JPH026281B2 - - Google Patents
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- JPH026281B2 JPH026281B2 JP57202100A JP20210082A JPH026281B2 JP H026281 B2 JPH026281 B2 JP H026281B2 JP 57202100 A JP57202100 A JP 57202100A JP 20210082 A JP20210082 A JP 20210082A JP H026281 B2 JPH026281 B2 JP H026281B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- vehicle
- levitation
- coil
- running
- detection
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
- B60L15/002—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes
- B60L15/005—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; for control of magnetic suspension or levitation for vehicles for propulsion purposes for control of propulsion for vehicles propelled by linear motors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Linear Motors (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は磁気浮上式鉄道における位置検知装置
に係り、特に、走行車両側に浮上用及び推進用の
電磁石または超電導磁石（以下両磁石を含めて単
に電磁石と呼ぶ）を搭載し地上側に浮上用及び推
進用のコイルを設け、車両走行時の浮上用電磁石
と浮上用コイルの間の電磁作用で車両を浮上さ
せ、車両走行位置を検出し検出位置に応じた励磁
電流を推進コイルに通電することで車両を推進さ
せる磁気浮上式鉄道における位置検知装置に関す
るものである。
に係り、特に、走行車両側に浮上用及び推進用の
電磁石または超電導磁石（以下両磁石を含めて単
に電磁石と呼ぶ）を搭載し地上側に浮上用及び推
進用のコイルを設け、車両走行時の浮上用電磁石
と浮上用コイルの間の電磁作用で車両を浮上さ
せ、車両走行位置を検出し検出位置に応じた励磁
電流を推進コイルに通電することで車両を推進さ
せる磁気浮上式鉄道における位置検知装置に関す
るものである。
第１図及び第２図は地上一次式リニアシンクロ
ナスモータ推進の磁気浮上式鉄道の車体及び軌道
断面図である。１は走行車両で、この走行車両１
には、推進用電磁石２，３と浮上用電磁石４，５
とが設けられている。地上側には、空心の推進用
コイル６，７と浮上用コイル９，１０が走行区間
の全部にわたり設置されている。２４は車両側に
設けられる投光器、２５は同じく受光器、２６は
地上側の軌道全線にわたつて設けられる被検出板
で、これらの２４，２５，２６で位置検出器を構
成している。８は軌道、１１は停止時用の車両支
持体である。
ナスモータ推進の磁気浮上式鉄道の車体及び軌道
断面図である。１は走行車両で、この走行車両１
には、推進用電磁石２，３と浮上用電磁石４，５
とが設けられている。地上側には、空心の推進用
コイル６，７と浮上用コイル９，１０が走行区間
の全部にわたり設置されている。２４は車両側に
設けられる投光器、２５は同じく受光器、２６は
地上側の軌道全線にわたつて設けられる被検出板
で、これらの２４，２５，２６で位置検出器を構
成している。８は軌道、１１は停止時用の車両支
持体である。
走行車両の推進制御は、車両側の推進用電磁石
２，３と地上側の推進用コイル６，７の相対位置
を、車上の投光器２４及び受光器２５と地上の被
検出板２６とにより検出し、その検出信号を地上
側に伝送し、最も有効な推力が得られる位相の励
磁電流が推進コイル６，７に流れるように制御す
ることで、移動磁界を発生させることによる。
２，３と地上側の推進用コイル６，７の相対位置
を、車上の投光器２４及び受光器２５と地上の被
検出板２６とにより検出し、その検出信号を地上
側に伝送し、最も有効な推力が得られる位相の励
磁電流が推進コイル６，７に流れるように制御す
ることで、移動磁界を発生させることによる。
走行車両は、車両側の浮上用電磁石４，５の移
動磁界により地上側の浮上用コイル９，１０に、
車両速度に比例した起電力を生じ、この起電力に
よる磁界と車両側の浮上用電磁石４，５の磁界と
の間の反発力により浮上する。このため車両の位
置検知は非接触方式で行なう必要があり、第１図
に示すような光検知方式のものが従来より採用さ
れていた。
動磁界により地上側の浮上用コイル９，１０に、
車両速度に比例した起電力を生じ、この起電力に
よる磁界と車両側の浮上用電磁石４，５の磁界と
の間の反発力により浮上する。このため車両の位
置検知は非接触方式で行なう必要があり、第１図
に示すような光検知方式のものが従来より採用さ
れていた。
しかし、上記した従来の位置検知方式では、車
両の底面に凹部個所を設ける構造であることから
車両構造が振動に対して弱くなるという問題があ
り、さらに、軌道全線にわたつて被検出板を設け
る必要があることから経済的な負担が大きくなる
という問題があつた。
両の底面に凹部個所を設ける構造であることから
車両構造が振動に対して弱くなるという問題があ
り、さらに、軌道全線にわたつて被検出板を設け
る必要があることから経済的な負担が大きくなる
という問題があつた。
また、特開昭56−157203号公報には、地上の推
進コイルが発生する反作用磁束に基づく3n次時
間調波電圧を検出するサーチコイルを設け、この
サーチコイルの出力電圧から位置信号を得ること
が提案されている。
進コイルが発生する反作用磁束に基づく3n次時
間調波電圧を検出するサーチコイルを設け、この
サーチコイルの出力電圧から位置信号を得ること
が提案されている。
しかしながら、この方式では、地上推進コイル
を検出源とするためその端子電圧の位相変化を検
出して、これと関係なく検出するための信号処理
が必要であり、複雑化はいなめない。
を検出源とするためその端子電圧の位相変化を検
出して、これと関係なく検出するための信号処理
が必要であり、複雑化はいなめない。
本発明の目的は、簡単で経済的に、正確な磁気
浮上式鉄道用の位置検知装置を提供することであ
る。
浮上式鉄道用の位置検知装置を提供することであ
る。
本発明は、走行車両側に浮上用及び推進用の電
磁石を夫々独立して搭載し地上側にこれらの電磁
石に夫々対向するように浮上用及び推進用のコイ
ルを設け、車両走行時の浮上用電磁石と浮上用コ
イルの間の電磁作用で車両を浮上させ、車両走行
位置を検出し検出位置に応じた励磁電流を推進用
コイルに通電することで車両を推進させる磁気浮
上式鉄道の位置検知装置において、車両走行に応
じて浮上用コイルに誘起される電圧が作る磁界を
検出する検出コイルを、浮上用コイルに対面した
車上側に、τを浮上用コイルの磁極ピツチ、ｎを
任意の自然数としてτ×ｎ＋τ／２だけ走行方向に 離れた２個所の位置に配置し、前記２個の検出コ
イルを２辺に含むブリツジ回路と、このブリツジ
回路に電源用の高周波電力を供給するための高周
波発振器と、車両の低速走行時及び停止時に前記
高周波発振器を前記ブリツジに接続し車両の高速
走行時に前記ブリツジ回路の電源端子間を短絡す
る切換手段と、このブリツジ回路の不平衡出力を
取出して車両の位置検出出力を得る信号処理手段
を備えたことを特徴とする。
磁石を夫々独立して搭載し地上側にこれらの電磁
石に夫々対向するように浮上用及び推進用のコイ
ルを設け、車両走行時の浮上用電磁石と浮上用コ
イルの間の電磁作用で車両を浮上させ、車両走行
位置を検出し検出位置に応じた励磁電流を推進用
コイルに通電することで車両を推進させる磁気浮
上式鉄道の位置検知装置において、車両走行に応
じて浮上用コイルに誘起される電圧が作る磁界を
検出する検出コイルを、浮上用コイルに対面した
車上側に、τを浮上用コイルの磁極ピツチ、ｎを
任意の自然数としてτ×ｎ＋τ／２だけ走行方向に 離れた２個所の位置に配置し、前記２個の検出コ
イルを２辺に含むブリツジ回路と、このブリツジ
回路に電源用の高周波電力を供給するための高周
波発振器と、車両の低速走行時及び停止時に前記
高周波発振器を前記ブリツジに接続し車両の高速
走行時に前記ブリツジ回路の電源端子間を短絡す
る切換手段と、このブリツジ回路の不平衡出力を
取出して車両の位置検出出力を得る信号処理手段
を備えたことを特徴とする。
本発明の一実施例を第３図、第４図および第５
図により説明する。第３図は位置検知用の検出コ
イルの配置と出力波形を示す図、第４図は検出信
号を処理して位置信号とするまでの信号処理手段
の一例を示す図である。１２及び１３は、地上側
の浮上用コイル９に対面するように車上側の２個
所の位置に設けられる検出コイルであり、車両走
行方向での両検出コイルの中心間距離は、τを浮
上用コイル９の磁極ピツチ、ｎを任意の自然数と
してτ×ｎ＋τ／２となるように選ばれる。第３図 ではｎ＝１とした場合が示される。検出コイル１
２，１３は、空心コイルで、浮上コイル９と同じ
大きさか、わずかに小さい形状に作成され、浮上
用コイル９に対して磁気的結合の良い対面位置の
車上側に設置される。検出コイル１２，１３の巻
数は、浮上用コイルと検出コイル間の空隙長や浮
上用コイルの巻数等に左右されるが、実施例では
200〜500ターンで実用可能であつた。
図により説明する。第３図は位置検知用の検出コ
イルの配置と出力波形を示す図、第４図は検出信
号を処理して位置信号とするまでの信号処理手段
の一例を示す図である。１２及び１３は、地上側
の浮上用コイル９に対面するように車上側の２個
所の位置に設けられる検出コイルであり、車両走
行方向での両検出コイルの中心間距離は、τを浮
上用コイル９の磁極ピツチ、ｎを任意の自然数と
してτ×ｎ＋τ／２となるように選ばれる。第３図 ではｎ＝１とした場合が示される。検出コイル１
２，１３は、空心コイルで、浮上コイル９と同じ
大きさか、わずかに小さい形状に作成され、浮上
用コイル９に対して磁気的結合の良い対面位置の
車上側に設置される。検出コイル１２，１３の巻
数は、浮上用コイルと検出コイル間の空隙長や浮
上用コイルの巻数等に左右されるが、実施例では
200〜500ターンで実用可能であつた。
検出コイル１２，１３の取付け位置は、一方の
検出コイルが最大結合状態にあるとき、他方の検
出コイルは最小の結合状態の位置にあるように選
択するのが良い。
検出コイルが最大結合状態にあるとき、他方の検
出コイルは最小の結合状態の位置にあるように選
択するのが良い。
浮上コイルの対面位置に２個の検出コイルを配
置して車上の推進用電磁石と地上の推進用コイル
との間の相対位置を検出するのに、次の２通りが
考えられる。その第１の方式は、車両が走行する
ことにより車上の浮上用電磁石４により地上の浮
上用コイル９に生じる誘起電圧が作る磁界を車上
に設けた検出コイル１２，１３で検出する方式で
ある。このとき、検出コイル１２，１３で検出さ
れる電圧波形は第３図の１２ａ，１３ａのように
なる。１２ａは検出コイル１２の出力波形、１３
ａは検出コイル１３の出力波形を示している。走
行車両１が矢印方向に移動した時の検出電圧波形
は、検出コイル１２と１３が、浮上用コイル９の
磁極ピツチτに対してτ＋τ／２だけ走行方向に離 れた取付け位置としてあることから、一方の検出
電圧値が最大になるとき他方は最小値となる。
置して車上の推進用電磁石と地上の推進用コイル
との間の相対位置を検出するのに、次の２通りが
考えられる。その第１の方式は、車両が走行する
ことにより車上の浮上用電磁石４により地上の浮
上用コイル９に生じる誘起電圧が作る磁界を車上
に設けた検出コイル１２，１３で検出する方式で
ある。このとき、検出コイル１２，１３で検出さ
れる電圧波形は第３図の１２ａ，１３ａのように
なる。１２ａは検出コイル１２の出力波形、１３
ａは検出コイル１３の出力波形を示している。走
行車両１が矢印方向に移動した時の検出電圧波形
は、検出コイル１２と１３が、浮上用コイル９の
磁極ピツチτに対してτ＋τ／２だけ走行方向に離 れた取付け位置としてあることから、一方の検出
電圧値が最大になるとき他方は最小値となる。
この場合の信号処理回路の一実施例を示すのが
第４図である。２つの検出コイル１２，１３を可
変インピーダンス１４、固定インピーダンス１５
と共にブリツジ接続して差電圧を検出する。浮上
用コイル９ａ，９ｂに誘起電圧がない状態で可変
インピーダンス１４を調整して、ブリツジ出力端
子Ｂ，Ｃ間が零電圧となるようにする。前述のよ
うに車両が走行して検出コイル１２が最大電圧発
生時、検出コイル１３の発生電圧は最小となるの
で、この時ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間には最大の
差電圧が生じ、次に車両が移動して検出コイル１
３が最大電圧、検出コイル１２が最小電圧になる
とき、ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間は逆の差電圧が
最大となる。このようにブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ
からは正弦波に近い出力が生じ、この出力が増幅
器１６で増幅され、この増幅器出力が波形整形回
路１７で波形整形され、位置信号として地上の推
進コイル側に送られる。この方式は、車両が高速
度で走行中は測定感度の高い検出方式となるが、
低速走行時は検出感度が低くなり、停止時には検
出困難になるという不便がある。
第４図である。２つの検出コイル１２，１３を可
変インピーダンス１４、固定インピーダンス１５
と共にブリツジ接続して差電圧を検出する。浮上
用コイル９ａ，９ｂに誘起電圧がない状態で可変
インピーダンス１４を調整して、ブリツジ出力端
子Ｂ，Ｃ間が零電圧となるようにする。前述のよ
うに車両が走行して検出コイル１２が最大電圧発
生時、検出コイル１３の発生電圧は最小となるの
で、この時ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間には最大の
差電圧が生じ、次に車両が移動して検出コイル１
３が最大電圧、検出コイル１２が最小電圧になる
とき、ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間は逆の差電圧が
最大となる。このようにブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ
からは正弦波に近い出力が生じ、この出力が増幅
器１６で増幅され、この増幅器出力が波形整形回
路１７で波形整形され、位置信号として地上の推
進コイル側に送られる。この方式は、車両が高速
度で走行中は測定感度の高い検出方式となるが、
低速走行時は検出感度が低くなり、停止時には検
出困難になるという不便がある。
そこで、車両の低速走行時および停止時に用い
る方式は、検出コイルを高周波電流で励磁し、浮
上コイルとの間の相互インダクタンスの変化を検
出コイルの励磁電流の変化で検出する方式で、そ
の一実施例回路図を第５図に示す。高周波発振器
１８で周波数が５〜50KHz程度の交流を発生し、
絶縁トランス１９を通し、さらに切換スイツチ２
０の接点ａ，ｃを介して、ブリツジ接続された検
出コイル１２，１３を励磁する。検出コイル１
２，１３の相互インダクタンスの、車両位置に応
じた変化が、ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間に不平衡
信号となつて出力される。この出力が増幅器１６
で増幅され、この増幅器出力が波形整形回路１７
で波形整形されて位置信号となる。切換スイツチ
２０は、接点ｂ，ｃ間を接続することにより、第
４図の誘起電圧検出方式としても使用できるよう
に設けたものである。車両の低速走行時及び停止
時は切換スイツチ２０をａ，ｃ側とし、高速走行
時はｂ，ｃ間を接続するようにすれば、全ての速
度範囲において感度の良い検出方式とすることが
できる。
る方式は、検出コイルを高周波電流で励磁し、浮
上コイルとの間の相互インダクタンスの変化を検
出コイルの励磁電流の変化で検出する方式で、そ
の一実施例回路図を第５図に示す。高周波発振器
１８で周波数が５〜50KHz程度の交流を発生し、
絶縁トランス１９を通し、さらに切換スイツチ２
０の接点ａ，ｃを介して、ブリツジ接続された検
出コイル１２，１３を励磁する。検出コイル１
２，１３の相互インダクタンスの、車両位置に応
じた変化が、ブリツジ出力端子Ｂ，Ｃ間に不平衡
信号となつて出力される。この出力が増幅器１６
で増幅され、この増幅器出力が波形整形回路１７
で波形整形されて位置信号となる。切換スイツチ
２０は、接点ｂ，ｃ間を接続することにより、第
４図の誘起電圧検出方式としても使用できるよう
に設けたものである。車両の低速走行時及び停止
時は切換スイツチ２０をａ，ｃ側とし、高速走行
時はｂ，ｃ間を接続するようにすれば、全ての速
度範囲において感度の良い検出方式とすることが
できる。
以上説明したように、本発明によれば、磁気浮
上式鉄道には車両浮上の目的で必ず設備されてい
る浮上用コイルを利用して浮上コイルごとの車両
位置検知が可能となることから、従来の被検出板
のような軌道全線にわたる設備が不要となる外、
検出信号の処理が簡単となるため経済的に安価な
装置とすることができ、また、車両底面に凹部を
設けることが不要となつて振動に強い車両構造と
することができる。
上式鉄道には車両浮上の目的で必ず設備されてい
る浮上用コイルを利用して浮上コイルごとの車両
位置検知が可能となることから、従来の被検出板
のような軌道全線にわたる設備が不要となる外、
検出信号の処理が簡単となるため経済的に安価な
装置とすることができ、また、車両底面に凹部を
設けることが不要となつて振動に強い車両構造と
することができる。
第１図は従来技術説明用の断面図、第２図は第
１図の車両及び軌道側面図、第３図は本発明によ
る検出コイル配置と出力波形を示す図、第４図及
び第５図はそれぞれ本発明における信号処理の実
施例回路図である。 １……車両、２，３……推進用電磁石、４，５
……浮上用電磁石、６，７……推進用コイル、
９，１０……浮上用コイル、１２，１３……検出
コイル、１４……可変インピーダンス、１５……
固定インピーダンス、１６……増幅器、１７……
波形整形回路、１８……高周波発振器、２０……
切換スイツチ。
１図の車両及び軌道側面図、第３図は本発明によ
る検出コイル配置と出力波形を示す図、第４図及
び第５図はそれぞれ本発明における信号処理の実
施例回路図である。 １……車両、２，３……推進用電磁石、４，５
……浮上用電磁石、６，７……推進用コイル、
９，１０……浮上用コイル、１２，１３……検出
コイル、１４……可変インピーダンス、１５……
固定インピーダンス、１６……増幅器、１７……
波形整形回路、１８……高周波発振器、２０……
切換スイツチ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 走行車両側に浮上用及び推進用の電磁石を
夫々独立して搭載し地上側にこれらの電磁石に
夫々対向するように浮上用及び推進用のコイルを
設け、車両走行時の浮上用電磁石と浮上用コイル
の間の電磁作用で車両を浮上させ、車両走行位置
を検出し検出位置に応じた励磁電流を推進用コイ
ルに通電することで車両を推進させる磁気浮上式
鉄道の位置検知装置において、車両走行に応じて
浮上用コイルに誘起される電圧が作る磁界を検出
する検出コイルを、浮上用コイルに対面した車上
側に、τを浮上用コイルの磁極ピツチ、ｎを任意
の自然数としてτ×ｎ＋τ／２だけ走行方向に離れ た２個所の位置に配置し、前記２個の検出コイル
を２辺に含むブリツジ回路と、このブリツジ回路
に電源用の高周波電力を供給するための高周波発
振器と、車両の低速走行時及び停止時に前記高周
波発振器を前記ブリツジに接続し車両の高速走行
時に前記ブリツジ回路の電源端子間を短絡する切
換手段と、このブリツジ回路の不平衡出力を取出
して車両の位置検出出力を得る信号処理手段を備
えたことを特徴とする磁気浮上式鉄道の位置検知
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202100A JPS59165903A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 磁気浮上式鉄道の位置検知装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57202100A JPS59165903A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 磁気浮上式鉄道の位置検知装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59165903A JPS59165903A (ja) | 1984-09-19 |
| JPH026281B2 true JPH026281B2 (ja) | 1990-02-08 |
Family
ID=16451960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57202100A Granted JPS59165903A (ja) | 1982-11-19 | 1982-11-19 | 磁気浮上式鉄道の位置検知装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59165903A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56157203A (en) * | 1980-05-01 | 1981-12-04 | Hitachi Ltd | Detecting device of position of rolling stock |
-
1982
- 1982-11-19 JP JP57202100A patent/JPS59165903A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59165903A (ja) | 1984-09-19 |
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