JPH0318401B2 - - Google Patents
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- JPH0318401B2 JPH0318401B2 JP20709583A JP20709583A JPH0318401B2 JP H0318401 B2 JPH0318401 B2 JP H0318401B2 JP 20709583 A JP20709583 A JP 20709583A JP 20709583 A JP20709583 A JP 20709583A JP H0318401 B2 JPH0318401 B2 JP H0318401B2
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- Japan
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- magnetic
- electromagnet
- vehicle
- supporting
- traveling direction
- Prior art date
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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
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/10—Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
-
- 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)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は、軌道に設けた鉄などの強磁性体で
構成された磁気レールと、車上に設けた電磁石の
間に働く電磁吸引力により、車両を支持するとと
もに、左右方向の案内を行うことにより、非接触
で車両を支持案内する吸引形磁気浮上車の浮上装
置に関する。
構成された磁気レールと、車上に設けた電磁石の
間に働く電磁吸引力により、車両を支持するとと
もに、左右方向の案内を行うことにより、非接触
で車両を支持案内する吸引形磁気浮上車の浮上装
置に関する。
第１図は、この種の磁気浮上車の構成の一例を
示す断面図である。第１図は車体１はバネ装置２
を介して台車３に取りつけられており、台車３に
は車両推進用のリニアインダクシヨンモータ電機
子４、車両支持用電磁石５および車両の案内用電
磁石６が配設されており、軌道９の両側面にリニ
アインダクシヨンモータ電機子と対向してリニア
インダクシヨンモータの二次鉄心８ａおよび二次
導体８ｂが取りつけられており、また軌道９の両
側下端面に支持案内兼用磁気レール７がその下面
は支持用電磁石５と、側面は案内用電磁石６と、
対向するように設けられている。このように構成
された車輌は、車両支持用電磁石５および車両の
案内用電磁石６の励磁電流を制御することによつ
て、磁気レール７と前記車両支持用電磁石５およ
び車両の案内用電磁石６との間に働く吸引力によ
り、台車３を軌道９に対し浮上させるとともに左
右の案内を行い、リニアインダクシヨンモータ電
機子４の電流を制御してリニアインダクシヨンモ
ータ電機子４と二次導体８ｂとの間に働く電磁力
によつて、車両を軌道９に対して推進させる。
示す断面図である。第１図は車体１はバネ装置２
を介して台車３に取りつけられており、台車３に
は車両推進用のリニアインダクシヨンモータ電機
子４、車両支持用電磁石５および車両の案内用電
磁石６が配設されており、軌道９の両側面にリニ
アインダクシヨンモータ電機子と対向してリニア
インダクシヨンモータの二次鉄心８ａおよび二次
導体８ｂが取りつけられており、また軌道９の両
側下端面に支持案内兼用磁気レール７がその下面
は支持用電磁石５と、側面は案内用電磁石６と、
対向するように設けられている。このように構成
された車輌は、車両支持用電磁石５および車両の
案内用電磁石６の励磁電流を制御することによつ
て、磁気レール７と前記車両支持用電磁石５およ
び車両の案内用電磁石６との間に働く吸引力によ
り、台車３を軌道９に対し浮上させるとともに左
右の案内を行い、リニアインダクシヨンモータ電
機子４の電流を制御してリニアインダクシヨンモ
ータ電機子４と二次導体８ｂとの間に働く電磁力
によつて、車両を軌道９に対して推進させる。
この種の浮上装置としては、小型軽量で消費電
力が少ないこと、十分な電磁力および電磁バネ定
数を有し軌道に対する追従性が良いこと、建設コ
スト運転コストが安いことなどが望まれており、
第１図に示すような支持用および案内用電磁石を
進行方向に沿つてＮ極Ｓ極交互に並ぶよう配列し
た凸極形とする方式は、電磁石の漏れ磁束が少な
くできるため、インダクタンスが小さく、電磁石
重量が軽く、したがつて軌道に対する追従性に優
れ、上記の要求に合つた方式である。
力が少ないこと、十分な電磁力および電磁バネ定
数を有し軌道に対する追従性が良いこと、建設コ
スト運転コストが安いことなどが望まれており、
第１図に示すような支持用および案内用電磁石を
進行方向に沿つてＮ極Ｓ極交互に並ぶよう配列し
た凸極形とする方式は、電磁石の漏れ磁束が少な
くできるため、インダクタンスが小さく、電磁石
重量が軽く、したがつて軌道に対する追従性に優
れ、上記の要求に合つた方式である。
第２図は従来方式による浮上装置の例で、うず
電流損の発生を低減するため支持用磁気レール７
ａおよび案内用磁気レール７ｂをそれぞれ強磁性
体板を互いに異なる方向に積層したものを一体化
して構成し、それらを組み合わせて支持案内兼用
磁気レール７としたものである。
電流損の発生を低減するため支持用磁気レール７
ａおよび案内用磁気レール７ｂをそれぞれ強磁性
体板を互いに異なる方向に積層したものを一体化
して構成し、それらを組み合わせて支持案内兼用
磁気レール７としたものである。
第３図は同じく従来方式による浮上装置の例
で、支持および案内兼用磁気レール７を支持用磁
気レール７ａと案内用磁気レール７ｂを機械的に
まとめて強極性体の線材を互いに絶縁された状態
で一体化したもので構成することにより、支持用
電磁石５による磁界に対しても車両の案内用電磁
石６による磁界に対しても、磁気レール７に発生
するうず電流損を低減しようとするものである。
で、支持および案内兼用磁気レール７を支持用磁
気レール７ａと案内用磁気レール７ｂを機械的に
まとめて強極性体の線材を互いに絶縁された状態
で一体化したもので構成することにより、支持用
電磁石５による磁界に対しても車両の案内用電磁
石６による磁界に対しても、磁気レール７に発生
するうず電流損を低減しようとするものである。
車両の速度が遅い場合には磁気レール７に生ず
るうず電流損が小さいので、磁気レール７を積層
構造としたり線材で構成する必要はない。
るうず電流損が小さいので、磁気レール７を積層
構造としたり線材で構成する必要はない。
しかし、従来、磁気レール内の磁束分布に特別
の考慮が払われていないため、支持案内兼用磁気
レール７の断面積は支持用磁気レール７ａと案内
用磁気レール７ｂとを単に機械的にまとめただけ
であり、その断面積は兼用しない場合とかわらな
いので、磁気レールコストを低減できない欠点が
あつた。
の考慮が払われていないため、支持案内兼用磁気
レール７の断面積は支持用磁気レール７ａと案内
用磁気レール７ｂとを単に機械的にまとめただけ
であり、その断面積は兼用しない場合とかわらな
いので、磁気レールコストを低減できない欠点が
あつた。
本発明は前述の状況に鑑みてなされたもので、
支持案内兼用磁気レールの断面積が小さくてすむ
小形軽量かつ安価な吸引形磁気浮上車の浮上装置
を提供することを目的とする。
支持案内兼用磁気レールの断面積が小さくてすむ
小形軽量かつ安価な吸引形磁気浮上車の浮上装置
を提供することを目的とする。
この発明は、軌道の進行方向に沿つて支持・案
内兼用の磁気レールを設け、車上に極ピツチが等
しくかつ凸極形の支持用および案内用電磁石を、
支持用電磁石の磁極は磁気レールの下面と案内用
電磁石の磁極は磁気レールの側面と対向し、かつ
進行方向に沿つてＮ，Ｓ極が交互に並ぶように車
両の両側に対称に配置し、支持用と案内用の電磁
石の磁極の中心が一致するように配置し、かつ電
磁石の極性が支持用と案内用とで逆極性となるよ
うに励磁することにより、磁気レールの長手方向
の磁束成分を支持系と案内系で互いに打ち消させ
るよう構成した。
内兼用の磁気レールを設け、車上に極ピツチが等
しくかつ凸極形の支持用および案内用電磁石を、
支持用電磁石の磁極は磁気レールの下面と案内用
電磁石の磁極は磁気レールの側面と対向し、かつ
進行方向に沿つてＮ，Ｓ極が交互に並ぶように車
両の両側に対称に配置し、支持用と案内用の電磁
石の磁極の中心が一致するように配置し、かつ電
磁石の極性が支持用と案内用とで逆極性となるよ
うに励磁することにより、磁気レールの長手方向
の磁束成分を支持系と案内系で互いに打ち消させ
るよう構成した。
以下本発明の実施例を添付図面によつて説明す
る。
る。
第４図は本発明の実施例の浮上装置の片側分の
断面図、第５図は側面図である。図において、図
示しない軌道の両側に支持・案内兼用の磁気レー
ル７を進行方向に沿つて設け、車上両側に車両長
手方向に沿つて異なる極性の磁極が交互に並びか
つ左右対称となるように凸極形の支持用電磁石５
と凸極形の案内用電磁石６を設ける。そのさい、
支持用電磁石５と案内用電磁石６の極ピツチτを
等しくなるようにとり、支持用電磁石５は磁気レ
ール７の下面に磁極が対向し、案内用電磁石６は
磁気レール７の側面に磁極が対向し、車両長手方
向に関して各々の磁極の中心が支持用電磁石５と
案内用電磁石６とで一致するように台車３に配設
する。この配置で、車両長手方向に対して並列配
置された支持用電磁石５と案内用電磁石６の各磁
極の極性が互いに逆極性となるように励磁する。
断面図、第５図は側面図である。図において、図
示しない軌道の両側に支持・案内兼用の磁気レー
ル７を進行方向に沿つて設け、車上両側に車両長
手方向に沿つて異なる極性の磁極が交互に並びか
つ左右対称となるように凸極形の支持用電磁石５
と凸極形の案内用電磁石６を設ける。そのさい、
支持用電磁石５と案内用電磁石６の極ピツチτを
等しくなるようにとり、支持用電磁石５は磁気レ
ール７の下面に磁極が対向し、案内用電磁石６は
磁気レール７の側面に磁極が対向し、車両長手方
向に関して各々の磁極の中心が支持用電磁石５と
案内用電磁石６とで一致するように台車３に配設
する。この配置で、車両長手方向に対して並列配
置された支持用電磁石５と案内用電磁石６の各磁
極の極性が互いに逆極性となるように励磁する。
このようにすると、磁束の流れは第５図に示す
ようになり、磁気レール７中における支持用電磁
石５による進行方向（ｘ方向）の磁束成分Bx1と
案内用電磁石による磁束成分Bx2とは互いに打ち
消し合う。
ようになり、磁気レール７中における支持用電磁
石５による進行方向（ｘ方向）の磁束成分Bx1と
案内用電磁石による磁束成分Bx2とは互いに打ち
消し合う。
第６図は進行方向の磁束成分Bx1とBx2の磁気
レール７中の分布を示すグラフで、第５図の磁極
５，６の左端位置を原点０とし進行方向（ｘ方
向）を横軸に、進行方向の磁束成分Bxを縦軸に
とつてある。図の横軸上の０，τ，2τ，3τはＮ
極，Ｓ極の磁極の進行方向の中心位置に相当する
（ただし両端部の磁極についは磁極の端を中心位
置として取扱う）。図から明らかなように磁気レ
ール７を通る進行方向の磁束成分は各磁極の中心
位置で最も小さく、Ｎ，Ｓ極の中間部で最大にな
るが、支持用電磁石による磁束成分Bx1と案内用
電磁石による磁束成分Bx2が互いに逆極性になる
よう構成したために、両者の和は支持用電磁石の
磁束成分Bx1より小さくなる。したがつて磁気レ
ールの断面積はBx2とBx1の和の磁束を考慮すれ
ばよく、この部分の磁束密度が磁気レール７を構
成する強磁性体の飽和限度内で許容しうる寸法ま
で縮小することができる。ただし、案内用電磁石
６は常時励磁されるとは限らないので、磁気レー
ル７の断面積は支持用電磁石５の進行方向磁束成
分Bx1を基準にして決定される。
レール７中の分布を示すグラフで、第５図の磁極
５，６の左端位置を原点０とし進行方向（ｘ方
向）を横軸に、進行方向の磁束成分Bxを縦軸に
とつてある。図の横軸上の０，τ，2τ，3τはＮ
極，Ｓ極の磁極の進行方向の中心位置に相当する
（ただし両端部の磁極についは磁極の端を中心位
置として取扱う）。図から明らかなように磁気レ
ール７を通る進行方向の磁束成分は各磁極の中心
位置で最も小さく、Ｎ，Ｓ極の中間部で最大にな
るが、支持用電磁石による磁束成分Bx1と案内用
電磁石による磁束成分Bx2が互いに逆極性になる
よう構成したために、両者の和は支持用電磁石の
磁束成分Bx1より小さくなる。したがつて磁気レ
ールの断面積はBx2とBx1の和の磁束を考慮すれ
ばよく、この部分の磁束密度が磁気レール７を構
成する強磁性体の飽和限度内で許容しうる寸法ま
で縮小することができる。ただし、案内用電磁石
６は常時励磁されるとは限らないので、磁気レー
ル７の断面積は支持用電磁石５の進行方向磁束成
分Bx1を基準にして決定される。
第７図は進行方向に垂直な方向の磁束成分の進
行方向に関する分布の様子を第６図と同様に表わ
したグラフである。図において、支持用電磁石５
による磁束成分Bz1と案内用電磁石６による磁束
成分By2とは磁極が逆極性に励磁されているため
に逆方向になつている。しかし電磁石が直角方向
に配置されているために両磁束は完全には打ち消
し合わずBz1とBy2の和はBz1と等しいかあるいは
やや大きい値になる。ただしＳ極、Ｎ極に対向す
る部分の磁気レール７内において進行方向に垂直
に磁気レール内に入つた磁束は進行方向に向きを
変えるので第６図のように互いに打ち消す効果が
発生すること、電磁石と磁気レールの間の間隙の
磁束密度が磁性体の飽和磁束密度より小さいため
磁気レール７の進行方向に垂直な磁界成分が強極
性体の飽和値よりかなり小さいこと、および案内
用電磁石６に働く電磁力は支持用電磁石５に働く
電磁力より小さくて済むのが普通であることなど
を考慮すると、一般に、磁気レール７の進行方向
に直角な断面方向の磁束密度は、支持と案内に磁
気レール７を兼用しても、磁気レールを構成する
強磁性体の飽和限界値を越えない。したがつて、
第２図における支持用磁気レール７ａを案内用磁
気レール７ｂと兼用しても、支持案内兼用磁気レ
ール７の断面積は支持用磁気レール７ａより増す
必要はない。すなわち、本発明を実施すれば支持
用に必要な磁気レール断面積で案内用も兼用が可
能となるので、案内用磁気レール分のコストは不
要となる。
行方向に関する分布の様子を第６図と同様に表わ
したグラフである。図において、支持用電磁石５
による磁束成分Bz1と案内用電磁石６による磁束
成分By2とは磁極が逆極性に励磁されているため
に逆方向になつている。しかし電磁石が直角方向
に配置されているために両磁束は完全には打ち消
し合わずBz1とBy2の和はBz1と等しいかあるいは
やや大きい値になる。ただしＳ極、Ｎ極に対向す
る部分の磁気レール７内において進行方向に垂直
に磁気レール内に入つた磁束は進行方向に向きを
変えるので第６図のように互いに打ち消す効果が
発生すること、電磁石と磁気レールの間の間隙の
磁束密度が磁性体の飽和磁束密度より小さいため
磁気レール７の進行方向に垂直な磁界成分が強極
性体の飽和値よりかなり小さいこと、および案内
用電磁石６に働く電磁力は支持用電磁石５に働く
電磁力より小さくて済むのが普通であることなど
を考慮すると、一般に、磁気レール７の進行方向
に直角な断面方向の磁束密度は、支持と案内に磁
気レール７を兼用しても、磁気レールを構成する
強磁性体の飽和限界値を越えない。したがつて、
第２図における支持用磁気レール７ａを案内用磁
気レール７ｂと兼用しても、支持案内兼用磁気レ
ール７の断面積は支持用磁気レール７ａより増す
必要はない。すなわち、本発明を実施すれば支持
用に必要な磁気レール断面積で案内用も兼用が可
能となるので、案内用磁気レール分のコストは不
要となる。
微小変位に対する左右方向の追従性を向上させ
るため、左右両側の案内用電磁石６にある一定の
平均電流を常時流すような制御を行えば、磁気レ
ール７部分で必要となる起磁力を減少させる効果
が増し、支持用電磁石の励磁電力を減少させるこ
ともできる。
るため、左右両側の案内用電磁石６にある一定の
平均電流を常時流すような制御を行えば、磁気レ
ール７部分で必要となる起磁力を減少させる効果
が増し、支持用電磁石の励磁電力を減少させるこ
ともできる。
本発明によれば、吸引形磁気浮上車の浮上装置
を、支持用電磁石および案内用電磁石を極ピツチ
の等しい凸極形とし、磁気レールを支持案内に兼
用する構成として、支持および案内用電磁石の磁
極の中心を一致させ、かつ極性が互いに逆極性に
なるよう励磁制御することにより、案内用磁気レ
ールが不要となるため、軌道部分のコストが低減
できる。また、磁気レールの断面積が小さくなる
車上部分の浮上装置も小型にできるため、台車が
軽量かつ安価にでき、軌道への追従性が向上し、
かつ、乗り心地、走行安定性を向上させることが
できる。
を、支持用電磁石および案内用電磁石を極ピツチ
の等しい凸極形とし、磁気レールを支持案内に兼
用する構成として、支持および案内用電磁石の磁
極の中心を一致させ、かつ極性が互いに逆極性に
なるよう励磁制御することにより、案内用磁気レ
ールが不要となるため、軌道部分のコストが低減
できる。また、磁気レールの断面積が小さくなる
車上部分の浮上装置も小型にできるため、台車が
軽量かつ安価にでき、軌道への追従性が向上し、
かつ、乗り心地、走行安定性を向上させることが
できる。
第１図は磁気浮上車の断面図、第２図および第
３図は従来の浮上装置の要部の断面図、第４図お
よび第５図は本発明の実施例のそれぞれ断面図お
よび側面図、第６図および第７図は磁気レールを
通る磁束の進行方向分布を示すグラフである。 図において、１；車体、２；バネ、３；台車、
５；支持用電磁石、６；案内用電磁石、７；支持
案内用磁気レール、７ａ；支持用磁気レール、７
ｂ；案内用磁気レール、９；軌道、τ；極ピツ
チ、ｘ；進行方向、Bx1，Bx2；進行方向磁束成
分である。
３図は従来の浮上装置の要部の断面図、第４図お
よび第５図は本発明の実施例のそれぞれ断面図お
よび側面図、第６図および第７図は磁気レールを
通る磁束の進行方向分布を示すグラフである。 図において、１；車体、２；バネ、３；台車、
５；支持用電磁石、６；案内用電磁石、７；支持
案内用磁気レール、７ａ；支持用磁気レール、７
ｂ；案内用磁気レール、９；軌道、τ；極ピツ
チ、ｘ；進行方向、Bx1，Bx2；進行方向磁束成
分である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 軌道の進行方向に沿つて互いに並行して取り
付けられた左右１対の磁気レールの下面にそれぞ
れ対向しかつ進行方向に沿つて異なる極性の磁極
が交互に並ぶよう車両の台車に左右対称に設けら
れた突極形支持用電磁石と、前記１対の磁気レー
ルの側面にそれぞれ対向しかつ前記左右対称に設
けられた支持用電磁石と対をなすよう車両の台車
に取り付けられた突極形案内用電磁石とを備えた
車両において、前記支持用電磁石と案内用電磁石
との極ピツチが等しくかつ磁極の進行方向の中心
位置が互いに一致するよう形成され、この中心位
置が一致した磁極が互いに逆極性になるよう励磁
されることを特徴とする吸引形磁気浮上車の浮上
装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の装置において、
左右の案内用電磁石に相等しい直流バイアス電流
を流すことを特徴とする吸引形磁気浮上車の浮上
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20709583A JPS6098803A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 吸引形磁気浮上車の浮上装置 |
| EP84113222A EP0144000B1 (en) | 1983-11-04 | 1984-11-02 | Floating apparatus for attractive magnetic floater |
| CA000466901A CA1243085A (en) | 1983-11-04 | 1984-11-02 | Floating apparatus for attractive magnetic floater |
| US06/667,626 US4646651A (en) | 1983-11-04 | 1984-11-02 | Floating apparatus for attractive magnetic floater |
| DE8484113222T DE3484844D1 (de) | 1983-11-04 | 1984-11-02 | Schwebevorrichtung fuer schwebefahrzeug mit magnetischer anziehung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20709583A JPS6098803A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 吸引形磁気浮上車の浮上装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6098803A JPS6098803A (ja) | 1985-06-01 |
| JPH0318401B2 true JPH0318401B2 (ja) | 1991-03-12 |
Family
ID=16534112
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20709583A Granted JPS6098803A (ja) | 1983-11-04 | 1983-11-04 | 吸引形磁気浮上車の浮上装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6098803A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108045265B (zh) * | 2018-01-10 | 2023-06-20 | 西南交通大学 | 一种磁浮列车强迫对中悬浮架及其轨道结构 |
-
1983
- 1983-11-04 JP JP20709583A patent/JPS6098803A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6098803A (ja) | 1985-06-01 |
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