JPS60213259A - 縦長固定子駆動部の励磁装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 この発明は、特に高速交通システムにおける同期型リニ
アモータｔ＋Ｊ動俸の励磁装置であって、交番磁極をも
つ少なくとも一個のマグネットを備えて揚力と前進力を
作り出すものに関し、可動体は、固定子の長手方向に対
し横断方向へ複数の溝を備え、この溝は固定子と対向す
る磁極面側へ開口し、これには導電体が巻回されたマグ
ネットコイルが配置されているものである。

〔従来技術〕

磁気浮上型高速車輌に関する周知の励磁装置（西独特許
公開第．！＋０４１９４０号）では個４のマグネットは
一個の共通なマグネット背板分備え、これから磁心が形
成されておりこの磁心は端部が拡大されて磁心頂部（磁
極シュー）となっている。そして、磁心間に位置する溝
には所定のマグネットコイルが配置されている。このマ
グネットコイノレは特別の巻芯に巻かれて、それぞれあ
らかじめ形成されたコイルとしてマグネットに組み込オ
れる。したがって、前記溝は完全に充てんされることが
なく、占積率が低下する。装置全体としてマグネット重
Ｊαが大きく、浮上車輌の動特性に悪影響がある。

〔本発明の目的〕

この発明は、やむを得ないものとされていたマグネット
重量を、マグネットとしての特性を損うこと力く軽減し
て動特性を向上させることである。

〔本発明の４１゛４成〕 本発明は上記の目的を次の主甥構成で解決する。

ｏ　／＋’Ｓ７は磁極面に達する矩形断面を有すること
、０　マグネツ１・コイノレを形成する導電体は相互間
でおよびＩｔ”｝　壁に対して密着していること、０　
マグネットは磁極面の下部に少なくとも１個の前記ｉ＋
’＋ｆｆに平行な切欠を備えること。

この｛？４成によると７７Ｉ￥の有効断面はマグネット
コイノレで隙間なく充てんされる。これはマグネットの
横進上の高さをいくらか増加させる傾向となるが、し２
かし、マグネットの＠量は、磁極面の下部に１個壕たけ
複数のＩＩｉＪ記のＨに平行な切欠を設けることでむし
ろ軽減される。このことは磁極ｍｊ下部の磁気回路にお
ける中火磁路部分が短縮され、その分出路中における磁
気強度の低下を阻止できる。

実施の際は、マグネットコイμの導電体ラリボン形とし
、リボンの幅を溝の深さと等しくする。このリボンは隣
接するｒＲ間の磁極や端部の磁心へ直接に巻かｉ］る。

このようにして占積率が向上し、従来の磁極『１部を備
えたマグネッｌ・に対してコイノレの高さを大きくする
ことができる。さらにマグネットコイμは磁心と直接に
、電気的にのみ絶縁されて接触するので両者間の熱伝導
は良好であり、そのため、励磁作動時におけるコイルの
実質部分中の電力損失を軽減することができる。マグネ
ットコイρの最高許容温度は許容電流の判断基準でもあ
るから、熱の排除が向上すると電流密度も向上する。

重量を軽減するためのり欠きは磁極の下部に配置する。

特殊な場合には、この切欠は磁・Ｕに達することがある
。マグネットの端部磁極は、交番磁極装置面からの制約
で半極に形成されている。二つのマグネットの端部間の
空間は磁極の配置にもよるが、固定子側の磁極部分に等
しい。端部枠に隣接したマグネットではマグネットのコ
イル収納空間が切取られてしまうので、個々のマグネッ
トにおける端部枠のマグネットコイルの導電体はマグネ
ット背板に巻かれている。そして、この場合、巻き付は
長さを少なくしてコイμの幅に対する高さの比を１以下
とし、端部枠における磁石の重量軽減を図っている。

磁気浮上型高速車輌においては無接触でエネルギーを取
出すために、磁心頂部の磁極面に設けた小１ｒｌｔにリ
ニア型の発電コイルが装置されている。磁心と、溝を設
けた固定千間の空隙では、両者の相対移動時に磁束密度
が変化するので、発電コイル中に一定の電圧が生じる。

これによる電流は適宜な整流器を介してその一部または
全部を車輌走行のエネルギーとして用いる。この発電コ
イルは少なくともその一部が磁極横の溝壁に設けた小溝
に配置されていることが好ましい。

この種の励磁装置は、静的な磁力を得るために永久磁石
を備えることがあり、この場合、マグネットコイルの励
磁は磁力を安定化するために行なわれる。例示した実施
例では、永久磁石が励磁コイル下部のマグネット背板に
、あるいは励磁コイルに隣りあって磁極に配置されてい
る。

周知のこの種励磁装置では、磁極が転換するとき、磁極
頂部と固定子の溝を設けた反発面間における磁気的なコ
ンダクタンスのゆラキから、マグネット全体による支持
力にゆらぎが生じるのを最小にするべく、マグネット側
磁極部分が、固定子側部分よシ小さくされている。しか
し、このような不均衡は、駆動装置とマグネット間の磁
気角度に不均衡を来たすことになシ、前進力に損失が生
じる。

しかし、マグネット側磁極を固定子側磁極より大きくす
ることもできるのであって、駆動装置とマグネット間の
磁気角度に関する不均衡が同じであるならば、マグネッ
ト側磁極をより大きくした方が、マグネット背板が長く
なって溝を背の低いものとできる利点がある。したがっ
て、個々のマグネットは背の低い、長めのものとなり、
１だ、磁極正面からの磁束鋪れも少なくなる。結局、磁
気回路における磁気的な負荷も小さくなって、磁心はよ
り小さなものとでき、マグネット重量の低下につながる
。

マグネットコイルにおける損失を除去するためには、マ
グネット側磁極とマグネットコイル間に金属板を配置す
ると良い。

金属板は熱の良導体であってマグネットコイｐと電気的
に導通して接続され、金属板とマグネット側磁極間には
電気的な絶縁体が配置されている。

〔実施例の説明〕

図に示したマグネット１は、複数の相互に間隔をとって
配置された磁極２を備えて蛇行する（メアンダー型）　
断面を持ち、この磁極２は図示はしていない溝を設けた
固定子の長手方向に沿って配置されている。磁極２はそ
れぞれ相互にマグネット背板３によって一体とされ、こ
の部分はマグネット１に対し横断方向の、断面が矩形の
溝となる。この溝はそれぞれ、マグネット１の上面に形
成された磁極面にまで達している。磁極２の下部には切
欠き６があって、この切欠きも同様にマグネット１の輻
−ばいに形成されている。マグネット１の端部は磁心７
からなる端部磁極とされ、これには磁心頂部８が形成さ
れている。磁心頂部８は隣接の溝４の一部へ延在してい
る。

溝４にはそれぞれマグネットコイ／Ｌ／　９が配置され
ている。コイル９はその幅が溝４の深さにほぼ等しいリ
ボン１０から構成されている。リボン１０は電気的に絶
縁されて磁極２へ直接巻回され、リボン相互および溝の
側壁１１に対して隙間なくきっちりと巻かれている。し
たがって溝４は図示の如くマグネットコイル９で満りさ
れている。

端部枠に隣接する溝４では、同様にリボンからなるマグ
ネットコイル１２がマグネット背板６の延長部分に巻か
れている。

磁極２は、磁極面５となる上面に小溝１５をリニア型発
電コイル１４の装備のために設けている。発電コイル１
４はさらに溝側方の磁極壁に設けた小溝１５にも装備さ
れている。

第２，５図のものでは永久磁石１６が用いられている。

第２図のものではｍ（ＩＡ２の下部に、第３図のもので
は溝４の下部に永久磁石が配置されている。これら永久
磁石はマグネットコイ／ｌ／９で励磁される。

マグネット１の磁極２は図示していない固定子と対向し
たとき溝部分へ流れ込む磁束のだめに生じるマグネット
側磁極の失調を小さくするために、固定子側磁極より大
きなものとされている。

図示した励磁装置に見られるように、ａ棒部分が拡大さ
れるとマグネット背板は艮くなり、そこに形成される溝
の断面は深さの小さいものとすることができるのでマグ
ネットの重ｊＡを実質的に小さくすることができる。こ
れにより磁石正面の磁束の分散を無くし、磁気回路にお
ける磁気的な負荷が軽減されて鉄心の断面を小さくでき
る。溝断面はコイル材料で充満されているので、マグネ
ット１の構成高さは全体として減少する。重量は、また
、磁極２の下部に設けた切欠６によっても軽減されるが
、これには、磁極面５下部の磁気回路における中間磁路
が短縮され、また、磁気強度の低下を防止できるという
利点もある。マグネットコイルと磁極間の熱伝導度はコ
イμと磁極壁が密着しているために良好であり、その結
果、励磁の際における損失の増加を阻止できる。これは
、マグネット重量が同じか小さいものであっても、電流
密度を高くできることを意味する。

【図面の簡単な説明】

第１図は同期型リニアモータ可動体の励磁装置における
゛交番磁極マグネットを、一部を断面にて示す概略図。 第２図は、他の実施例の部分概略図。 第５図は、―らに他の実施例の部分概略図。 １、マグネット、２：磁ｔｋ、３：マグネットｈ板、４
°７１■１．５：磁極面、６°切欠、７：４鍬心、８：
磁、Ｕ頂部、９：マグネットコイル、１０：リボン、１
１　：　溝壁、１２　：マグネットコイル、１３゛小溝
、１４：リニア型発電コイル、１５：小１：１１ｉ、１
６：永久（６石、１７：金属板代理人　江　崎　光　好 代理人　江　崎　光　史

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　交番磁極をもつ少なくとも一個のマグネットを備
   えて揚力と前進力を作り出す、特に高速交通システムに
   おける同期型の、リニアモータ可動体の励磁装置であっ
   て、固定子の長手方向に対し、横断方向へ複数の溝を備
   え、この溝は固定子と対向する磁極面側に開口し、これ
   には導電体を巻回したマグネットコイルが配置されるも
   のであって、 １１１ｊ　（４）は磁極面（５）にまで延びる矩形断面
   を有するものであること、マグネットコイル（９）の導
   電体αＯは相互に密着し、また、溝壁（ロ）に対しても
   密着して配置されていること、およびマグネット（１）
   が磁極面（５）の下部で少なくとも１個の前記溝（４）
   に平行な切欠（６）を有していること、 を特徴としたりニアモータ可動体の励磁装置。 Ｚ特許請求の範囲１に記載した励磁装置であって、マグ
   ネットコイｙｖ　（９）の導電体がリボンａ０であシ、
   その幅が溝（４）の深さに等しいもの。 ＆　特許請求の範囲１または２に記載の励磁装置であっ
   て、リボンＱ１は、隣接する溝（４）間に位置する磁極
   （２）へ、直接に巻かれているもの。 ４、　特許請求の範囲１〜３のいずれか一つに記載の励
   磁装置であって、磁極（２）の下部に切欠（６）が設′
   けられているもの。 ５、　特許請求の範囲１〜４のいずれが一つに記載の励
   磁装置であって、個々のマグネット（ｉ）における端部
   極（７，８）では、マグネットコイｙｖ　（９）の導電
   体ＯＩが背板（３）に巻かれているもの。 ＆　特許請求の範囲１〜５のいずれか−っに記載の励磁
   装置であって、磁極に設けた小溝に発電コイμが装備さ
   れておシ、その発電コイｌｖα→の少なくとも一部が磁
   極側面の溝側壁に設けられた小溝ａ：十に配置されてい
   るもの。 ７　特許請求の範囲１〜６のいずれか一つに記載の励磁
   装置であって、静的な磁力を発生するために永久磁石を
   Ｇ′１°Ｉえており、この永久磁石０→がマグネットコ
   イル（９）下部のマグネット背板（３）か−または、マ
   グネットコイル（９）と接して磁極（２）に配置されて
   いるもの。 ａ　特、：Ｆ請求の範囲１〜７に記載の励磁装置であっ
   て、溝内への磁束の流入社を少なくするため、マグネッ
   トの磁極部分を固定子の磁極部分より大きくしであるも
   の。 ９　特Ｇ’Ｆ請求の範囲１〜８に記載の励磁装置であっ
   て、金属板（１７）がマグネット側磁極（２）トマグネ
   ットコイ／１／　（９）間に配置されているもの。 て、金属板θ７）ｆよマグネットコイノレ（９）　トＴ
   ＥＬ　５Ｅ的に導通して結合きれており、１程気絶縁物
   が金属板Ｑ′７）とマグネット側磁１１ｍ　（２）間に
   配されているもの。