Трубопроводный транспорт
Изобретение относится к трубопроводному транспорту. Трубопроводный транспорт содержит внешний сегментированный цилиндрический жесткий трубопровод, внутри которого расположены линейные синхронные электродвигатели и контейнеры, в которых размещены различные грузы и/или пассажиры. Статоры линейных синхронных электродвигателей расположены на внутренней поверхности внешнего жесткого трубопровода и выполнены в виде одинаковых сегментов, в каждом сегменте расположена трехфазная обмотка. В нижней части контейнера жестко закреплена обмотка возбуждения постоянного тока, которая соединена с токоприемником, жестко закрепленным на внешней поверхности днища контейнера. Имеются два контактных провода, жестко закрепленные на нижней части внутренней поверхности статоров. От источника подается постоянный ток в контактные провода (7), который через скользящий контакт токоприемника (6) поступает в обмотку возбуждения постоянного тока (5), в результате создается магнитный поток возбуждения, который взаимодействует с бегущим магнитным полем, созданным трехфазным током, которым запитывается трехфазная обмотка (3) сегмента (2), в пределах которого находится контейнер (4). Возникает сила тяги, которая приводит в движение контейнер (4). Технический результат - повышение КПД трубопроводного транспорта. 1 ил.
Изобретение относится к транспортным системам, а более конкретно к трубопроводному транспорту, предназначенному для эксплуатации на средних скоростях движения (до 200 м/с).
Известен трубопроводный транспорт (RU №70239, B65G 53/36; B65G 51/00, 20.01.2008), содержащий наряду с внешним цилиндрическим жестким трубопроводом, внутренний трубопровод с податливой стенкой, причем межтрубное пространство заполнено газообразной инертной средой, при этом рабочая среда транспортируется по внутреннему трубопроводу под давлением не менее 1,01 давления инертной среды, герметичные контейнеры, помещенные в поток рабочей среды и в которых размещены различные, в том числе крупногабаритные, грузы и/или пассажиры. Контейнеры оснащены линейными электродвигателями, обеспечивающими регулирование режима транспортирования контейнеров в ручном и автоматическом режиме.
Использование рабочей газообразной среды, давление которой выше давления инертной среды, для приведения в движение контейнеров связано с возможностью ее утечки в межтрубное пространство через уплотнения между внешним и внутренним трубопроводом. Отмеченное определяет низкую надежность и низкий КПД за счет утечек газообразной рабочей среды.
Известен трубопроводный транспорт (RU 147076, B65G 53/36; B65G 51/00, 27.10.14), выбранный в качестве прототипа, содержащий внешний цилиндрический жесткий трубопровод, внутри которого расположены линейные электродвигатели и контейнеры, в которых размещены различные, в том числе крупногабаритные, грузы и/или пассажиры, статоры линейных электродвигателей расположены на внутренней поверхности внешнего жесткого трубопровода и выполнены в виде одинаковых сегментов, в начале каждого сегмента расположена индукторная обмотка, за которой расположена трехфазная обмотка, а на наружной поверхности контейнеров закреплены короткозамкнутые витки, причем полюсное деление трехфазной обмотки равно расстоянию между соседними короткозамкнутыми витками.
Из-за необходимости использования индукторной обмотки, расположенной на сегментах жесткого трубопровода, для индуцирования токов в короткозамкнутых витках данный трубопроводный транспорт характеризуется низким КПД, что является его недостатком.
Перед авторами стояла задача увеличения КПД трубопроводного транспорта путем уменьшения потерь за счет использования скользящего токосъема.
Технический результат достигается тем, что в трубопроводном транспорте, содержащем внешний цилиндрический жесткий трубопровод, внутри которого расположены линейные синхронные электродвигатели и контейнеры, в которых размещены различные, в том числе крупногабаритные, грузы и/или пассажиры, статоры линейных синхронных электродвигателей расположены на внутренней поверхности внешнего жесткого трубопровода и выполнены в виде одинаковых сегментов, в каждом сегменте расположена трехфазная обмотка, в нижней части контейнера жестко закреплена обмотка возбуждения постоянного тока, которая соединена с токоприемником, жестко закрепленным на внешней поверхности днища контейнера, два контактных провода, жестко закрепленные на нижней части внутренней поверхности статоров.
Сущность изобретения поясняется чертежом.
Трубопроводный транспорт содержит внешний цилиндрический жесткий трубопровод 1, изготовленный, например, из ферромагнитного материала, внутри которого закреплены статоры линейных синхронных электродвигателей, состоящих из отдельных сегментов 2, на которых расположена трехфазная обмотка 3. Контейнер 4 несет на себе обмотку возбуждения постоянного тока 5, жестко закрепленную на внешней поверхности днища контейнера 4. Начало и конец сегмента 2 статора линейного синхронного электродвигателя показаны штриховыми линиями. Все сегменты 2 статора линейного синхронного электродвигателя выполняются одинаково и электрически не связаны друг с другом.
Обмотка возбуждения постоянного тока 5 соединена с токоприемником 6, например, ТАсС-16-02, ТАсС-16-01 или ТАсС-10-01. Ниже токоприемника 6 расположены два контактных провода 7, жестко закрепленные на нижней части внутренней поверхности статоров линейного синхронного электродвигателя.
Работа трубопроводного транспорта осуществляется следующим образом. От источника постоянного тока (на чертеже не показан) в контактные провода 7 подается электрический ток, который через скользящий контакт токоприемника 6 поступает в обмотку возбуждения постоянного тока 5, в результате создается магнитный поток возбуждения, который взаимодействует с бегущим магнитным полем, созданным трехфазным током, который запитывает трехфазную обмотку 3 сегмента 2, в пределах которого находится контейнер 4. Из-за этого взаимодействия возникает сила тяги, которая приводит в движение контейнер 4.
Эксплуатация данного трубопроводного транспорта предполагает использование узлов магнитного подвеса контейнера 4, которые на чертеже не показаны (Ким К.К. Системы электродвижения с использованием магнитного подвеса и сверхпроводимости. М.: ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2007. С. 3-4), поэтому расположение токоприемника 6 и контактных проводов 7 снизу контейнера 4 позволяет использовать часть силы тяжести контейнера 4 для осуществления нажатия токоприемника 6, причем регулирование величины нажатия может осуществляться за счет изменения величины силы магнитного подвеса. Использование движения контейнеров 4 в замкнутом пространстве - жестком трубопроводе 1 снимает вопрос поддержания чистоты скользящего контакта.
После выхода контейнера 4 из пределов сегмента 2 трехфазная обмотка 3, расположенная на данном сегменте, обесточивается, одновременно с этим запитывается трехфазная обмотка 3 следующего по движению контейнера 4 сегмента 2.
Таким образом, технические преимущества заявляемого изобретения по сравнению с прототипом, определяющим уровень техники в данной области, вытекают из использования для повышения КПД трубопроводного транспорта более сильного магнитного поля, созданного током, протекающим по обмотке возбуждения постоянного тока 5, расположенной на контейнере 4 за счет отсутствия магнитного запаздывания между полем, создаваемым обмоткой статора 2 и полем, создаваемым обмоткой возбуждения постоянного тока 5. Причем данный ток заводится в обмотку возбуждения постоянного тока 5 от внешнего источника питания, что улучшает массогабаритные показатели контейнеров 4.
Трубопроводный транспорт, содержащий внешний сегментированный цилиндрический жесткий трубопровод, внутри которого расположены линейные синхронные электродвигатели и контейнеры, в которых размещены различные, в том числе крупногабаритные, грузы и/или пассажиры, статоры линейных синхронных электродвигателей расположены на внутренней поверхности внешнего жесткого трубопровода и выполнены в виде одинаковых сегментов, в каждом сегменте расположена трехфазная обмотка, отличающийся тем, что дополнительно содержит в нижней части контейнера жестко закрепленную обмотку возбуждения постоянного тока, которая соединена с токоприемником, жестко закрепленным на внешней поверхности днища контейнера, и два контактных провода, жестко закрепленные на нижней части внутренней поверхности статоров.
