Система магнитнолевитационного транспорта

Изобретение относится к транспортным системам, точнее к системам магнитнолевитационного высокоскоростного транспорта. Система магнитнолевитационного транспорта содержит экипаж на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, и путевую структуру в виде продольного ряда основных индукторов линейных асинхронных двигателей и двух рядов дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей, расположенных по обе стороны от основных. Катушки обмоток основных индукторов имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки обмоток дополнительных индукторов в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду один порядок следования фаз, а во втором ряду - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки обмоток всех дополнительных индукторов имеют одинаковые порядки следования фаз. Дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей расположены вертикально, а вторичный элемент состоит из трех частей, соединенных механически и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая и третья части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам линейных асинхронных двигателей. В результате обеспечивается автоматическое гашение вертикальных колебаний транспортного экипажа и поддержание неизменного воздушного зазора между экипажем и путевой структурой. 2 ил.

 

Изобретение относится к области транспортных систем, а более точно - к системам магнитнолевитационного транспорта и предназначено для использования в высокоскоростных поездах с магнитной подвеской экипажей.

Известна система магнитнолевитационного транспорта, содержащая экипаж на магнитном подвесе, включающий вторичный элемент, и путевую структуру, состоящую из индукторов линейных асинхронных двигателей (см. патент США №37122240, МПК B60L 13/08, 1972 г).

Данная система магнитнолевитационного транспорта не обеспечивает в достаточной мере постоянство воздушного зазора. Это - недостаток данного аналога.

Наиболее близкой по своим техническим характеристикам к заявляемой является система магнитнолевитационного транспорта (МЛТ), содержащая экипаж на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, и путевую структуру в виде продольного ряда основных индукторов линейных асинхронных двигателей и двух рядов дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей, расположенных по обе стороны от основных, при этом катушки обмоток основных индукторов имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки обмоток дополнительных индукторов в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду один порядок следования фаз, а во втором ряду - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки обмоток всех дополнительных индукторов имеют одинаковые порядки следования фаз (см. патент РФ №2025319, МПК B60L 13/08, 1994 г.). Эта система магнитнолевитационного транспорта выбрана нами в качестве прототипа.

Сложность поддержания неизменности воздушного зазора между экипажем и путевой структурой и неспособность эффективного гашения вертикальных колебаний экипажа, подвешенного в магнитном поле -недостаток прототипа.

Технической задачей настоящего изобретения является устранение отмеченного недостатка в разработанной конструкции системы магнитнолевитационного транспорта.

Решение данной технической задачи достигается тем, что в системе магнитнолевитационного транспорта, содержащей экипаж на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, и путевую структуру в виде продольного ряда основных индукторов линейных асинхронных двигателей и двух рядов дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей, расположенных по обе стороны от основных, при этом катушки обмоток основных индукторов имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки обмоток дополнительных индукторов в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду один порядок следования фаз, а во втором ряду - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки обмоток всех дополнительных индукторов имеют одинаковые порядки следования фаз согласно изобретению дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей расположены вертикально, а вторичный элемент состоит из трех частей, соединенных механически и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая и третья части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам линейных асинхронных двигателей.

Расположение дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей вертикально, выполнение вторичного элемента из трех частей, соединенных механически и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая и третья части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам линейных асинхронных двигателей - эти технические признаки определяют новизну и существенные отличия заявляемого технического решения.

В дальнейшем изобретение поясняется примером его конкретного выполнения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг. 1 изображает схематически общий вид системы магнитнолевитационного транспорта (поперечный разрез) при отсутствии вертикальных возмущающих воздействий на транспортный экипаж (воздушный зазор номинален δ1);

фиг. 2 представляет изображает схематически общий вид системы магнитнолевитационного транспорта (поперечный разрез) при наличии вертикальных возмущающих воздействий на транспортный экипаж (воздушный зазор уменьшен δ2).

Система магнитнолевитационного транспорта (фиг. 1) содержит экипаж 1 на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя (ЛАД). Путевую структура 2 МЛТ содержит продольный ряд основных индукторов 3 линейных асинхронных двигателей с катушками обмотки 4 и двух рядов дополнительных индукторов 5 с катушками обмоток 6 и дополнительных индукторов 7 с катушками обмотки 8 линейных асинхронных двигателей. Дополнительные индукторы 5 и 7 расположены по обе стороны от основных индукторов 3. Катушки 4 обмоток основных индукторов 3 имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки 6 и 8 обмоток дополнительных индукторов 5 и 7 в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду (индукторы 5) один порядок следования фаз, а во втором ряду (индукторы 7) - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки следования фаз. Дополнительные индукторы 5 и 7 линейных асинхронных двигателей расположены вертикально, а вторичный элемент состоит из трех частей, соединенных механически (например, уголками 9) и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть 10 вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов 3 и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая 11 и третья 12 части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам 5 и 7 линейных асинхронных двигателей (фиг. 1). Здесь же показаны механические усилия F1 и F2 и воздушный зазор между частью 10 вторичного элемента и основным индуктором 3 ЛАД δ1 (при отсутствии вертикальных возмущающих усилий), т.е. зазор между экипажем 1 МЛТ и путевой структурой 2. А, В и С - обозначения фаз обмоток 6 и 8 дополнительных индукторов 5 и 7.

На фиг. 2 показан поперечный разрез системы МЛТ при вертикальном возмущающем воздействии на экипаж 1, подвешенный в магнитном поле, при котором уменьшился воздушный зазор δ2 между экипажем 1 и основными индукторами 3 ЛАД (воздушный зазор между экипажем 1 и путевой структурой 2). Все обозначения позиций на фиг. 2 те же, что и на фиг. 1.

Рассмотрим работу данной системы магнитнолевитационного транспорта.

При подключении катушек обмоток 4, 6 и 8 основного 3 и дополнительных 5 и 7 индукторов линейных асинхронных двигателей к источнику трехфазного напряжения возбуждаются бегущие в продольном направлении магнитные поля, пересекающие электропроводящие части 10, 11 и 12 и наводящие в них электродвижущие силы (ЭДС). Под действием ЭДС в частях 10, 11 и 12 вторичного элемента потекут вихревые токи, которые будут взаимодействовать с продольно бегущими магнитными полями. В результате этого взаимодействия создаются тяговые усилия, под действием которых, подвешенный в магнитном поле экипаж 1 МЛТ будет перемещаться. Одновременно токи в катушках обмоток 6 и 8 дополнительных индукторов 5 и 7 создают магнитные поля, бегущие в поперечном движению системы МЛТ направлении навстречу друг другу, пересекающие части 11 и 12 вторичного элемента (фиг. 1) и наводящие в них ЭДС. Данные ЭДС вызывают протекание вихревых токов в частях 11 и 12 вторичного элемента. Взаимодействие вихревых токов с магнитными полями, бегущими в поперечном направлении, приводит к созданию вертикальных механических усилий F1 и F2, которые направлены встречно, имеют одинаковую величину, компенсируют друг друга и не оказывают влияния на движение экипажа 1 системы МЛТ (фиг. 1) при отсутствии вертикальных возмущений.

При возникновении вертикального возмущающего воздействия на экипаж 1 системы МЛТ воздушный зазор между основными индукторами 3 и частью 10 вторичного элемента уменьшается до значения δ2 (фиг. 2). Экипаж 1 смещается вниз и части 11 и 12 вторичного элемента смещаются также вниз относительно дополнительных индукторов 5 и 7 (фиг. 2). Такое смещение частей 11 и 12 вторичного элемента приводит к тому, что части дополнительных индукторов 5 не перекрываются частями вторичного элемента. Из-за этого поперечные магнитные поля, бегущие сверху вниз, по отношению к верхним частям 11 и 12 вторичного элемента становится эллиптическим, т.к. создается токами двух фаз В и С (фиг. 2). Эллиптические магнитные поля, пересекая части 11 и 12 вторичного элемента, индуктируют в них ЭДС и вихревые токи. При взаимодействии эллиптических магнитных полей, бегущих сверху вниз, с вихревыми токами создаются механические усилия F1, которые будут меньше механических усилий F2, созданных по-прежнему при взаимодействии вихревых токов в частях 11 и 12 вторичного элемента с круговыми магнитными полями (созданными токами фаз А. В и С), бегущими снизу вверх (фиг. 2). Под действием разности вертикальных механических усилий F1 и F2 экипаж системы МЛТ начнет двигаться еще и вверх до тех пор пока эти усилия вновь не станут равными и воздушный зазор снова станет номинальным и равным δ1, как это показано на фиг. 1.

По сравнению с прототипом достигнута возможность автоматического гашения вертикальных колебаний экипажа системы магнитнолевитационного транспорта и поддержания неизменного воздушного зазора между движущимся экипажем системы МЛТ и путевой структурой, что повысит безопасность движения высокоскоростных транспортных систем.

Система магнитнолевитационного транспорта, содержащая экипаж на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, и путевую структуру в виде продольного ряда основных индукторов линейных асинхронных двигателей и двух рядов дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей, расположенных по обе стороны от основных, при этом катушки обмоток основных индукторов имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки обмоток дополнительных индукторов в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду один порядок следования фаз, а во втором ряду - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки обмоток всех дополнительных индукторов имеют одинаковые порядки следования фаз, отличающаяся тем, что дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей расположены вертикально, а вторичный элемент состоит из трех частей, соединенных механически и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая и третья части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам линейных асинхронных двигателей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Во внутритрубном колесном движителе динамического типа для транспортного средства, имеющего гасящий реактивный момент узел и как минимум один источник крутящего момента, как минимум один источник крутящего момента размещен на несущем корпусе опор движителя, который выполнен разъемным и герметичным, и в котором размещена трансмиссия и установлены два соосных ротора с противоположным вращением по схеме «вал в вале», качающихся на установленных в корпусе опор подшипниках, как минимум один из которых на каждом роторе является радиально-упорным или упорным.

Изобретение относится к почтовой транспортной системе. Транспортная система включает транспортный путь с перемещаемой капсулой на левитирующей платформе, содержит постоянные магниты, установленные на всем протяжении пути, передатчик электрической бесконтактной лини, линейный электродвигатель со статором и ротором, датчик приближения к стрелочному переходу, датчик удаления от стрелочного перехода, люки для загрузки и разгрузки перемещаемого груза.

Изобретение относится к транспортным средствам, предназначенным для увеличения грузооборота крупнотоннажных контейнеров. Транспортная система для перевозки крупнотоннажных контейнеров включает средства для размещения контейнеров и средства для их перемещения.

Изобретение относится к области дорожного транспорта и может быть использовано для перемещения людей и грузов. Транспортная система содержит герметичный туннель, газовый компрессор и вагон с герметичной пассажирской камерой.

Изобретение относится к высокоскоростному транспорту на основе индукционной магнитной левитации на постоянных магнитах. Устройство состоит из магнитных подвесов, прикрепленных к грузовой платформе, и не менее двух путевых дорожек, в которых при перемещении магнитных подвесов возникают индукционные токи, приводящие к левитации подвесов.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов с электропитанием от наземных источников. Аэропоезд с питанием от троллея включает корпус с движителями вертикального и горизонтального перемещения, средствами стабилизации положения аэропоезда, шасси и телескопическую тягу с поворотным механизмом и кареткой.

Изобретение относится к области наземного скоростного транспорта. Локомотив содержит постоянные магниты и источник питания.

Изобретение относится к левитационным устройствам для транспортных средств. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь в виде канала, статор линейного двигателя и левитирующую платформу.

Изобретение относится к транспортной системе. Грузопроводная транспортная система с унитарным тягово-левитационным линейным электроприводом содержит трассу 7 с автономными транспортными модулями 8, выполненную в виде соединенных цилиндрических трубчатых секций с установленными в них активными элементами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 унитарных тягово-левитационных линейных электроприводов (УТЛЭП).

Изобретение относится к левитационным устройствам для транспортных средств. Магнитолевитационная транспортная система содержит узел боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства и трековые модули активной путевой структуры.

Изобретение относится к почтовой транспортной системе. Транспортная система включает транспортный путь с перемещаемой капсулой на левитирующей платформе, содержит постоянные магниты, установленные на всем протяжении пути, передатчик электрической бесконтактной лини, линейный электродвигатель со статором и ротором, датчик приближения к стрелочному переходу, датчик удаления от стрелочного перехода, люки для загрузки и разгрузки перемещаемого груза.

Изобретение относится к транспортным средствам, предназначенным для увеличения грузооборота крупнотоннажных контейнеров. Транспортная система для перевозки крупнотоннажных контейнеров включает средства для размещения контейнеров и средства для их перемещения.

Изобретение относится к высокоскоростному транспорту на основе индукционной магнитной левитации на постоянных магнитах. Устройство состоит из магнитных подвесов, прикрепленных к грузовой платформе, и не менее двух путевых дорожек, в которых при перемещении магнитных подвесов возникают индукционные токи, приводящие к левитации подвесов.

Изобретение относится к левитационным устройствам для транспортных средств. Устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства на постоянных магнитах содержит транспортный путь в виде канала, статор линейного двигателя и левитирующую платформу.

Изобретение относится к системам охлаждения магнитолевитационного транспорта, перемещаемого в разреженной среде. Система охлаждения вакуумного магнитолевитационного транспорта включает тепловые аккумуляторы с теплоаккумулирующей средой, в качестве которой использован плавящийся теплоаккумулирующий материал.

Изобретение относится к транспортной системе. Грузопроводная транспортная система с унитарным тягово-левитационным линейным электроприводом содержит трассу 7 с автономными транспортными модулями 8, выполненную в виде соединенных цилиндрических трубчатых секций с установленными в них активными элементами 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9 унитарных тягово-левитационных линейных электроприводов (УТЛЭП).

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система электродинамического подвеса содержит экипаж и путевое полотно в виде желоба.

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 левитационным магнитным дорогам с возможностью обеспечения устойчивого бокового положения вагона, приводимого в движение ракетным двигателем.

Изобретение относится к транспортным системам, точнее к системам магнитнолевитационного высокоскоростного транспорта. Система магнитнолевитационного транспорта содержит экипаж на магнитном подвесе, на котором установлен вторичный элемент линейного асинхронного двигателя, и путевую структуру в виде продольного ряда основных индукторов линейных асинхронных двигателей и двух рядов дополнительных индукторов линейных асинхронных двигателей, расположенных по обе стороны от основных. Катушки обмоток основных индукторов имеют в продольном направлении одинаковые порядки следования фаз, а катушки обмоток дополнительных индукторов в каждом поперечном сечении имеют в первом ряду один порядок следования фаз, а во втором ряду - противоположный порядок следования фаз, причем в продольном направлении катушки обмоток всех дополнительных индукторов имеют одинаковые порядки следования фаз. Дополнительные индукторы линейных асинхронных двигателей расположены вертикально, а вторичный элемент состоит из трех частей, соединенных механически и параллельных индукторам линейных асинхронных двигателей, причем первая часть вторичного элемента размещена над рядом основных индукторов и лежит в горизонтальной плоскости, а вторая и третья части вторичного элемента установлены вертикально и параллельно дополнительным индукторам линейных асинхронных двигателей. В результате обеспечивается автоматическое гашение вертикальных колебаний транспортного экипажа и поддержание неизменного воздушного зазора между экипажем и путевой структурой. 2 ил.

Наверх