JPH06112041A - 超電導磁石装置 - Google Patents
超電導磁石装置Info
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- JPH06112041A JPH06112041A JP28065092A JP28065092A JPH06112041A JP H06112041 A JPH06112041 A JP H06112041A JP 28065092 A JP28065092 A JP 28065092A JP 28065092 A JP28065092 A JP 28065092A JP H06112041 A JPH06112041 A JP H06112041A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 例えば、超電導磁気浮上式鉄道車両に搭載さ
れる超電導磁石装置の制振方式において、超電導磁石外
部からの加振力に伴う振動に起因する構造内の発熱量を
低減して、過酷な使用条件下においても、安定して運用
可能な超電導磁石を得ることを目的とする。 【構成】 外槽１０の内部あるいは外部に内槽制振用コ
イル１３を備え、制振用コイル１３にダンピング電流が
通電され、上記内槽８の機械的振動を超電導コイル７と
上記制振用コイル１３の間に発生する電磁力により電気
的に低減させるように構成した。 【効果】 超電導コイルおよび内槽の振動が抑制され、
さらに振動に起因する構造内の発熱量を低減できる。
れる超電導磁石装置の制振方式において、超電導磁石外
部からの加振力に伴う振動に起因する構造内の発熱量を
低減して、過酷な使用条件下においても、安定して運用
可能な超電導磁石を得ることを目的とする。 【構成】 外槽１０の内部あるいは外部に内槽制振用コ
イル１３を備え、制振用コイル１３にダンピング電流が
通電され、上記内槽８の機械的振動を超電導コイル７と
上記制振用コイル１３の間に発生する電磁力により電気
的に低減させるように構成した。 【効果】 超電導コイルおよび内槽の振動が抑制され、
さらに振動に起因する構造内の発熱量を低減できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、超電導磁石装置、例
えば、超電導磁気浮上式鉄道車両に搭載される超電導磁
石装置に関するものである。
えば、超電導磁気浮上式鉄道車両に搭載される超電導磁
石装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図１４は磁気浮上式鉄道車両の構成を示
す横断面図であり、図において、１は超電導磁石装置、
２は超電導磁石装置が取り付けられる台車枠、３は車
体、５，６は地上コイルである。図１５は車両に搭載さ
れるこの種の従来の超電導磁石装置の構成を示す側面図
であり、図１６は例えば特開平３−１２７８０５号公報
に記載された従来の超電導磁石装置の縦断面図である。
図１５および図１６において、７は超電導線材を巻回し
てなる超電導コイル、８は超電導コイル７を収納する、
例えば液体ヘリウムのような冷媒の容器である内槽、９
は内槽８を外部と断熱的に支持し、かつ、超電導コイル
７に作用する浮上力推進力を伝達する断熱支持体、１０
は上記各設備を外部と断熱状態に収納する真空を維持す
るための外槽、１１は外槽の一部で荷重を伝達する固定
軸、１２は積層ゴム等を用いた振動吸収装置である。
す横断面図であり、図において、１は超電導磁石装置、
２は超電導磁石装置が取り付けられる台車枠、３は車
体、５，６は地上コイルである。図１５は車両に搭載さ
れるこの種の従来の超電導磁石装置の構成を示す側面図
であり、図１６は例えば特開平３−１２７８０５号公報
に記載された従来の超電導磁石装置の縦断面図である。
図１５および図１６において、７は超電導線材を巻回し
てなる超電導コイル、８は超電導コイル７を収納する、
例えば液体ヘリウムのような冷媒の容器である内槽、９
は内槽８を外部と断熱的に支持し、かつ、超電導コイル
７に作用する浮上力推進力を伝達する断熱支持体、１０
は上記各設備を外部と断熱状態に収納する真空を維持す
るための外槽、１１は外槽の一部で荷重を伝達する固定
軸、１２は積層ゴム等を用いた振動吸収装置である。
【０００３】次に動作について説明する。超電導コイル
７および内槽８は、冷媒により冷却されて超電導状態が
維持されている。車体３を浮上推進案内させる力は、超
電導コイル７と地上コイル５，６の間に発生する電磁力
を、内槽８、断熱支持体９、固定軸１１、外槽１０を介
して台車枠に伝えることにより得られる。超電導磁石１
には、地上コイル５，６からの高調波磁界に起因する加
振力や、車両運動に伴う加振力が作用するが、機械的な
材料の内部減衰や摩擦力を利用した振動吸収装置や各構
成要素の内部減衰により超電導コイル７および内槽８に
発生する振動を機械的に抑制しようとしている。
７および内槽８は、冷媒により冷却されて超電導状態が
維持されている。車体３を浮上推進案内させる力は、超
電導コイル７と地上コイル５，６の間に発生する電磁力
を、内槽８、断熱支持体９、固定軸１１、外槽１０を介
して台車枠に伝えることにより得られる。超電導磁石１
には、地上コイル５，６からの高調波磁界に起因する加
振力や、車両運動に伴う加振力が作用するが、機械的な
材料の内部減衰や摩擦力を利用した振動吸収装置や各構
成要素の内部減衰により超電導コイル７および内槽８に
発生する振動を機械的に抑制しようとしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】超電導磁石は以上のよ
うに構成されており、外部からの加振力により振動が発
生した場合、超電導磁石の構造固有の周波数において共
振現象が現れ、内槽振動に伴う機械振動に起因する発熱
や、外槽との相対変位に伴う渦電流に起因する発熱によ
り、冷媒例えば液体ヘリウムの蒸発量が増大したり、あ
るいは超電導コイルが超電導破壊する等の問題点があっ
た。
うに構成されており、外部からの加振力により振動が発
生した場合、超電導磁石の構造固有の周波数において共
振現象が現れ、内槽振動に伴う機械振動に起因する発熱
や、外槽との相対変位に伴う渦電流に起因する発熱によ
り、冷媒例えば液体ヘリウムの蒸発量が増大したり、あ
るいは超電導コイルが超電導破壊する等の問題点があっ
た。
【０００５】また、上記のような機械的な減衰を利用し
た振動吸収装置により、内槽８の振動の応答倍率は低減
可能であるが、機械的振動吸収装置は、摩擦力など摺動
構造を利用している場合には経年的に減衰性能が低下す
る可能性がある。さらに、構造内で発熱減衰させており
低温槽への熱侵入も懸念される。
た振動吸収装置により、内槽８の振動の応答倍率は低減
可能であるが、機械的振動吸収装置は、摩擦力など摺動
構造を利用している場合には経年的に減衰性能が低下す
る可能性がある。さらに、構造内で発熱減衰させており
低温槽への熱侵入も懸念される。
【０００６】さらに、機械的振動吸収装置取付部が変位
しないような内槽振動モードの場合、機械的振動吸収装
置内における相対変位が小さく、振動エネルギが効果的
に消費されず、振動抑制効果が小さくなる等の問題点が
あった。
しないような内槽振動モードの場合、機械的振動吸収装
置内における相対変位が小さく、振動エネルギが効果的
に消費されず、振動抑制効果が小さくなる等の問題点が
あった。
【０００７】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、超電導磁石外部からの加振力に
伴う超電導コイルおよび内槽の振動を抑制し、さらに振
動に起因する構造内の発熱量を低減して過酷な使用条件
下においても安定して運用可能な超電導磁石を提供する
ことを目的とする。
ためになされたもので、超電導磁石外部からの加振力に
伴う超電導コイルおよび内槽の振動を抑制し、さらに振
動に起因する構造内の発熱量を低減して過酷な使用条件
下においても安定して運用可能な超電導磁石を提供する
ことを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明に係る超電導磁
石装置は、外槽内部あるいは外部に内槽制振用コイルを
備え、交流電源より上記制振用コイルにダンピング電流
を通電し、上記内槽の機械的振動を超電導コイルと上記
制振用コイルの間に発生する電磁力により電気的に低減
させるものである。
石装置は、外槽内部あるいは外部に内槽制振用コイルを
備え、交流電源より上記制振用コイルにダンピング電流
を通電し、上記内槽の機械的振動を超電導コイルと上記
制振用コイルの間に発生する電磁力により電気的に低減
させるものである。
【０００９】また、複数の内槽制振用コイルを超電導コ
イル導体形状に合わせ配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、各制
振用コイルの電流位相を振動周波数に応じて調整可能と
したものである。
イル導体形状に合わせ配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、各制
振用コイルの電流位相を振動周波数に応じて調整可能と
したものである。
【００１０】さらに、この発明に係る超電導磁石装置
は、制振用コイルにダンピング電流を通電する交流電源
の代わりに、超電導コイルの振動に伴い制振用コイルに
発生する誘起電圧に対し、制振用コイルの電流位相を制
御する電力変換器を備え、上記超電導コイルの振動エネ
ルギを電力変換器に接続された負荷において消費させ、
特別な電源を使用せず上記内槽の機械的振動を低減させ
るものである。
は、制振用コイルにダンピング電流を通電する交流電源
の代わりに、超電導コイルの振動に伴い制振用コイルに
発生する誘起電圧に対し、制振用コイルの電流位相を制
御する電力変換器を備え、上記超電導コイルの振動エネ
ルギを電力変換器に接続された負荷において消費させ、
特別な電源を使用せず上記内槽の機械的振動を低減させ
るものである。
【００１１】加えて、複数の内槽制振用コイルを超電導
コイル導体形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに
応じて、接続された制振用コイルに発生する誘起電圧が
最大となる接続を選択し、電力変換器に接続された負荷
において消費させるエネルギを大きくなるように、振動
換波数に応じて制振用コイルの接続を可変させるもので
ある。
コイル導体形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに
応じて、接続された制振用コイルに発生する誘起電圧が
最大となる接続を選択し、電力変換器に接続された負荷
において消費させるエネルギを大きくなるように、振動
換波数に応じて制振用コイルの接続を可変させるもので
ある。
【００１２】
【作用】この発明に係る超電導磁石装置は、電磁気的に
超電導コイルにダンピング力を作用させるとともに、振
動エネルギを電気的に消費させ、超電導コイルおよび内
槽の振動を抑制するものである。
超電導コイルにダンピング力を作用させるとともに、振
動エネルギを電気的に消費させ、超電導コイルおよび内
槽の振動を抑制するものである。
【００１３】さらに、超電導コイルの振動に伴い制振用
コイルに発生する誘起電圧を電源とし、電力変換器によ
り制振用コイルの電流位相を制御することで、特別な電
源を使用せず上記作用を得るものである。
コイルに発生する誘起電圧を電源とし、電力変換器によ
り制振用コイルの電流位相を制御することで、特別な電
源を使用せず上記作用を得るものである。
【００１４】
実施例１．図１は本発明の一実施例を示す超電導磁石装
置を示す図であり、図２は本発明の一実施例の縦断面図
である。図において、１は超電導磁石、７は超電導コイ
ル、８は内槽、９は断熱支持体、１０は外槽、１１は固
定軸、１２は機械的振動吸収装置、１３は外槽内部に設
置された制振用コイル、１４は内槽振動速度検知用振動
加速度計である。
置を示す図であり、図２は本発明の一実施例の縦断面図
である。図において、１は超電導磁石、７は超電導コイ
ル、８は内槽、９は断熱支持体、１０は外槽、１１は固
定軸、１２は機械的振動吸収装置、１３は外槽内部に設
置された制振用コイル、１４は内槽振動速度検知用振動
加速度計である。
【００１５】超電導磁石１は、地上コイルからの加振力
等により振動するが、図３および図４に示すように速度
ｖで内槽が振動した場合、振動を抑制させるには内槽の
振動速度ｖに比例した運動方向とは反対向きのダンピン
グ力ＦDを作用させることが必要である。本発明の実施
例では、超電導コイル７に対向した位置の外槽１０の内
部に、制振用コイル１３を上側コイル１３ａおよび下側
コイル１３ｂに分割した形で設置してあり、超電導コイ
ル電流Ｉｓにダンピング力ＦDを作用させる磁界を発生
するように、図４の位相関係で制振用コイル電流Ｉｃを
流すことで、超電導コイル７の振動を抑制するものであ
る。この方式では、機械的振動吸収装置のように摺動構
造等を利用しないため、経年的に振動減衰性能が劣化す
る心配もない。
等により振動するが、図３および図４に示すように速度
ｖで内槽が振動した場合、振動を抑制させるには内槽の
振動速度ｖに比例した運動方向とは反対向きのダンピン
グ力ＦDを作用させることが必要である。本発明の実施
例では、超電導コイル７に対向した位置の外槽１０の内
部に、制振用コイル１３を上側コイル１３ａおよび下側
コイル１３ｂに分割した形で設置してあり、超電導コイ
ル電流Ｉｓにダンピング力ＦDを作用させる磁界を発生
するように、図４の位相関係で制振用コイル電流Ｉｃを
流すことで、超電導コイル７の振動を抑制するものであ
る。この方式では、機械的振動吸収装置のように摺動構
造等を利用しないため、経年的に振動減衰性能が劣化す
る心配もない。
【００１６】図５に示すように、交流電源１５より供給
される制振用コイルの電流位相は、内槽８に設置された
加速度計１４の加速度出力信号を積分することにより得
た内槽速度信号を参照に、図４の如く決定されればよ
い。ダンピング力ＦDは制振用コイル電流Ｉｃの振幅に
比例するため、内槽振動抑制の要求に応じて振幅値を変
えれば良い。
される制振用コイルの電流位相は、内槽８に設置された
加速度計１４の加速度出力信号を積分することにより得
た内槽速度信号を参照に、図４の如く決定されればよ
い。ダンピング力ＦDは制振用コイル電流Ｉｃの振幅に
比例するため、内槽振動抑制の要求に応じて振幅値を変
えれば良い。
【００１７】また、外槽１０に制振用コイル１３を設置
することにより、外槽１０の剛性は増加するため、超電
導磁石１全体としての剛性が向上する効果もある。
することにより、外槽１０の剛性は増加するため、超電
導磁石１全体としての剛性が向上する効果もある。
【００１８】実施例２．さらに外部からの加振周波数の
変化に伴い、内槽８の振動モードが、図６に示すよう
に、超電導コイル７の上下辺が逆位相となる振動が発生
する場合には、上側の制振用コイル１３ａと下側の制振
用コイル１３ｂの電流位相が逆になるように、図７の如
く、下側制振用コイル１３ｂと電源の接続を逆にすれ
ば、超電導コイル７の上下辺にダンピング力ＦDが作用
し内槽８の振動を抑制できる。この方式は、図８に示す
ように複数の制振用コイル１３を配置し、振動モードに
応じて制振用コイル１３の接続を切替えることにより、
上記以外の内槽８の振動モードの制振に対しても同様の
効果を得る。
変化に伴い、内槽８の振動モードが、図６に示すよう
に、超電導コイル７の上下辺が逆位相となる振動が発生
する場合には、上側の制振用コイル１３ａと下側の制振
用コイル１３ｂの電流位相が逆になるように、図７の如
く、下側制振用コイル１３ｂと電源の接続を逆にすれ
ば、超電導コイル７の上下辺にダンピング力ＦDが作用
し内槽８の振動を抑制できる。この方式は、図８に示す
ように複数の制振用コイル１３を配置し、振動モードに
応じて制振用コイル１３の接続を切替えることにより、
上記以外の内槽８の振動モードの制振に対しても同様の
効果を得る。
【００１９】また、図８に示すように複数の制振用コイ
ル１３を配置した場合、各制振用コイル１３に対して、
図５のように交流電源１５と内槽速度検知用加速度計１
４を設置すれば、内槽振動モードに応じたダンピング力
を各制振用コイル１３に個別に作用させることも可能で
ある。
ル１３を配置した場合、各制振用コイル１３に対して、
図５のように交流電源１５と内槽速度検知用加速度計１
４を設置すれば、内槽振動モードに応じたダンピング力
を各制振用コイル１３に個別に作用させることも可能で
ある。
【００２０】実施例３．制振用コイル１３の配置位置と
しては、図９のように制振用コイル１３を外槽１０の外
部に配置しても、実施例１と同様の効果を奏する。
しては、図９のように制振用コイル１３を外槽１０の外
部に配置しても、実施例１と同様の効果を奏する。
【００２１】実施例４．制振用コイル１３の配置位置と
しては、図１０のように制振用コイル１３を外槽１０と
一体化して配置しても、実施例１と同様の効果を奏す
る。
しては、図１０のように制振用コイル１３を外槽１０と
一体化して配置しても、実施例１と同様の効果を奏す
る。
【００２２】実施例５．制振用コイル１３の配置位置と
しては、図１１のように、制振用コイル１３の１辺の導
体を外槽１０の内部に超電導コイル７の導体と並列する
ように配置し、かつ、他の辺は外槽１０の外部に配置す
ることにより、外槽１０による制振用コイル１３の発生
磁場のシールド効果を低減することにより、実施例１と
同様の効果を奏するための制振用コイル１３の電流を低
減でき、交流電源１５を小さくできる。
しては、図１１のように、制振用コイル１３の１辺の導
体を外槽１０の内部に超電導コイル７の導体と並列する
ように配置し、かつ、他の辺は外槽１０の外部に配置す
ることにより、外槽１０による制振用コイル１３の発生
磁場のシールド効果を低減することにより、実施例１と
同様の効果を奏するための制振用コイル１３の電流を低
減でき、交流電源１５を小さくできる。
【００２３】実施例６．図３に示したように、超電導コ
イル７および内槽８が振動した場合、超電導コイル７に
対向して配置されている制振用コイル１３には、振動に
伴う磁界変動により誘起電圧ｅが発生する。 ｅ＝−（ｄφ／ｄｔ）＝−Ｉｓ×（ｄＭ／ｄｘ）×（ｄ
ｘ／ｄｔ）＝−Ｉｓ×（ｄＭ／ｄｘ）×ｖ φ ：制振用コイル１３の磁束 Ｉｓ：超電導コイル７の起磁力 Ｍ ：超電導コイル７、制振用コイル１３間の相互イン
ダクタンス ｖ ：超電導コイル７の振動速度 制振用コイル１３は、図１２に示すように電力変換器１
６、例えば、ＰＷＭコンバータに接続されており、電力
変換器１６では、電圧Ｖ1およびその位相θを制御する
ことにより、制振用コイル１３のインダクタンスによる
無効電力を補償すべく力率を改善して、制振用コイル１
３に発生した誘起電圧ｅより直流負荷１７に電力を取り
出すことができる。すなわち、超電導コイル７および内
槽８の振動エネルギを電気エネルギに変換し、最終的に
は熱エネルギとして散逸させ、超電導コイル７および内
槽８の振動を抑制することができる。また、本方式で
は、制振用コイル１３に流れる電流の電源は、制振用コ
イル１３に発生する誘起電圧ｅであるため、制振用コイ
ル１３に通電するための交流電源１５は必要でなく、変
換器制御用の制御電源が必要なだけである。従って、超
電導コイル７および内槽８を制振するために必要な電力
は低減できる。
イル７および内槽８が振動した場合、超電導コイル７に
対向して配置されている制振用コイル１３には、振動に
伴う磁界変動により誘起電圧ｅが発生する。 ｅ＝−（ｄφ／ｄｔ）＝−Ｉｓ×（ｄＭ／ｄｘ）×（ｄ
ｘ／ｄｔ）＝−Ｉｓ×（ｄＭ／ｄｘ）×ｖ φ ：制振用コイル１３の磁束 Ｉｓ：超電導コイル７の起磁力 Ｍ ：超電導コイル７、制振用コイル１３間の相互イン
ダクタンス ｖ ：超電導コイル７の振動速度 制振用コイル１３は、図１２に示すように電力変換器１
６、例えば、ＰＷＭコンバータに接続されており、電力
変換器１６では、電圧Ｖ1およびその位相θを制御する
ことにより、制振用コイル１３のインダクタンスによる
無効電力を補償すべく力率を改善して、制振用コイル１
３に発生した誘起電圧ｅより直流負荷１７に電力を取り
出すことができる。すなわち、超電導コイル７および内
槽８の振動エネルギを電気エネルギに変換し、最終的に
は熱エネルギとして散逸させ、超電導コイル７および内
槽８の振動を抑制することができる。また、本方式で
は、制振用コイル１３に流れる電流の電源は、制振用コ
イル１３に発生する誘起電圧ｅであるため、制振用コイ
ル１３に通電するための交流電源１５は必要でなく、変
換器制御用の制御電源が必要なだけである。従って、超
電導コイル７および内槽８を制振するために必要な電力
は低減できる。
【００２４】実施例７．さらに外部からの加振周波数の
変化に伴い、内槽８の振動モードが図６に示すように、
超電導コイル７の上下辺が逆位相となる振動が発生する
場合には、上側の制振用コイル１３ａと下側の制振用１
３ｂに発生する誘起電圧位相が逆になるため、図１３の
如く、下側制振用コイル１３ｂと変換器１６の接続を逆
にして、変換器１６に入力される誘起電圧ｅが最大とな
るように接続変更すれば、超電導コイル７と内槽８の振
動エネルギが効率的に熱エネルギに変換され、超電導コ
イル７と内槽８の振動が低減できる。この方式は、図８
に示すように複数の制振用コイル１３を配置し、振動モ
ードに応じて制振用コイル１３の接続を切替えることに
より、誘起電圧が最大となるようにすれば、上記以外の
内槽８の振動モードの制振に対しても同様の効果を得
る。
変化に伴い、内槽８の振動モードが図６に示すように、
超電導コイル７の上下辺が逆位相となる振動が発生する
場合には、上側の制振用コイル１３ａと下側の制振用１
３ｂに発生する誘起電圧位相が逆になるため、図１３の
如く、下側制振用コイル１３ｂと変換器１６の接続を逆
にして、変換器１６に入力される誘起電圧ｅが最大とな
るように接続変更すれば、超電導コイル７と内槽８の振
動エネルギが効率的に熱エネルギに変換され、超電導コ
イル７と内槽８の振動が低減できる。この方式は、図８
に示すように複数の制振用コイル１３を配置し、振動モ
ードに応じて制振用コイル１３の接続を切替えることに
より、誘起電圧が最大となるようにすれば、上記以外の
内槽８の振動モードの制振に対しても同様の効果を得
る。
【００２５】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、外槽
内部あるいは外部に内槽制振用コイルを備え、交流電源
より上記制振用コイルにダンピング電流を通電し、上記
内槽の機械的振動を超電導コイルと上記制振用コイルの
間に発生する電磁力により電気的に低減させるように構
成したので、超電導磁石外部からの加振力に伴う、超電
導コイルおよび内槽の振動が抑制され、さらに振動に起
因する構造内の発熱量を低減して過酷な使用条件下にお
いても安定して運用可能な超電導磁石を得られる効果が
ある。
内部あるいは外部に内槽制振用コイルを備え、交流電源
より上記制振用コイルにダンピング電流を通電し、上記
内槽の機械的振動を超電導コイルと上記制振用コイルの
間に発生する電磁力により電気的に低減させるように構
成したので、超電導磁石外部からの加振力に伴う、超電
導コイルおよび内槽の振動が抑制され、さらに振動に起
因する構造内の発熱量を低減して過酷な使用条件下にお
いても安定して運用可能な超電導磁石を得られる効果が
ある。
【００２６】また、複数の内槽制振用コイルを超電導コ
イル導体形状に合わせ配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、各制
振用コイルに個別の電源を接続し、各制振用コイルの電
流位相を振動周波数に応じて調整可能な構造、あるいは
１つの交流電源からの各制振用コイルの接続を振動周波
数に応じて可変できる構造としたので、外乱周波数の変
化に伴い、超電導コイルおよび内槽の振動モードが変化
する場合でも、上記の効果がある。
イル導体形状に合わせ配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、各制
振用コイルに個別の電源を接続し、各制振用コイルの電
流位相を振動周波数に応じて調整可能な構造、あるいは
１つの交流電源からの各制振用コイルの接続を振動周波
数に応じて可変できる構造としたので、外乱周波数の変
化に伴い、超電導コイルおよび内槽の振動モードが変化
する場合でも、上記の効果がある。
【００２７】さらに、制振用コイルにダンピング電流を
通電する交流電源の代わりに、超電導コイルの振動に伴
い制振用コイルに発生する誘起電圧に対し、制振用コイ
ルの電流位相を制御する電力変換器を備え、上記超電導
コイルの振動エネルギを変換器に接続された負荷におい
て消費させ、上記内槽の機械的振動を低減させる構造と
したので、特別な電源を要せず上記と同様の効果があ
る。
通電する交流電源の代わりに、超電導コイルの振動に伴
い制振用コイルに発生する誘起電圧に対し、制振用コイ
ルの電流位相を制御する電力変換器を備え、上記超電導
コイルの振動エネルギを変換器に接続された負荷におい
て消費させ、上記内槽の機械的振動を低減させる構造と
したので、特別な電源を要せず上記と同様の効果があ
る。
【００２８】また、複数の内槽制振用コイルを超電導コ
イル導体形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに応
じて、接続された制振用コイルに発生する誘起電圧が最
大となる接続を選択し、電力変換器に接続された負荷に
おいて消費させるエネルギを大きくなるように、振動換
波数に応じて制振用コイルの接続を可変できる構造とし
たので、外乱周波数の変化に伴い、超電導コイルおよび
内槽の振動モードが変化する場合でも、上記の効果があ
る。
イル導体形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに応
じて、接続された制振用コイルに発生する誘起電圧が最
大となる接続を選択し、電力変換器に接続された負荷に
おいて消費させるエネルギを大きくなるように、振動換
波数に応じて制振用コイルの接続を可変できる構造とし
たので、外乱周波数の変化に伴い、超電導コイルおよび
内槽の振動モードが変化する場合でも、上記の効果があ
る。
【図１】この発明の実施例１における超電導磁石制振装
置の構成を示す斜視図である。
置の構成を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施例１における超電導磁石制振装
置の構成を示す断面図である。
置の構成を示す断面図である。
【図３】この発明の実施例１における超電導磁石制振装
置の制振作用を説明する図である。
置の制振作用を説明する図である。
【図４】この発明の実施例１における内槽振動速度とダ
ンピング力の関係および交流電源より通電される制振用
コイル電流の位相関係を示す図である。
ンピング力の関係および交流電源より通電される制振用
コイル電流の位相関係を示す図である。
【図５】この発明の実施例１における超電導磁石制振装
置の回路構成を示す図である。
置の回路構成を示す図である。
【図６】この発明の実施例２における超電導磁石制振装
置の制振作用を説明する図である。
置の制振作用を説明する図である。
【図７】この発明の実施例２における超電導磁石制振装
置の回路構成を示す図である。
置の回路構成を示す図である。
【図８】この発明の実施例２における超電導磁石制振装
置の制振作用を説明する図である。
置の制振作用を説明する図である。
【図９】この発明の実施例３における超電導磁石制振装
置の構成を示す斜視図である。
置の構成を示す斜視図である。
【図１０】この発明の実施例４における超電導磁石制振
装置の構成を示す斜視図である。
装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】この発明の実施例５における超電導磁石制振
装置の構成を示す斜視図である。
装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】この発明の実施例６における超電導磁石制振
装置の回路構成を示す図である。
装置の回路構成を示す図である。
【図１３】この発明の実施例７における超電導磁石制振
装置の回路構成を示す図である。
装置の回路構成を示す図である。
【図１４】一般的な磁気浮上式鉄道車両の構成を示す横
断面図である。
断面図である。
【図１５】従来の超電導磁石の構成を示す側面図であ
る。
る。
【図１６】従来の超電導磁石の構成を示す縦断面図であ
る。
る。
１ 超電導磁石 ７ 超電導コイル ８ 内槽 ９ 断熱支持材 10 外槽 11 固定軸 12 振動吸収装置（機械式） 13a 上側制振用コイル 13b 下側制振用コイル 14 加速度計 15 交流電源 16 電力変換器 17 負荷
Claims (5)
- 【請求項１】 内部を真空に保持する外槽、この外槽内
に配設され内部に超電導コイルと冷媒を収容する内槽を
備えた超電導磁石装置において、上記超電導コイルと対
向させて内槽制振用コイルを設け、交流電源より上記制
振用コイルにダンピング電流を通電し、上記内槽の機械
的振動を超電導コイルと上記制振用コイルの間に発生す
る電磁力により低減させるようにしたことを特徴とする
超電導磁石装置。 - 【請求項２】 複数の内槽制振用コイルを超電導コイル
導体の形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、各制
振用コイルに個別の電源を接続し、各制振用コイルの電
流位相を振動周波数に応じて調整可能としたことを特徴
とする請求項１記載の超電導磁石装置。 - 【請求項３】 複数の内槽制振用コイルを超電導コイル
導体の形状に合わせて配置し、内槽の振動モードに対し
て振動を抑制するダンピング力が発生するように、１つ
の交流電源からの各制振用コイルの接続を振動周波数に
応じて可変としたことを特徴とする請求項１記載の超電
導磁石装置。 - 【請求項４】 内部を真空に保持する外槽、この外槽内
に配設され内部に超電導コイルと冷媒を収容する内槽を
備えた超電導磁石装置において、上記超電導コイルと対
向させて内槽制振用コイルを設け、この内槽制振用コイ
ルには、上記超電導コイルの振動に伴い制振用コイルに
発生する誘起電圧に対し、制振用コイルの電流位相を制
御する電力変換器を備え、上記超電導コイルの振動エネ
ルギを変換器に接続された負荷において消費させ、上記
内槽の機械的振動を低減させるようにしたことを特徴と
する超電導磁石装置。 - 【請求項５】 複数の内槽制振用コイルを超電導コイル
導体形状に合わせ配置し、内槽の振動モードに応じて、
接続された制振用コイルに発生する誘起電圧が最大とな
る接続を選択し、電力変換器に接続された負荷において
消費させるエネルギを大きくなるように、振動換波数に
応じて制振用コイルの接続を可変としたことを特徴とす
る請求項４記載の超電導磁石装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28065092A JPH06112041A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 超電導磁石装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28065092A JPH06112041A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 超電導磁石装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06112041A true JPH06112041A (ja) | 1994-04-22 |
Family
ID=17628017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28065092A Pending JPH06112041A (ja) | 1992-09-25 | 1992-09-25 | 超電導磁石装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06112041A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012253945A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Railway Technical Research Institute | 磁気浮上式列車用起磁力補助装置 |
| CN114683866A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 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） | 磁悬浮列车振动调节装置、方法及磁悬浮列车 |
| CN114683865A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 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） | 一种磁悬浮列车振动调节装置、方法及磁悬浮列车 |
-
1992
- 1992-09-25 JP JP28065092A patent/JPH06112041A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012253945A (ja) * | 2011-06-03 | 2012-12-20 | Railway Technical Research Institute | 磁気浮上式列車用起磁力補助装置 |
| CN114683866A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 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） | 磁悬浮列车振动调节装置、方法及磁悬浮列车 |
| CN114683865A (zh) * | 2020-12-30 | 2022-07-01 | 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） | 一种磁悬浮列车振动调节装置、方法及磁悬浮列车 |
| CN114683865B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-12-05 | 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） | 一种磁悬浮列车振动调节装置、方法及磁悬浮列车 |
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