JPH0421301A - 超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム - Google Patents
超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムInfo
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- JPH0421301A JPH0421301A JP12481390A JP12481390A JPH0421301A JP H0421301 A JPH0421301 A JP H0421301A JP 12481390 A JP12481390 A JP 12481390A JP 12481390 A JP12481390 A JP 12481390A JP H0421301 A JPH0421301 A JP H0421301A
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- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム
に関するものである。
に関するものである。
超電導磁石を用いた磁気浮上鉄道は第12図(a)に示
されているように、浮上・推進用超電導コイル1a、1
bを搭載した車体2を、地上に設置した推進コイル3a
、3b、3c、(3d。
されているように、浮上・推進用超電導コイル1a、1
bを搭載した車体2を、地上に設置した推進コイル3a
、3b、3c、(3d。
3e、3f)に、縦軸に電流をとり、横軸に時間をとっ
て示した第10図に示されているような3相の正弦波の
電流を与えることにより生ずる移動磁界によって推進さ
せる。また浮上はそれとは別のコイル間を8の字状に接
続して形成された8字の形をした浮上コイル4a、4b
、4c、4d、4e、4fに、第12図(b>に示され
ている矢印のように、誘起される反発磁束による力を利
用することによってなされるもので、供給される正弦波
の周波数を変化させることにより、始動から最終的には
約500km/時の超高速まで達することができる。な
お同図において5はガイドウェイである。
て示した第10図に示されているような3相の正弦波の
電流を与えることにより生ずる移動磁界によって推進さ
せる。また浮上はそれとは別のコイル間を8の字状に接
続して形成された8字の形をした浮上コイル4a、4b
、4c、4d、4e、4fに、第12図(b>に示され
ている矢印のように、誘起される反発磁束による力を利
用することによってなされるもので、供給される正弦波
の周波数を変化させることにより、始動から最終的には
約500km/時の超高速まで達することができる。な
お同図において5はガイドウェイである。
超電導磁気浮上システムでは車上用補助電源システムと
して、地上コイルに誘起される移動磁界のうち余分な成
分である高調波を利用した非接触集電システムが考えら
れている。しかしこの高調波の含まれている割合は地上
コイルの配置により異なり、場合によっては十分な電力
がとれないことも考えられる。そのため集電の目的のた
めに超電導コイルを車上に搭載することが、例えば第1
3図(a)、(b)に示されているように提案されてい
る。これは同図(a)に示されているように、集電用超
電導コイル6b、6dおよび集電コイル7a、7c、7
eが夫々車体の長手方向に沿って1列に配置されている
。この車上に搭載した集電用超電導コイル6b、6cl
が車両とともに移動することによって生ずる磁束変化に
よって、同図(b)の矢印のように地上の浮上コイル4
b、4d、(4f、浮上コイルの下部)に起電力が生じ
、8字に接続された浮上コイル4a、4c、(4e、浮
上コイルの上部)に電流が流れることにより生成された
磁束を、車上の集電コイル7a、7c、7eによってひ
ろいあげることにより、集電するものである。
して、地上コイルに誘起される移動磁界のうち余分な成
分である高調波を利用した非接触集電システムが考えら
れている。しかしこの高調波の含まれている割合は地上
コイルの配置により異なり、場合によっては十分な電力
がとれないことも考えられる。そのため集電の目的のた
めに超電導コイルを車上に搭載することが、例えば第1
3図(a)、(b)に示されているように提案されてい
る。これは同図(a)に示されているように、集電用超
電導コイル6b、6dおよび集電コイル7a、7c、7
eが夫々車体の長手方向に沿って1列に配置されている
。この車上に搭載した集電用超電導コイル6b、6cl
が車両とともに移動することによって生ずる磁束変化に
よって、同図(b)の矢印のように地上の浮上コイル4
b、4d、(4f、浮上コイルの下部)に起電力が生じ
、8字に接続された浮上コイル4a、4c、(4e、浮
上コイルの上部)に電流が流れることにより生成された
磁束を、車上の集電コイル7a、7c、7eによってひ
ろいあげることにより、集電するものである。
なお、この種システムに関するものに、対向浮上方式の
場合の非接触集電方式、例えば特開昭54−1’572
05号公報がある。
場合の非接触集電方式、例えば特開昭54−1’572
05号公報がある。
上記従来技術では集電用超電導コイルと集電コイルとが
上下に夫々1列に配置されるので1発生する磁束量が少
なくて集電の力が小さい欠点があった。また超電導磁石
は人体または他の機械への悪影響をなくすため磁気シー
ルドが必要であるが。
上下に夫々1列に配置されるので1発生する磁束量が少
なくて集電の力が小さい欠点があった。また超電導磁石
は人体または他の機械への悪影響をなくすため磁気シー
ルドが必要であるが。
列車の進行方向に必要な空間を多くとらなければならず
、はなはだ不経済であった。
、はなはだ不経済であった。
本発明は以上の点に鑑みなされたものであり、集電能力
の向上を可能としだ集電システムを提供すること。
の向上を可能としだ集電システムを提供すること。
集電効率の向上を可能とした集電システムを提供するこ
と。
と。
製作を容易にすることを可能とした集電用超電導コイル
および集電コイルを提供すること。
および集電コイルを提供すること。
保守、点検を容易にすることを可能としだ集電用超電導
コイルおよび集電コイルを提供すること。
コイルおよび集電コイルを提供すること。
浮上特性に悪影響を及ぼさないようにすることを可能と
しだ集電用超電導コイルを提供すること。
しだ集電用超電導コイルを提供すること。
車両の空間を有効に利用することを可能としだ集電シス
テムを提供すること。
テムを提供すること。
を目的とするものである。
集電能力の向上を可能としだ集電システムを提供するの
に、集電用超電導コイルおよび集電コイルを、浮上コイ
ルのそれと同じようにその上下に配置したコイル間を8
の字状に接続してなる8字形形状とした。また、集電用
超電導コイルおよび集電コイルを、その上下に配置した
コイルが夫々異なる極を有している異極配置とした。
に、集電用超電導コイルおよび集電コイルを、浮上コイ
ルのそれと同じようにその上下に配置したコイル間を8
の字状に接続してなる8字形形状とした。また、集電用
超電導コイルおよび集電コイルを、その上下に配置した
コイルが夫々異なる極を有している異極配置とした。
集電効率の向上を可能としだ集電システムを提供するの
に、集電用超電導コイルのポールピッチを、浮上・推進
用超電導コイルのポールピッチより小さくした。
に、集電用超電導コイルのポールピッチを、浮上・推進
用超電導コイルのポールピッチより小さくした。
製作を容易にすることを可能としだ集電用超電導コイル
および集電コイルを提供するのに、集電用超電導コイル
および集電コイルを1円形状または楕円状に形成した。
および集電コイルを提供するのに、集電用超電導コイル
および集電コイルを1円形状または楕円状に形成した。
保守1点検を容易にすることを可能としだ集電用超電導
コイルおよび集電コイルを提供するのに、集電用超電導
コイルおよび集電コイルを、特定の車両に搭載した。
コイルおよび集電コイルを提供するのに、集電用超電導
コイルおよび集電コイルを、特定の車両に搭載した。
浮上特性に悪影響を及ぼさないようにすることを可能と
しだ集電用超電導コイルを提供するのに、集電用超電導
コイルおよび集電コイルを、その上下に配置されたコイ
ル間の距離を浮上コイルの上下間の距離よりも大きくし
た。また、集電用超電導コイルおよび集電コイルを、昇
降装置で上下に移動自在に形成した。
しだ集電用超電導コイルを提供するのに、集電用超電導
コイルおよび集電コイルを、その上下に配置されたコイ
ル間の距離を浮上コイルの上下間の距離よりも大きくし
た。また、集電用超電導コイルおよび集電コイルを、昇
降装置で上下に移動自在に形成した。
車両の空間を有効に利用することを可能としだ集電シス
テムを提供するのに、集電用超電導コイルを、同一の極
低温容器に牧納した。
テムを提供するのに、集電用超電導コイルを、同一の極
低温容器に牧納した。
集電用超電導コイルおよび集電コイルを、浮上コイルの
それと同じようにその上下に配置したコイル間を8の字
状に接続してなる8字形形状とした。また。その上下に
配置したコイルが夫々異なる極を有している異極配置と
したので、浮上コイルに流れる電流が従来に比べて約2
倍になって、車上の集電コイルに誘起される電圧が約2
倍となる。
それと同じようにその上下に配置したコイル間を8の字
状に接続してなる8字形形状とした。また。その上下に
配置したコイルが夫々異なる極を有している異極配置と
したので、浮上コイルに流れる電流が従来に比べて約2
倍になって、車上の集電コイルに誘起される電圧が約2
倍となる。
集電用超電導コイルのポールピッチを、浮上・推進用超
電導コイルのポールピッチより小さくしたので、次数の
少ない高調波を利用することができるようになって、振
幅の大きい磁束が利用できるようになる。
電導コイルのポールピッチより小さくしたので、次数の
少ない高調波を利用することができるようになって、振
幅の大きい磁束が利用できるようになる。
集電用超電導コイルおよび集電コイルを円形状または楕
円状に形成したので、集電用超電導コイルおよび集電コ
イルが作り易くなる。
円状に形成したので、集電用超電導コイルおよび集電コ
イルが作り易くなる。
集電用超電導コイルおよび集電コイルを特定の車両に搭
載したので、特定の車両のみ保守1点検すればよくなる
。
載したので、特定の車両のみ保守1点検すればよくなる
。
集電用超電導コイルおよび集電コイルを、その上下に配
置されたコイル間の距離を夫々浮上コイルの上下間の距
離よりも大きくしたので5車体の上下変動時でも上向き
の力が存在するようになって、浮上特性の平衡特性が保
たれるようになる。
置されたコイル間の距離を夫々浮上コイルの上下間の距
離よりも大きくしたので5車体の上下変動時でも上向き
の力が存在するようになって、浮上特性の平衡特性が保
たれるようになる。
集電用超電導コイルを同一の極低温容器に敗納したので
、異極配置時の集電用超電導コイルも同一のクライオス
タット内に配置されるようになる。
、異極配置時の集電用超電導コイルも同一のクライオス
タット内に配置されるようになる。
以下1図示した実施例に基づいて本発明を説明する。第
1図(a)、(b)には本発明の−実施例が示されてい
る。なお従来と同し部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では集電用超電導コイル6a、6
b、・・・および集電コイル7a、7b、7c、7d、
7e、7 f ・・・を、浮上コイル4a、4b、4C
14d、4e、4f・・・のそれと同じようにその上下
に配置したコイル(6a、6b)、(7a、7b・)間
を8の字状に接続してなる8字形形状とした。このよう
にすることにより浮上コイル4a、4b、4c、4d、
4e、4f・・・に流れる電流Iが従来に比べ約2倍と
なって、−車上の集電コイル7a、7b、7C17d、
7e、7f・・・に誘起される電圧が約2倍となり、集
電能力の向上を可能としだ集電システムを得ることがで
きる。
1図(a)、(b)には本発明の−実施例が示されてい
る。なお従来と同し部品には同じ符号を付したので説明
を省略する。本実施例では集電用超電導コイル6a、6
b、・・・および集電コイル7a、7b、7c、7d、
7e、7 f ・・・を、浮上コイル4a、4b、4C
14d、4e、4f・・・のそれと同じようにその上下
に配置したコイル(6a、6b)、(7a、7b・)間
を8の字状に接続してなる8字形形状とした。このよう
にすることにより浮上コイル4a、4b、4c、4d、
4e、4f・・・に流れる電流Iが従来に比べ約2倍と
なって、−車上の集電コイル7a、7b、7C17d、
7e、7f・・・に誘起される電圧が約2倍となり、集
電能力の向上を可能としだ集電システムを得ることがで
きる。
すなわち車上に搭載された集電用超電導コイル6a、6
b・・は8字形に接続されている。この集電用超電導コ
イル6a、6b・・を搭載した車両が例えば500km
/時で走行すると、電磁誘導により地上に設置された8
字状に接続してなる8字形をした浮上コイル4a、4b
、4C14d、4e、4f・・に第10図に示されてい
るように、3相の正弦波状の電流が流れる。この3相の
正弦波状電流の作る集電コイル7a、7b、7c、7d
、7e、7f・・・の位置における磁場の分布は、第1
1図(a)、(b)、(c)、に示されているように、
同図(a)記載の磁場には同図(b)の列車と共に進む
基本波の他にさらに同図(c)に記載されているように
、周波数の高い高調波(第2次空間高調波)が含まれて
いる。基本波は列車と共に進むので列車側からは単に直
流成分にしかならないが、高調波成分は列車の数倍の速
さで進むので、上述のようにこの成分を利用して集電能
力を得ることができる。この高調波磁場を取り出すのが
車上に設置された集電コイル7a、7b、7c、7d、
7e、7 f−・であり、これも8字形に接続されてい
る。従って集電コイル7a、7b。
b・・は8字形に接続されている。この集電用超電導コ
イル6a、6b・・を搭載した車両が例えば500km
/時で走行すると、電磁誘導により地上に設置された8
字状に接続してなる8字形をした浮上コイル4a、4b
、4C14d、4e、4f・・に第10図に示されてい
るように、3相の正弦波状の電流が流れる。この3相の
正弦波状電流の作る集電コイル7a、7b、7c、7d
、7e、7f・・・の位置における磁場の分布は、第1
1図(a)、(b)、(c)、に示されているように、
同図(a)記載の磁場には同図(b)の列車と共に進む
基本波の他にさらに同図(c)に記載されているように
、周波数の高い高調波(第2次空間高調波)が含まれて
いる。基本波は列車と共に進むので列車側からは単に直
流成分にしかならないが、高調波成分は列車の数倍の速
さで進むので、上述のようにこの成分を利用して集電能
力を得ることができる。この高調波磁場を取り出すのが
車上に設置された集電コイル7a、7b、7c、7d、
7e、7 f−・であり、これも8字形に接続されてい
る。従って集電コイル7a、7b。
7c、7d、7e、7f・・・の数が従来に比べて同じ
長手方向長さあたり2倍となり、夫々の電圧も約2倍と
なり、取り出される磁束も同じ長手方向長さあたり約5
〜8倍となる。この集電コイル7a、7b、7c、7d
、7e、7fは第14図に示されているように、コンバ
ータ8、バッファ用蓄電池9、更にインバータ10に接
続され、最終的に負荷11に接続される。なお第1図(
b)において12は車輪である。
長手方向長さあたり2倍となり、夫々の電圧も約2倍と
なり、取り出される磁束も同じ長手方向長さあたり約5
〜8倍となる。この集電コイル7a、7b、7c、7d
、7e、7fは第14図に示されているように、コンバ
ータ8、バッファ用蓄電池9、更にインバータ10に接
続され、最終的に負荷11に接続される。なお第1図(
b)において12は車輪である。
第2図には本発明の他の実施例が示されている。
本実施例は集電用超電導コイル6a、6b・・・を。
その上下に配置したコイル(6a、6b)が夫々異なる
極を有している異極配置とした。このようにすることに
より、集電用超電導コイル6a、6b・・に流れる電流
工が、第1図のそれと同しように、上下のコイル6a、
6b間で反対方向に流れるようになって、浮上コイル4
a〜4fに流れる電流が従来に比べて約2倍となり、前
述の場合と同様な作用効果を奏することができる。
極を有している異極配置とした。このようにすることに
より、集電用超電導コイル6a、6b・・に流れる電流
工が、第1図のそれと同しように、上下のコイル6a、
6b間で反対方向に流れるようになって、浮上コイル4
a〜4fに流れる電流が従来に比べて約2倍となり、前
述の場合と同様な作用効果を奏することができる。
第3図には以上の実施例でどの程度の集電が可能かどう
かの検討を行った結果が示されている。
かの検討を行った結果が示されている。
これは同図記載の数値、浮上コイル(8字1ターン)4
a、4bの自己インダクタンス(L)0゜98μH1抵
抗(R)33.8μΩ、集電コイル(8字3ターン)7
a、7b・・の自己インダクタンス(L)6.66μH
1抵抗(R)437μΩ、集電用超電導コイル6a、・
・・の幅0.60m、高さ0.34m、集電コイル7a
、・・・の幅0.175m、高さ0.34m、浮上コイ
ル4a、・・・の幅0.35m、高さQ、34m等を用
いて検討したものである。集電用超電導コイル6a、・
・に3゜0kATのDC電流を流すと、地上の浮上コイ
ル4a、・・・には実効値で42kAT、102.9H
zのAC電流が流れる(500km/時)。このAC電
流の作る磁束によって誘起される車上の集電コイル7a
、・・・1ターンあたりの起電力は第2次空間高調波(
第2次空間高調波は時間的には3次となる)を利用する
ので、実効値7.4V、308゜7臣となる。同図(a
)の装置を先頭車両と後尾車両の左右に、列車進行方向
に5.4mの長さ設置すると、1車両あたり3相線間電
圧600V、最大で408kW(1編成ではその2倍の
816kW)の電力がとれる(同図(c)参照)。
a、4bの自己インダクタンス(L)0゜98μH1抵
抗(R)33.8μΩ、集電コイル(8字3ターン)7
a、7b・・の自己インダクタンス(L)6.66μH
1抵抗(R)437μΩ、集電用超電導コイル6a、・
・・の幅0.60m、高さ0.34m、集電コイル7a
、・・・の幅0.175m、高さ0.34m、浮上コイ
ル4a、・・・の幅0.35m、高さQ、34m等を用
いて検討したものである。集電用超電導コイル6a、・
・に3゜0kATのDC電流を流すと、地上の浮上コイ
ル4a、・・・には実効値で42kAT、102.9H
zのAC電流が流れる(500km/時)。このAC電
流の作る磁束によって誘起される車上の集電コイル7a
、・・・1ターンあたりの起電力は第2次空間高調波(
第2次空間高調波は時間的には3次となる)を利用する
ので、実効値7.4V、308゜7臣となる。同図(a
)の装置を先頭車両と後尾車両の左右に、列車進行方向
に5.4mの長さ設置すると、1車両あたり3相線間電
圧600V、最大で408kW(1編成ではその2倍の
816kW)の電力がとれる(同図(c)参照)。
第4図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例では集電用超電導コイル6a、6b、6c、6d
のポールピッチP1を、浮上・推進用超電導コイルla
、lbのポールピッチP2より小さくした。このように
することにより次数の少ない高調波を利用することがで
きるようになって、振幅の大きい磁束が利用できるよう
になり、集電システムの集電効率を向上させることがで
きる。
実施例では集電用超電導コイル6a、6b、6c、6d
のポールピッチP1を、浮上・推進用超電導コイルla
、lbのポールピッチP2より小さくした。このように
することにより次数の少ない高調波を利用することがで
きるようになって、振幅の大きい磁束が利用できるよう
になり、集電システムの集電効率を向上させることがで
きる。
すなわち集電用超電導コイル6a、6b、6c、6dの
ポールピッチP工を浮上・推進用超電導コイル1a、1
bのポールピッチP2のそれぞれ1/2にした。集電用
超電導コイル6a、6b、6c、6dのポールピッチP
1が浮上・推進用超電導コイル1a、1bのポールピッ
トP2と同じ場合は第11図(d)、(e)、(f)に
見られるように、集電コイル位置に見られる磁場分布は
、基本波(同図(e)参照)に第5次空間高調波(第5
次高調波)が乗っているものである(同図(f)参照)
、これに対してポールピッチが1/2の場合は前述の第
11図(a)、(b)、(c)に見られるように基本波
(同図(b)参照)に第2次空間高調波が乗るもの(同
図(c)参照)で、振幅が第11図(f)のそれよりも
大きい。従ってこの大きい振幅を利用するので、ポール
ピッチが同じ場合に比べて非接触集電能力が増大する。
ポールピッチP工を浮上・推進用超電導コイル1a、1
bのポールピッチP2のそれぞれ1/2にした。集電用
超電導コイル6a、6b、6c、6dのポールピッチP
1が浮上・推進用超電導コイル1a、1bのポールピッ
トP2と同じ場合は第11図(d)、(e)、(f)に
見られるように、集電コイル位置に見られる磁場分布は
、基本波(同図(e)参照)に第5次空間高調波(第5
次高調波)が乗っているものである(同図(f)参照)
、これに対してポールピッチが1/2の場合は前述の第
11図(a)、(b)、(c)に見られるように基本波
(同図(b)参照)に第2次空間高調波が乗るもの(同
図(c)参照)で、振幅が第11図(f)のそれよりも
大きい。従ってこの大きい振幅を利用するので、ポール
ピッチが同じ場合に比べて非接触集電能力が増大する。
なお第11図(d)は同図の(e)、(f)を合成した
磁場の変化を示したものである。
磁場の変化を示したものである。
第5図(a)、(b)には本発明の更に他の実施例が示
されている。本実施例は集電用超電導コイル6a、6b
、6c、6dの形状をそれぞれ円形(同図(a)参照)
、楕円形(同図(b)参照)にしたものである。このよ
うにすることにより円形または楕円形なので集電用超電
導コイル6a、6b、6c、6dの製作を容易にするこ
とができる。なお、本実施例では集電用超電導コイル6
a、6b、6c、6dを円形状または楕円状に形成した
場合について述べたが、集電コイルについても同様に実
施し、同様の効果をあくることかできる。
されている。本実施例は集電用超電導コイル6a、6b
、6c、6dの形状をそれぞれ円形(同図(a)参照)
、楕円形(同図(b)参照)にしたものである。このよ
うにすることにより円形または楕円形なので集電用超電
導コイル6a、6b、6c、6dの製作を容易にするこ
とができる。なお、本実施例では集電用超電導コイル6
a、6b、6c、6dを円形状または楕円状に形成した
場合について述べたが、集電コイルについても同様に実
施し、同様の効果をあくることかできる。
第6図には本発明の更に他の実施例が示されている。本
実施例は集電用超電導コイル6a、6b、6c、6dを
特定の車両に搭載した。すなわち集電用超電導コイル6
a、6b、6c、6dを1例えば先頭車両または後尾車
両に集中して配置するようにした。このようにすること
により先頭車両または後尾車両を点検すればよくなって
、集電用超電導コイル6a、6b、6c、6dの保守点
検を容易にすることができる。なお、この場合、その車
両を集電のみを目的とした専用車両とすることも含む。
実施例は集電用超電導コイル6a、6b、6c、6dを
特定の車両に搭載した。すなわち集電用超電導コイル6
a、6b、6c、6dを1例えば先頭車両または後尾車
両に集中して配置するようにした。このようにすること
により先頭車両または後尾車両を点検すればよくなって
、集電用超電導コイル6a、6b、6c、6dの保守点
検を容易にすることができる。なお、この場合、その車
両を集電のみを目的とした専用車両とすることも含む。
なおまた、本実施例では集電用超電導コイル6a、6b
、6c、6dにツいて述べたが。
、6c、6dにツいて述べたが。
集電コイルについても同様に実施することができる。
第8図(a)、(b)には本発明の更に他の実施例が示
されている。本実施例では集電用超電導コイル6a、6
b・・・の上下に配置されたコイル(6a、6b)間の
距離を、浮上コイル4a、4bの上下間の距離よりも大
きくした。このようにすることにより車体の上下変動時
でも上向きの力が存在するようになって、浮上特性の平
衡特性が保たれるようになり、集電用超電導コイル6a
、6b・・・の浮上特性に悪影響を及ぼすのを防止する
ことができる。
されている。本実施例では集電用超電導コイル6a、6
b・・・の上下に配置されたコイル(6a、6b)間の
距離を、浮上コイル4a、4bの上下間の距離よりも大
きくした。このようにすることにより車体の上下変動時
でも上向きの力が存在するようになって、浮上特性の平
衡特性が保たれるようになり、集電用超電導コイル6a
、6b・・・の浮上特性に悪影響を及ぼすのを防止する
ことができる。
すなわち第1図(b)のように、集電用超電導コイル6
a、6bと浮上コイル4a、4bとの上下のコイル配置
が等しい場合では、主に加速、減速時の低速走行時にお
いて、集電用超電導コイル6a、6bの中心位置が浮上
コイル4a、4bのそれよりも下にずれた場合、第7図
に示されているように図中矢印表示の下向きのカだけが
働くので、集電用超電導コイル6a、6bが浮上特性に
悪影響を及ぼす。この場合は例えば第8図(a)のよう
に、集電用超電導コイル6a、6bの上下の距離、すな
わち6a、6b間の距離を浮上コイル4a、4bのそれ
より離して配置することにより、中心位置の一致する定
速走行時のみならず、加速時または減速時においてその
中心位置が下側にずれた場合にも、集電用超電導コイル
6a、6bの上部のコイル6aが浮上コイル4a、4b
の上部のコイル4aより上に位置するようになって、上
向きの力が働き、浮上刃に悪影響を及ぼさないようにす
ることができる。
a、6bと浮上コイル4a、4bとの上下のコイル配置
が等しい場合では、主に加速、減速時の低速走行時にお
いて、集電用超電導コイル6a、6bの中心位置が浮上
コイル4a、4bのそれよりも下にずれた場合、第7図
に示されているように図中矢印表示の下向きのカだけが
働くので、集電用超電導コイル6a、6bが浮上特性に
悪影響を及ぼす。この場合は例えば第8図(a)のよう
に、集電用超電導コイル6a、6bの上下の距離、すな
わち6a、6b間の距離を浮上コイル4a、4bのそれ
より離して配置することにより、中心位置の一致する定
速走行時のみならず、加速時または減速時においてその
中心位置が下側にずれた場合にも、集電用超電導コイル
6a、6bの上部のコイル6aが浮上コイル4a、4b
の上部のコイル4aより上に位置するようになって、上
向きの力が働き、浮上刃に悪影響を及ぼさないようにす
ることができる。
また第8図(b)のように、列車の浮上位置を検出する
検品装置13を設け、さらにその検出された位置に従っ
て集電用超電導コイル6a、6bおよび集電コイル7a
、7bを昇降させる昇降装M14を設けることにより、
あらゆる速度におし)で前述の場合と同様な作用効果を
奏することができる。
検品装置13を設け、さらにその検出された位置に従っ
て集電用超電導コイル6a、6bおよび集電コイル7a
、7bを昇降させる昇降装M14を設けることにより、
あらゆる速度におし)で前述の場合と同様な作用効果を
奏することができる。
第9図は本発明の更に他の実施例を示すもので。
集電用超電導コイル6a、6bを8の字に接続した場合
のみならず、そうでない場合(異極配置)でも同じクラ
イオスタット15に入れたものである。このようにする
ことにより、列車の空間を有効に利用することができる
。
のみならず、そうでない場合(異極配置)でも同じクラ
イオスタット15に入れたものである。このようにする
ことにより、列車の空間を有効に利用することができる
。
以上述べてきた実施例によれば次に述べるような効果を
奏することができる。
奏することができる。
(1)集電用超電導コイルおよび集電コイルを8字、ま
たはそれと同等の機能を持つように異極配置し、さらに
上下2重に配電したので集電の能力が増大し、また列車
の進行方向に必要な磁気シールドのための空間を少なく
することができる。
たはそれと同等の機能を持つように異極配置し、さらに
上下2重に配電したので集電の能力が増大し、また列車
の進行方向に必要な磁気シールドのための空間を少なく
することができる。
(2)集電用超電導コイルのポールピッチを浮上・推進
用コイルのそれより小さくした、例えば1/2にするこ
とにより、効率の向上を可能とした集電が可能になる。
用コイルのそれより小さくした、例えば1/2にするこ
とにより、効率の向上を可能とした集電が可能になる。
(3)集電用超電導コイルおよび集電コイルを円形また
は楕円形にすることにより、これらコイルの製作を容易
にすることができる。
は楕円形にすることにより、これらコイルの製作を容易
にすることができる。
(4)集電用超電導コイルおよび集電コイルを特定の車
両に搭載することにより、集電システムの保守1点検を
容易にすることができる。
両に搭載することにより、集電システムの保守1点検を
容易にすることができる。
(5)集電用超電導コイルおよび集電コイルの上下間距
離を浮上コイルの上下間距離より離すことにより、また
集電用超電導コイルおよび集電コイルを上下に移動させ
る昇降装置を設置することにより、磁気浮上列車の浮上
刃に悪影響を及ぼさないようにできる。
離を浮上コイルの上下間距離より離すことにより、また
集電用超電導コイルおよび集電コイルを上下に移動させ
る昇降装置を設置することにより、磁気浮上列車の浮上
刃に悪影響を及ぼさないようにできる。
(6)上下の集電用超電導コイルを同一のクライオスタ
ットに敗納することにより、同一のクライオスタットに
牧納しない場合に比べて空間を有効に利用することがで
きる。
ットに敗納することにより、同一のクライオスタットに
牧納しない場合に比べて空間を有効に利用することがで
きる。
上述のように本発明は、次に述べる効果を奏することが
できる。
できる。
集電システムの集電能力が向上するようになって、集電
能力の向上を可能としだ集電システムを得ることができ
る。
能力の向上を可能としだ集電システムを得ることができ
る。
集電システムの集電効率が向上するようになって、集電
効率の向上を可能としだ集電システムを得ることができ
る。
効率の向上を可能としだ集電システムを得ることができ
る。
集電用超電導コイルおよび集電コイルの製作が容易とな
って、製作を容易にすることを可能とした集電用超電導
コイルおよび集電コイルを得ることができる。
って、製作を容易にすることを可能とした集電用超電導
コイルおよび集電コイルを得ることができる。
集電用超電導コイルおよび集電コイルの保守、点検が容
易となって、保守、点検を容易にすることを可能としだ
集電用超電導コイルおよび集電コイルを得ることができ
る。
易となって、保守、点検を容易にすることを可能としだ
集電用超電導コイルおよび集電コイルを得ることができ
る。
集電用超電源コイルを浮上特性に悪影響を及ぼさないよ
うにすることができるようになって、浮上特性に悪影響
を及ぼさないようにすることを可能としだ集電用超電導
コイルを得ることができる。
うにすることができるようになって、浮上特性に悪影響
を及ぼさないようにすることを可能としだ集電用超電導
コイルを得ることができる。
集電システムは車両の空間を有効に利用できるようにな
って、車両の空間を有効に利用することを可能としだ集
電システムを得ることができる。
って、車両の空間を有効に利用することを可能としだ集
電システムを得ることができる。
第1図(a)、(b)は本発明の超電導磁気浮上方式鉄
道用非接触集電システムの一実施例の集電用超電導コイ
ル、集電コイル、浮上コイルの配置を示すもので(a)
は進行方向と垂直な方向から見た説明図、(b)は進行
方向と同じ方向から見た説明図、第2図は本発明の超電
導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの他の実施例
の進行方向と垂直な方向から見た集電用超電導コイル、
集電コイル、浮上コイルの配置を示す説明図、第3図(
a)、(b)、(c)は第1図5第2図による集電の効
果を検討するもので、(a)は集電用超電導コイル、集
電コイル、浮上コイルの夫々の所要寸法を示す説明図、
(b)は集電用超電導コイル、集電コイル、浮上コイル
間の寸法を示す説明図、(c)は発生電圧を示す説明図
、第4図は本発明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集
電システムの更に他の実施例の浮上・推進用超電導コイ
ル、集電用超電導コイルのポールピッチの大きさを示す
説明図、第5図(a)、(b)は本発明の超電導磁気浮
上方式鉄道用非接触集電システムの更に他の実施例の集
電用超電導コイルの形状を示すもので、(a)は円形状
、(b)は楕円状に形成した場合の説明図、第6図は本
発明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの
更に他の実施例の集電用超電導コイルの配置を示す説明
図、第7図は集電用超電導コイルが浮上特性に悪影響を
及ぼす状態を示す説明図、第8図(a)、(b)は本発
明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの更
に他の実施例の浮上特性に悪影響に及ぼさない集電用超
電導コイルおよび集電コイルの配置を示すもので、(a
)はこれら両コイル間の夫々の距離を浮上コイルの上下
間距離より離した場合を示す説明図、(b)は集電用超
電導コイルおよび集電コイルに昇降装置を設けた場合を
示す説明図、第9図は本発明の超電導磁気浮上方式鉄道
用非接触集電システムの更に他の実施例の異極配置の集
電用超電導コイルをクライオスタット内に敗納した状態
を示す説明図、第10図は集電用超電導コイルによって
浮上コイルに誘起される3相の正弦波状電流の波形図、
第11図(a)〜(f)は浮上コイルに誘起される正弦
波状電流によって集電コイルの位置に生成される磁場分
布を示すもので、(a)〜(c)は集電用超電導コイル
のポールピッチが浮上・推進用超電導コイルの172の
場合で(a)は合成波、(b)基本波、(c)は第2次
空間高調波の波形図。 (d)〜(f)は集電用超電導コイルのポールピッチが
浮上・推進用超電導コイルのポールピッチと同じ場合で
(cl)は合成波、(e)は基本波、(f)は第5次空
間高調波の波形図、第12図(a)、(b)は従来の磁
気浮上列車の基本的な動きを説明するもので、(a)は
各種コイルの配置を列車進行方向の横から見た状態を示
す説明図、(b)は進行方向から見た説明図、第13図
(a)、(b)は従来の超電導磁気浮上方式鉄道用非接
触集電システムを示すもので、(a)は各種コイルの配
置を列車進行方向の横から見た状態を示す説明図、(b
)は車上の集電コイルによる集電状態を示す説明図、第
14図は集電コイルがコンバータ、バッファ用蓄電池お
よびインバータを介して負荷に接続された状態を示す説
明図である。 la、lb・・・浮上・推進用超電導コイル、3a。 3 b 、 3 c 、 3 d 、 3 e 、 3
f−推進コイル、4 a + 4 b 94 c v
4 d e 4 e * 4 f ・=浮上コイル、
6a、6b、6c、6d・・・集電用超電導コイル、7
a、7b、7c、7d、7e、7f−集電コイル、14
・・・昇降装置、15・・・クライオスタット(極低温
容器) 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 (ほか1名) 第 図 区 第 図 第 図 15・・・タライオスタノト 第 図 第 図 第 図 第 図(a) 第 図fb)
道用非接触集電システムの一実施例の集電用超電導コイ
ル、集電コイル、浮上コイルの配置を示すもので(a)
は進行方向と垂直な方向から見た説明図、(b)は進行
方向と同じ方向から見た説明図、第2図は本発明の超電
導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの他の実施例
の進行方向と垂直な方向から見た集電用超電導コイル、
集電コイル、浮上コイルの配置を示す説明図、第3図(
a)、(b)、(c)は第1図5第2図による集電の効
果を検討するもので、(a)は集電用超電導コイル、集
電コイル、浮上コイルの夫々の所要寸法を示す説明図、
(b)は集電用超電導コイル、集電コイル、浮上コイル
間の寸法を示す説明図、(c)は発生電圧を示す説明図
、第4図は本発明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集
電システムの更に他の実施例の浮上・推進用超電導コイ
ル、集電用超電導コイルのポールピッチの大きさを示す
説明図、第5図(a)、(b)は本発明の超電導磁気浮
上方式鉄道用非接触集電システムの更に他の実施例の集
電用超電導コイルの形状を示すもので、(a)は円形状
、(b)は楕円状に形成した場合の説明図、第6図は本
発明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの
更に他の実施例の集電用超電導コイルの配置を示す説明
図、第7図は集電用超電導コイルが浮上特性に悪影響を
及ぼす状態を示す説明図、第8図(a)、(b)は本発
明の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システムの更
に他の実施例の浮上特性に悪影響に及ぼさない集電用超
電導コイルおよび集電コイルの配置を示すもので、(a
)はこれら両コイル間の夫々の距離を浮上コイルの上下
間距離より離した場合を示す説明図、(b)は集電用超
電導コイルおよび集電コイルに昇降装置を設けた場合を
示す説明図、第9図は本発明の超電導磁気浮上方式鉄道
用非接触集電システムの更に他の実施例の異極配置の集
電用超電導コイルをクライオスタット内に敗納した状態
を示す説明図、第10図は集電用超電導コイルによって
浮上コイルに誘起される3相の正弦波状電流の波形図、
第11図(a)〜(f)は浮上コイルに誘起される正弦
波状電流によって集電コイルの位置に生成される磁場分
布を示すもので、(a)〜(c)は集電用超電導コイル
のポールピッチが浮上・推進用超電導コイルの172の
場合で(a)は合成波、(b)基本波、(c)は第2次
空間高調波の波形図。 (d)〜(f)は集電用超電導コイルのポールピッチが
浮上・推進用超電導コイルのポールピッチと同じ場合で
(cl)は合成波、(e)は基本波、(f)は第5次空
間高調波の波形図、第12図(a)、(b)は従来の磁
気浮上列車の基本的な動きを説明するもので、(a)は
各種コイルの配置を列車進行方向の横から見た状態を示
す説明図、(b)は進行方向から見た説明図、第13図
(a)、(b)は従来の超電導磁気浮上方式鉄道用非接
触集電システムを示すもので、(a)は各種コイルの配
置を列車進行方向の横から見た状態を示す説明図、(b
)は車上の集電コイルによる集電状態を示す説明図、第
14図は集電コイルがコンバータ、バッファ用蓄電池お
よびインバータを介して負荷に接続された状態を示す説
明図である。 la、lb・・・浮上・推進用超電導コイル、3a。 3 b 、 3 c 、 3 d 、 3 e 、 3
f−推進コイル、4 a + 4 b 94 c v
4 d e 4 e * 4 f ・=浮上コイル、
6a、6b、6c、6d・・・集電用超電導コイル、7
a、7b、7c、7d、7e、7f−集電コイル、14
・・・昇降装置、15・・・クライオスタット(極低温
容器) 代理人 弁理士 高 橋 明 夫 (ほか1名) 第 図 区 第 図 第 図 15・・・タライオスタノト 第 図 第 図 第 図 第 図(a) 第 図fb)
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1.地上に浮上コイル、推進コイルの地上コイル、車上
に浮上・推進用超電導コイルを備えたシステムの、前記
車上には車両の運動エネルギーを前記地上コイルを介し
て車両電力に変換する集電用超電導コイルおよび集電コ
イルが設けられている超電導磁気浮上方式鉄道用非接触
集電システムにおいて、前記集電用超電導コイルおよび
集電コイルが、前記浮上コイルのそれと同じようにその
上下に配置したコイル間を8の字状に接続してなる8字
形形状とされたものであることを特徴とする超電導磁気
浮上方式鉄道用非接触集電システム 2.前記集電用超電導コイルおよび集電コイルが、前記
浮上コイルのそれと同じようにその上下に配置したコイ
ル間を8の字状に接続してなる8字形形状に代えて、そ
の上下に配置したコイルが夫々異なる極を有している異
極配置とされたものである請求項1記載の超電導磁気浮
上方式鉄道用非接触集電システム 3.前記集電用超電導コイルが、同一の極低温容器に収
納されたものである請求項2記載の超電導磁気浮上方式
鉄道用非接触集電システム 4.前記集電用超電導コイルのポールピッチが、前記浮
上・推進用超電導コイルのポールピッチより小さくされ
たものである請求項1または請求項2記載の超電導磁気
浮上方式鉄道用非接触集電システム 5.前記集電用超電導コイルおよび集電コイルが、円形
状または楕円状に形成されたものである請求項1または
請求項2記載の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電シ
ステム 6.前記集電用超電導コイルおよび集電コイルが、特定
の前記車両に搭載されるものである請求項1または請求
項2記載の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システ
ム 7.前記集電用超電導コイルおよび集電コイルが、その
上下に配置されたコイル間の距離を夫々前記浮上コイル
の上下間の距離よりも大きくされたものである請求項1
または請求項2記載の超電導磁気浮上方式鉄道用非接触
集電システム8.前記集電用超電導コイルおよび集電コ
イルが、昇降装置で上下に移動自在に形成されたもので
ある請求項1または請求項2記載の超電導磁気浮上方式
鉄道用非接触集電システム 9.地上に浮上コイル、推進コイルの地上コイル、車上
に浮上・推進用超電導コイルを備えたシステムの、前記
車上には車両の運動エネルギーを前記地上コイルを介し
て車両電力に変換する集電用超電導コイルおよび集電コ
イルが設けられている超電導磁気浮上方式鉄道用非接触
集電システムにおいて、前記集電用超電導コイルのポー
ルピッチが、前記浮上・推進用超電導コイルのポールピ
ッチより小さくされたものであることを特徴とする超電
導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム 10.地上に浮上コイル、推進コイルの地上コイル、車
上に浮上・推進用超電導コイルを備えたシステムの、前
記車上には車両の運動エネルギーを前記地上コイルを介
して車両電力に変換する集電用超電導コイルおよび集電
コイルが設けられている超電導磁気浮上方式鉄道用非接
触集電システムにおいて、前記集電用超電導コイルのポ
ールピッチが、前記浮上・推進用超電導コイルのポール
ピッチの1/2であることを特徴とする超電導磁気浮上
方式鉄道用非接触集電システム
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124813A JP2565582B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124813A JP2565582B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421301A true JPH0421301A (ja) | 1992-01-24 |
| JP2565582B2 JP2565582B2 (ja) | 1996-12-18 |
Family
ID=14894757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2124813A Expired - Fee Related JP2565582B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | 超電導磁気浮上方式鉄道用非接触集電システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2565582B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0426302A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-29 | Central Japan Railway Co | 磁気浮上列車の集電装置 |
| CN110752677A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 北京交通大学 | 用于高速磁悬浮列车的车载直线发电机 |
| CN113696744A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 适用于真空管道磁浮列车的车载无线电能传输装置 |
| CN113708508A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 适用于磁浮列车全速域运行的非接触供电装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5663550A (en) * | 1979-10-31 | 1981-05-30 | Fuji Electric Co Ltd | Damping device for magnetic floating car |
| JPH01298902A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Railway Technical Res Inst | 誘導反撥式磁気浮上鉄道の浮上、案内、推進併用装置 |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2124813A patent/JP2565582B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5663550A (en) * | 1979-10-31 | 1981-05-30 | Fuji Electric Co Ltd | Damping device for magnetic floating car |
| JPH01298902A (ja) * | 1988-05-27 | 1989-12-01 | Railway Technical Res Inst | 誘導反撥式磁気浮上鉄道の浮上、案内、推進併用装置 |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0426302A (ja) * | 1990-05-16 | 1992-01-29 | Central Japan Railway Co | 磁気浮上列車の集電装置 |
| CN110752677A (zh) * | 2019-11-06 | 2020-02-04 | 北京交通大学 | 用于高速磁悬浮列车的车载直线发电机 |
| CN113696744A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 适用于真空管道磁浮列车的车载无线电能传输装置 |
| CN113708508A (zh) * | 2020-05-21 | 2021-11-26 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 适用于磁浮列车全速域运行的非接触供电装置 |
| CN113696744B (zh) * | 2020-05-21 | 2023-08-15 | 中国航天科工飞航技术研究院(中国航天海鹰机电技术研究院) | 适用于真空管道磁浮列车的车载无线电能传输装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2565582B2 (ja) | 1996-12-18 |
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