, выполнены воздухозаборники, соединенные с помощью поддувочных канавок, выполненных в днище экипажа, с профилированными спиральными канавками на нижней поверхности днища. Технический результат заключается в повышении значения коэффициента качества левитации. 2 ил.

Наверх