DE2165342A1 - Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung - Google Patents

Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung

Info

Publication number
DE2165342A1
DE2165342A1 DE19712165342 DE2165342A DE2165342A1 DE 2165342 A1 DE2165342 A1 DE 2165342A1 DE 19712165342 DE19712165342 DE 19712165342 DE 2165342 A DE2165342 A DE 2165342A DE 2165342 A1 DE2165342 A1 DE 2165342A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
vehicle
route
transport device
current
current loop
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.)
Pending
Application number
DE19712165342
Other languages
English (en)
Inventor
Alfred Dipl Ing Lichtenberg
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19712165342 priority Critical patent/DE2165342A1/de
Priority to JP428073A priority patent/JPS4873917A/ja
Publication of DE2165342A1 publication Critical patent/DE2165342A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L13/00Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
    • B60L13/10Combination of electric propulsion and magnetic suspension or levitation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61BRAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B13/00Other railway systems
    • B61B13/08Sliding or levitation systems
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION 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
    • B60L2200/00Type of vehicles
    • B60L2200/26Rail vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)

Description

  • Trassengebundene ahrzeug-Transporteinrichtung mit elektrischem Antrieb und elektromagnetischer Schwebeführung Die Erfindung bezieht sich auf eine trassengebundene Fahrzeug Transporteinrichtung mit elektrischem Antrieb und elektromagnetischer Schwebeführung.
  • Insbesondere in den Industriestaaten ist man in jüngster Zeit verstärkt bemüht, die Höchstgeschwindigkeiten der Eisenbahnen wesentlich zu erhöhen. Bei einer Geschwindigkeit oberhalb ca.
  • 350 Km/h zeigen sich jedoch Grenzen, die mit den konventionellen Paarungen Rad-Schiene und St romabnehme r-Fahrle 1 tung nicht mehr zu überwinden sind. Die Entwicklung richtet sich daher sowohl auf neuartige Halterungen und Spurführungen als auch auf neue Antriebssysteme für das Fahrzeug auf der Trasse.
  • Zur berührungslosen Halterung eines Fahrzeuges auf einer Trässe sind neben Luftkissen-Zugprojekten auch solche mit magnetischer Schwebehalterung bekanntgeworden. Eine erste, nur Dauermagnete benutzende Lösung verlangt Fahrschienen aus monoton gepolten Dauermagneten, die das Fahrzeug mit den daran angebrachten, ebenso gepolten Dauermagneten durch Abstoßungskräfte in die Schwebelage heben. Abgesehen davon, daß bei wirtschaftlicher Auslegung nur etwa ein kleiner Schwebeabstand realisierbar wäre, hat eine derartige Anordnung den grundsätzlichen Nachteil, daß sie von Natur aus labiles Verhalten zeigt und daher durch zusätzliche Maßnahmen stabilsiert werden muß, was beispielsweis-e durch seitlich gegen die Schiene laufende Rollen auf mechanische Weise versucht worden ist. Werden anstelle der Dauermagnete Elektromagnete verwendet, so treten zu den schon erwätutten Nach teilen zusätzlich besondere Probleme aufgrund großer Wirbelströme bei hohen magnetischen Feldstärken auf.
  • Eine zweite Lösung einer magnetischen Schwebehaltung geht davon aus, die Anzugskräfte zwischen den Elektromagneten und den Schienen mit Hilfe moderner Elektronik so zu regeln, daS die riebfahrzeuge frei schwebend gehalten bzw. geführt werden; die Kraft eines jeden Magneten wird dazu- individuell elektronisch geregelt, um mit Hilfe sogen. Abstanäsfühler die Schwebefreiheit auf einen bestimmten Wert zu halten. Eine solche magnetische Führung ist auf genaue Abstandshalterung und Schwingungsdämpfung sowie auf einen idealen, von Stößen weitgehend freien Trassenverlauf angewiesen.
  • Bei einer weiteren Lösung trägt das Fahrzeug unten an beiden Seiten eine Re Reihe von Magneten mit Supraleitererregung, deren Polarität in der Folge wechselt. Den Magnetreihen sind entsprechende Spulenreihen ortsfest im Fahrgleis auf der ganzen Strecke gegenübergestellt. Die gegenseitigen Abstoßkräfte zwischen den in den Spulen induzierten Strömen und den Magnetfeldern heben während der Fahrbewegung das Fahrzeug in Schwebestellung und führ en es auch schwebend in Seitenrichtung.
  • Ein solches System ermöglicht eine hohe Schwebefreiheit, ohne dazu notwendiger besonderer Regelungsmaßnahmen, doch ist eine magnetische Schwebeführung erst nach Überschreiten einer Mindestfahrgeschwindigkeit möglich.
  • Als Antrieb für diese bekannten Fahrzeuge.dienen Luftschraubenantriebe oder Linearmotoren. Die bekannten elektz ischen Antriebsarten haben den Nachteil, daß den auf dem Fahrzeug installierten Antriebsmotoren die Antriebsleistung von außen über Stromschienen und Stromabnehmer zugeführt oder daß die elektrische Leistung auf dem Triebfahrzeug selbst erzeugt werden oder dß umfangreiche Maßnahmen für eine dreiphasige Stromversorgung und eine Speisung mit veränderlicher Spannung und Frequenz nötig sind.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eire trassengebundene Fahrzeug Beförderungseinrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die mit einem, im Vergleich zu den bekannten Lösungen für eine derartige Befderungseinrichtung, geringeren Aufwand unter allen Betriebsverhältnissen (Anfahren, Geschwindigkeitsregelung, Bremsen und Stillstand)sichere Halterungs- und Antriebsverhältnisse gewährleisten.
  • Die Lösung der gestellten Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch möglich, Caß auf dem Fahrzeuge eine ein magnetisches Gleichfeld erzeugende Magnetisierungseinrichtung vorgesehen und in/auf der Trasse gegeneinander isolierte gleichstromdurchflossene Leiter angeordnet sind derart, daß das FahrzeUg in Schwebeführung gehalten und in Fahrtrichtung bewegt ist.
  • In vorteilhafter Weise ist für de Magnetisierungseinrichtung zumindest eine supraleitende Wicklung auf dem Fahrzeug vorgesehen.
  • Mit einer derartigen Uransporteinrichtung ist eine sichere magnetische Schwebehalterung und Schwebeführung sowohl bei fahrendem ale Auch bei haltendem Fahrzeug ohne zusätzliche Hilfseinrichtungen aufgrund des Zusammenwirkens gleichstromdurchflossene Trassenleiter und des ohne Stromzuführung von außen auf dem Fahrzeug arbeitenden Magnetsystem möglich, das zugleich zur Fortbewegung mitbenutzt wird. Im Vergleich zu Beförderungseinrichtungen, die nach -dem elektrodynamischen Prinzip arbeiten, treten keine sich mit der Fahrgeschwindigkeit ändernden Verluste auf, Die aufzubringende Hub- und Führungsleistung ist verglichen mit dem vorgenannten Antrieb system bei dem erfindungsgemäßen System nur etwa halb so groß.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform des Antriebssystems der erfindungsgemäßen Beförderungseinrichtung ist - dadurch gekennzeichnet, daß Leiter unter Verwendung quer zur Trassenrichtung angeordneter Verbindungsleiter in der Trasse zu zumindest teilweise mit dem magnetischen Gleichfeld zusammenwirkenden Ankerwicklungs-Stromschleifen im Sinne einer Anziehungskraft zwischen Ankerwicklungs-Stromschleife und magnetischem Gleichfeld entlang der Trasse zusammenschaltbar und von einer Gleichstromquelle speisbar sind. Lediglich durch Schwächung oder Stärkung des Ankerstromes in diesen Ankerwicklungsschleifen läßt sich auf einfache Weise eine Geschwindigkeitsregelung erzielen Eine Abbremsung des Fahrzeuges ist in vorteilhafter Weise dadurch möglich, daß Leiter unter Verwendung quer zur Trassenrichtung angeordneter Verbindungsleiter in der Trass-e zu zumindest teilweise mit dem magnetischen Gleichfeld zusammenwirkenden Ankerwicklungs-Stromschleifen im Sinne einer Abstoßungskraft zwischen -Ankerwicklungs-Stromschleife und magnetischem Gleichfeld entlang der Trasse schaltbar und von einer Gleichstromquelle speisbar sind.
  • Wird die Trasse von Fahrzeugeinheiten bestimmter Mindestlänge befahren, die aus mehreren, mit je einem Magnetsystem ausgerösteten Einzelfahrzeugen besteht, so kann die Zahl der vorzusehenden notwendigen Ankerwicklungs-Stromschleifen dadurch vermindert werden, daß --in Fahrtrichtung gesehen -der Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ankerwicklungs-Stromschleifen so groß ist, daß vorzugsweise jeweils nur eine Stromschleife mit einem magnetischen Gleichfeld eines Fahrzeugs einer Fahrzeugeinheit in Wirkverbindung gebracht ist.
  • Der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Transporteinrichtung kann dadurch weiter erhöht werden, daß jeweils nur die im Bereich eines Fahrzeuges bzw. einer Pahrzeugeinheit befindlichen Ankerwicklungsstromschleifen eingeschaltet und von einer Gleichstromquelle gespeist sind. In ähnlicher Weise werden die elektrischen Leitungsverluste auch dadurch weiterhin reduziert, daß - in Fahrtrichtung gesehen - jeweils seitlich des Fahrzeuges in det-rasse angeordnete Leiter nur jeweils abschnittsweise im Bereich des Fahrzeuges als Spurführungs- und Tragschienen einschaltbar und von einer Gleichstromquelle speisbar sind im Sinne einer Abstoßung zwischen den jeweils eingeschalteten gleichstromdurchflossenen Leitern und dem magnetischen Gleichfeld des Fahrzeuges. Die jeweilige Einschaltung der Leiter im Bereich des Fahrzeuges bzw. der Fahrzeugeinheit erfolgt in zweckmäßiger Weise-durch auf der Fahrzeugeinheit bzw. dem Fahrzeug angeordnete Sender und von diesen beeinflußten an der Trasse vorgesehenen Empfängereinrichtungen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. larin zeigen Fig. 1 -die erfindungsgemäße Beförderungseinrichtung, Fig. 2 den Stromfluß in den hintereinandergeschalteten Spurführungs- und Tragschienenabschnitten bei Passieren eines Fahrzeuges bzw. einer Fahrzeugeinheit Fig. 3 die geänderte Stromflußverteilung von Fig. 2 bei sich in Fahrtrichtung fortbewegenden Fahrzeug, Fig. 4 eine besondere Ausführung der zu kurzschließbaren Stromschleifen zusammenschaltbaren Spurführungs- und Stromschienen und der Einspeisung dieser Stromschleifen, Fig. 5 eine Ergänzung zur Schaltung nach Fig. 4, Fig. 6 eine spezielle Ausbildung des Spurführungs- und Tragschienensystems und seine Zuordnung zum Magnet system des Fahrzeuges, Fig. 7 eine andere Ausbildung des Spurführungs- und Tragschienensystems Fig. 8 eine weitere Ausbildung des Spurführungs- und Tragschienensystems.
  • Pig. 1 zeigt eine Aufsicht auf die Trasse mit den dazugehörigen Stromleitern und den Spannungsspeise- und Regelt in richtungen. Zur klareren Darstellung ist im oberen Figurenteil die Anordnung lediglich zweier Ankerwicklungsstromschleifen 1, 2 gezeigt, die sich mit gleichem Abstand zueinander über die gesamte Trasse verteilen. Weiterhin ist vereinfacht nur jeweils eine Speise- und Regeleinrichtung für das Spurführungs- und Tragschienensystem einerseits sowie das Ankerwicklungssystem andererseits näher erläutert, im übrigen sind die Einspeisungen an den dafür vorgesehenen Stellen nur jeweils durch ihre Zuführungen angedeutet.
  • Zu beiden Seiten der Fahrzeugeinheit 8, die aus drei Einzel fahrzeugen 8a, 8b, 8c mit je einem eigenen Supraleitermagnetsystem 3 besteht, sind entlang des Fahrweges zweckmaßigerweise selektiv einzuspeisende und gegeneinander isolierte Spurführungs- und Tragschienen 4, 5, 6, 7 angeordnet.
  • In torteilhafter Weise sind die Spurführungs- und Tragschienen 4 bis 7 unter-Verwendung quer zur Trassenrichtung verlaufender Verbindungsleiter 9, 10, 11 ZU Spurführungs-und Tragschienen-Stromschleifen I, II, III zusammenschaltbar, wobei nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung in Jedem der Verbindungsleiter 9 bis 11 je ein elektronischer Schalter (Thyristor t2 bis 14) angeordnet ist, der jeweils durch einen entgegen der Hauptstromrichtung fließenden Strom gelöscht werden kann. Zur Notabschaltung bei Betriebsstörungen und zur Anfahrschaltung ist jedem Thyristor 12 bis 14 noch ein relz sbetätigter mechanischer Schalter 15, 16 17 vorgeschaltet. Die jeweils mit einem gemeinsamen Bezugszeichen gekennzeichneten und sich entsprechenden Einrichtungen der selektiv einspeisbaren Stromschienen sind einander baugleich, können jedoch unabhängig voneinander betätigt werden. In an sich bekannter Weise sind außerdem größere Streckenabschnitte durch z.B. alle 10 km angebrachten Streckentrenner 18, 19 voneinander trennbar.
  • Der dargestellte Streckenabschnitt ist unterteilt in jeweils 200 m lange Spurführungs- und Tragschienenabschnitte I, II, III, die hintereinandergeschaltet sind.
  • In der Mitte jedes zweiten Abschnittes werden zweckmäßigerweise Einspeisepunkte vorgesehen, von denen jeder jeweils mit einer - Spannungsversorgungseinrichtung entlang der Strecke verbunden ist. Eine Spannungsversorgungseinrichtung Ul lt der Einspeisung im Streckenabschnitt I ist in der Zeichnung näher dargestellt; die nächstfolgende Einspeisung erfolgt im Abschnitt III.
  • Die Fahrzeugeinheit 8 besteht aus drei Einzelfahrzeugen 8a, 8b, 8e von je 20 m Länge. Auf jedem einzelnen Fahrzeug wird durch eine Supraleiter-Magnetisierungseinrichtung ein Magnetfeld erzeugt, das sich möglichst über die gesamte Fahrzeugbreite und über die Hälfte der Fahrzeug länge symmetrisch von der Mitte des Fahrzeuges auskerechnet nach vorn und hinten erstreckt, so daß sich bei der angenommenen Fahrzeugeinheitlänge insgesamt je drei 10 m lange Magnetfelder mit je einem Lückenabstand 10 m zueinander ergeben. Je ein Wicklungsteil der Supraleiter-Spule verläuft in Fahrtrichtung entlang je einer Wagenkastens eite.
  • In zweckmäßiger Weise haben bei diesen vorausgesetzten Maßangaben die Ankerstromschleifen 1, 2 einen gegenseitigen Abstand von 50 m und ist bei einer einzelnen Stromschleife der vordere Wicklungsteil - in Fahrtrichtung gesehen - vom hinteren Wicklungsteil 10 m entfern-t angeordnet. Insbesondere bei Schnellbahnen und im elektrischen Nahverkehr, bei denen fertige Zuggarnituren aus Fahrzeugeinheiten mit bestimmter Mindestlänge zusammengesetzt sind, brauchen also die Ankerwicklungsstromschlei fen 1, 2 entsprechend dem Aufbau der kleinsten Fahrzeugeinheit nicht unmittelbar aufeinanderfolgend aneinandergereiht werden. Jede Ankerwicklungsstromschleife ist an eine Spannungsversorgungseinrichtung ul, u2 ... anschließbar, von denen in der Zeichnung wiederum nur zwei einzelne Einrichtungen näher dargestellt sind. Zweckmäßigerweise sind jeweils nur die im -Bereich eines Fahrzeuges bzw.
  • einer Fahrzeugeinheit befindlichen Ankerwicklungs-Stromschleifen eingeschaltet und gespeist.
  • Die Spannungsversorgungseinrichtungen U1, U2, U3 der Spurführungs- und Tragschienen 4 bis 7 sind über Geber 20, 21, 22 .. insbesondere magnetische Feldplstten , diesen nachgeschalteten Auswertegliedern 27 und einer Regeleinrichtung 28; die Spannungsversorgungseinrichtungen ul, u2 der Ankerstromwicklungen 1,2 jeweils über Geber 23, 24 zu Beginn und Ende derAnkerwicklung 1; 25, 26 zu Beginn und Ende der Ankerwicklung 2, diesen nachgeschalteten Auswertegiledern 29 und Regeleinrichtungen 30 in Schaltabhängigkeit gestellt vom Magnetfeld des Fahrzeuges 8 und dessen räumlicher Lage entlang der Trasse in Bezug auf die Stellung in einem Abschnitt der Spurführungs- und Tragschienen 4 bis 7 bzw. zu einer Ankerschleife 1 bzw. 2.
  • Zusätzlich zu den Wirkverbindungen zwischen den Auswertgliedern 27 der Spurführungs- und Tragschienen und der Regeleinrichtungen 28 ist eine solche von den Auswertegliedern 27 zu den mechanischen, relaisbetätigten Schaltern 15 bis 17 vorhanden.
  • Die Upannungsversorgungséinrichtungen Ul, U2 ... bzw.
  • ul, u2 ... sind eingangsseitig an ein trehstromnetz R, S, T angeschlossen. Die Spannungsversorgungseinrichtung U1 U2 ... der Spurführungs und Tr'agschienen 4 bis 7 enthalten für jedes selektive einzuspeisende. System jeweils einen Transformator, einen nachgeschalteten, in Wirkab-; hängigkeit mit der Regeleinrichtung 28 stehenden spannurigssteuerbares Element und eine Drehstrom-Diodenbrückenschaltung. Die Spannungsversorgungseinrichtungen ul, u2 ... der Ankerstromschleifen 1, 2 bestehen aus je einem spannungstransformierendem Element, dem eine steuerbare Dioden-Doppeltrückenschaltung nachgeschaltet ist.
  • An den Spurführungs- und Tragschienen 4 bis 7 sowie an den Ankerwicklungs-Stromschleifen g, 2 sind zusatzlich Strommeßeinrichtungen 31, 32, 33 ... sowie 34, 35 vorgesehen, die gleichfalls mit den Auswertegliedern 27 sowie 29 in Wirkverbindung stehen.
  • Fig. 2 und Fig. 3 zeigen den Stromfluß in den hintereinaniergeschalteten Abschnitten I, II, III bei jeweils verschieden angenommenen räumlichen Stellungen der Fahrzeuge entlang der Trasse. Im Unterschied zum Spurführungs- und Tragschienensystem nach Fig. 1 ist dabei einerseits an jeder Trassenseite jeweils nur ein Speisepunkt je Abschnitt vorgesehen und andererseits besteht jede Spurführungs- und Tragschienenstromschleife aus mehreren Windungen.
  • Eine besondere Ausführung der zu kurzschließbaren Stromschleifen I, II, III zusammenschaltbaren Spurführungs-und Stromschienen4,6 und der Einspeisung dieser Stromschleifen I, II, III ist gemäß Fig. 4 dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Spurführungs- und Tragschiene 6 jeweils in eIner Stromschleife I; II; III in Reihe mit den Ausgangsklemmen 71,, 72; 81, 82; 91, 92 jeder Gleichrichterbrückenschaltung 70; 80; 90; der Spannungsversorgungseinrichtung U1; U2; U3 für die jeweilige Stromschleife I; II; III geschaltet ist. Nach einer weiteren Ausgestaltung ist zusätzlich im Zuge jedes Vert bindungsleiters 73; 83; 93 gemäß Fig. 5 ein zusätzliches in Abhängigkeit von der Fahrzeugstellung zur jeweiligen Spurführungs- und Tragschienenstromschleife betätigbares Schaltglied-vorgesehen, das in Fig. 4 jeweils aus einem mechanischen Schalter 74; 84; 94 besteht, aber auch aus je zwei Thyristoren in Antiparallelschaltung gebildet sein kann.
  • Fig. 6 bis Fig. 8 zeigen drei bevorzugte Ausbildungen der Spurführungs- und Tragschienen 4 bis 7 und deren Zuordnung zum Magnetsystem des Fahrzeuges 8a.Fig. 6 und Fig. 8 stellen dabei ein Fahrzeug mit einem einzigen zugehörigen Supraleiter-Magnetsystem (uerschnitte 36 der Supraleiter-Spule) dar, während in der Anordnung gemäß Fig. 6 zwei Supraleiter-Spulen (Querschnitte 37, 38) vorgesehen sind. Fig. 7 und Fig. a zeigen darüber hinaus jeweils im Querschnitt die Anordnung der Ankerschleife 1 unter dem Fahrzeug 8a.Gemäß Fig. 7 sind die für die Schwebehalterung und Schwebeführung vorgesehenen Stromschienen 4 bzw. 6 (Fig. 1) aufgeteilt in Tragschienen 41, 42 bzw. 61, 62 in Fig. 7 und 41 bis 44 bzw.
  • 61 bis 64 in Fig. 8 sowie in Spurführungeschienen 45, 46 bzw. 65, 66 in Fig. 7 und 45 bis 48 bzw. 65 bis 68 in Fig. 8.
  • Ein besonders stabiles Verhalten wird dabei auf einfache Weise mit einer Anordnung gemäß Fig. 8 erzielt, wobei ein gesondertes Supraleitungssystem (Quersehnitt 38) den Spurführungsschienen 45 bis 48 bzw. 65 bis 68 und ein anderes Supraleitungsspulensystem (Querschnitt 37) den Tragschienen 41 bis 44 bzw. 61 bis 64 zugeordnet ist.
  • Gemäß Fig. 6 kann ein besonders gutes Stabilitätsverhalten auf einfache Weise dadurch erreicht werden, daß an jeder der beiden Außenlängsseiten des Fahrzeuges beiderseits einer Tragschiene in einer Ebene unterhalb dieser Tragschiene jeweils zumindest ein in gleicher Stromrichtung wie die zugeordnete Tragschiene stromiurchflossener Wicklungsteil eines ersten Supraleiters angeordnet ist und die in Fahrzeuglängsrichtung sich erstreckenden Wicklungsteile zumindest eines zweiten Supraleiters auf dem Fahrzeug mit gesoiderten Spurführungsschienen in Wirkverbindung stehen. Das Magnetfeld des zweiten Supraleiters 49, -S wird zweckmäßigerweise gleichzeitig dazu mitbenutst, um im Zusammenwirken mit der Ankerwicklungs-Stromschle ife 1 eine Antriebskraft auf - das Fahrzeug 8a zu erzeugen.
  • Die grundtzliche Funktionsweise der Schwebehalterung und Schwebeführung sowie des Vortriebes des Fahrzeuges sei im folgenden -anha.nd der Fig. 1 bis 3 bzw. 4 und 5 näher erläutert. In Abhängigkeit vom Fahrzeugmagnetfeld undsdessen räumlicher: tage entlang der Strecke werden mit Hilfe der Geber 20 bis 26die Spannungsversorgungseinrichtungen U1, U2 .. bzw. ul, u2 .. eingeschaltet. Mit den Strommeßeinrichtungen 31 bis 35 werden entlang der Trasse der Stromfluß und die Stromrichtung kontrolliert und den Regele inrichtungen 28 bzw. 29 der Spannungsversorgungseinrichtungen mitgeteilt. Hiermit ist sichergestellt, daß im Störungsfall ein möglicherweise mit falscher Stromrichtung beaufschlagter Strom'kreis unterbrochen wird. In Abhängigkeit von den Gebern und Meßeinrichtungen werden auch die in den Verbindungsleitern der Spurführungs- und Tragschienen angeordneten elektronischen Schalter (Thyristoren) und mechanischen Schaltern gegebenenfalls unter Zwischenschaltung der Regelglieder 27, 29 betätigt. Durch Aussteuerung der Transduktoren in den Spannungsversorgungseinrichtungen U1, U2 werden einerseits die gewünschten Schwebeabstände zwischen Fahrzeug und Spurführung bzw. Tragschienen sichergestellt und andererseits durch Aussteuerung der steuerbaren Gleichrichter in den Gleichrichterbrücken der Spannungsversorgungseinrichtungen u1,u2,uh und somit der'Änderung der Ankerstromwerte in den Ankerwicklungsstromschleifen 1, 2, auf einfache Weise eine Geschwindigkeitsregelung erreicht.
  • In Fig. 2 ist dargestellt, wie zunächst von einer unterhalb des dargestellten Streckenabschnittes befindlichen Einspeisestelle der Strom über die Spurführungs- und Tragschienen des Abschnittes I und den geschlossen mechanischen Schalter 15 den gezündeten Thyristor 12 und den Verbindungsleiter 9 fließt. Die Supraleiterströme führt in Zusammenwirkung mit dem stark gezeichneten Swnmenstrom des Abschnittes I zu den erwünschten Kräften für die Schwebung der Fahrizeugeinheit 8. Mit dem Übertritt der Fahrzeugeinheit 8 vom Abschnitt I in den mittleren Streckenabschnitt II entsteht bei entsprechender Fahrgeschwindigkeit ein Induktionsvorgang, der bei einer in der Zeichnung dargestellten angenommenen Fahrzeugbewegungsrichtung einen Strom erzeugt, der-dem im Thyristor zuvor fließenden Strom entgegengesetzt gerichtet ist und den Thyristor ohne zusätzliche Mittel selbsttätig zum Verlöschen bringt,. Der zuvor gezündete Thyristor 13 Ubernimmt im gleichen Augenblick bei ebenfalls geschlossenem Schalter 16 den Strom; damit vergrößert sich also die gesamte Spurführungs- und Tragschienenstromschleife in ihrer Fläche um den Streckenabschnitt II. Für die einspeisende Spannung der Gesamtschleife I + II ergibt sich keine zusätzliche Spannungsbeeinflussung, da die Summe des von der Fläche umschlossenen magnetischen Flusses praktisch konstant geblieben ist.
  • Verläßt nun das Fahrzeug gemäß Fig. 3 den Streckenabechnitt III, so wird von der Spannungsversorgungseinrichtung U1 die Stromführung übernommen. Die Thyristoren 12 und 13 haben dann bereits ihre volle Sperrfähigkeit wieder erlangt. Die Aufteilung des gesamten Schwebesystems auf selektiv eingespeise und verlegte Stromkreise sowie die Vielzahl der parallelen Einspeisepunkte führt zusammen mit der selbattätigen Löschung der Xhyristoren durch das sich bewegende Fahrzeug und zusammen mit der zusätzlich vorgesehenen mechanischen trennstelle innerhalb eines jeden Spurführungs- und TragschienenwicklungsabeShnittes auf einfache Weise zu einem hohen Grad von Sicherheit im Betrieb.
  • Die für den Vortrieb benötigten Schubkräfte werden durch Zusammenwirken der Ströme in den Ankerwicklungsschleifen 1, 2 mit dem auch für die Schwebehalterung hinzugezogenen Magnetfeld auf dem Fahrzeug erzeugt. Durch Änderung dieser Ströme läßt sich eine Geschwindigkeitsregelung und ein Anfahrvorgang erzielen. In zweckmäßiger Weise wird, sobald dasFrste Magnetfeld der Fahrzeugeinheit 8 den unteren, quer zur Fahrtrichtung liegenden Wicklungsteil der Ankerwicklungsstromschleife 1 erreicht hat, mit Hilfe des Gebers 23 die Spannungsversorgungseinrichtung ul an die Ankerwicklungsstromschleife 1 angeschlossen und von einem Strom der Größe und der Richtung durchflossen, daß der gewünschte Vorschub in Fahrtrichtung erreicht wird.
  • Sobald das vordere Magnetfeld der Fahrzeugeinheit 8 in den oberen, quer zur Fahrtrichtung verlaufenden Wicklungsteil der Ankerstromwicklung 1 bewegt ist, werden aufgrund eines entsprechenden Meldeimpulnes des Gebers 24 über das Auswerteglied 29 und die Stesareinrichtung 30 die Thyristoren der Dioden-Doppelbrücken-Schaltung der Spannungsversorgungs einrichtungen ul, u2 ... derart ausgesteuert, daß nunmehr ein Strom in umgekehrter Richtung durch die Ankerwicklungsstromschleife 1 fließt. Somit wird ein kontinuierlicher Vorschub des unteren wie des oberen quer zur Fahrtrichtung liegenden Wicklungsteiles der Ankerwicklungsstromschleife 1 -mit dem Magnetfeld des Fahrzeuges erreicht. Andererseits wird ersichtlich, daß durch entsprechende Spannungssteuerung der Spannungsversorgungseinrichtung ul, u2 ... und. durch entsprechende Stromsteuerung in den Ankerwicklungsstromschleifen auch ein elektrischer Bremsbetrieb und ein Nutzbremsbetrieb mit einfachen Mitteln erzielt werden kann.
  • Durch die in Fig. 1 näher dargestellte Zuordnung der Entfernungen und Abstände zwischen den Einzelmagnetfeldern eines Fahrzeuges und den Ankerwicklungsstromschleifen ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß auch bei Hintereinanderreihung mehrerer Einzelfelder einer Triebfahrzeugeinheit beim Überfahren der Ankerwicklungsstromschleifen jeweils nur eine Schubkraft derselben Richtung entsteht.
  • Zur Erläuterung der Anordnung nach Fig 4 und Fig. 5 sei zunächst angenommen, daß sich die Fahrzeugeinheit 8 zunächst in der Stromschleife I befindet und auf die Stromschleife II zufährt. Beim Übergang der Fahrzeugeinheit von der Stromschleife I zur Stromschleife II wird in der Stromschleife I eine Gegenspannung wirksam, die den Strom I1 in der Schleife I absenkt sowie in der Stromschleife II eine treibende Spannung wirksam, die den Strom I2 in der Stromschleife II vergrößert. Da nun jede Stromschleife eine Induktivität besitzt, kann sich der Strom in den -Spurführungs- und Tragschienen 4, 6 nicht beliebig schnell verkleinern oder vergrößern. Die von der Fahrzeugeinheit 8 über ihre Magnetisierungseinrichtung aufzuzzringende Energie hält sich in sehr geringen Grenzen. Befindet sich die Fahrzeugeinheit 8 innerhalb einer Stromschleife, so wird auch nur diese von der hier zugeordneten Strom- bzw. Spannungsversorgungseinrichtung gespeist. Mit Hilfe entsprechender Geber - wie schon in Fig. 1 naher erläutert - ist sichergestellt, daß kurz vor Übertritt indie folgende Stromschleife diese von der zugeordneten Strom- bzw. Spannungsversorgungseinrichtung eingespeist wird.
  • Um die Betriebssicherheit eines derartigen Systems zu erhöhen, kann es zweckmäßig sein, jede Stromschleife doppelt einzu'-speiSen. Bei Ausfall einer Diode oder bei Phasenkurzschluß einer Spannungsversorgungseinrichtung wird dann diese zweite Stromversorgung die Stromführung sicherstellen. Eine- Unterbrechung des Stromkreises-tritt nicht auf, weil die im Zuge der Spurführungs- und Xragschiene 4 befindliche Drehstrombrtckenschaltung eine weitere Stromführung über die noch vorhandenen, funktionsfähigen Ventile zuläßt. Sollte die Gefahr eines äußeren Kurzschlusses der Spurführungs-und Tragschienen bestehen, so kann es vorteilhaft'sein, die Stromschleifen 1, II ... selektiv zu unterteilen und einzuspeisen.
  • Bei der Ausführung gemäß Fig. 5 sind in den Verbindungsleitern~73, 83, 93 der Spurführungs- und Xragschienen 4; 6 mechanische Schaltelemente 74, 84, 94 vorgesehen. Befindet sich die Fahrzeugeinheit 8 in der Stromschleife I, 90 sind die mechanischen Schaltelemente 74 und 84 geschlossen.
  • Nähert sich die Fahrzeugeinheit 8 dem Stromkreis II, so wird dieser Stromkreis mit Hilfe des mechanischen Schaltelementes 94 geschlossen und über die Spannungsversorgungseinrichtung U versorgt. Dadurch entsteht eine Reihenschaltung der Spannungsversorgungseinrichtungen U1 und U2 so daß über den Schalter 84 kein Strom mehr fließt. Indiesem Zustand läßt sich dieser Schalter dann leistungslos öffnen. Die Fahrzeugeinheit 8 kann nunmehr ohne Rückwirkungen in die Stromschleife II einfahren. Befindet sich die Fahrzeugeinheit 8 in dieser Stromschleife, so wird wiederum das mechanische Schaltelement 84 geschlossen und daraufhin die Spannungsversorgungseinrichtung U1 entregt.
  • Die notwendigen Schaltbefehle werden - wie zuvor für die Anordnung gemäß Fig. 1 bis Fig. 4 angegeben - durch Geber entlang der Strecke in Abhängigkeit von der Stellung der Fahrzeugeinheit 8 und deren Magnetfeld ausgelöst.
  • 14 Patentansprüche 8 Figuren

Claims (14)

  1. Patentansprüche 1.)?rassengebundene Fahrzeug-Transport einrichtung mit elektrischem Antrieb und elektromagnetischer Schwebeführung, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Fahrzeuge (8a,8b,8c) eine ein magnetisches Gleichfeld erzeugende Magnetisierungseinrichtung vorgesehen und in/auf der Trasse gegeneinander isolierte gleichstromdurchflossene Leiter angeordnet sind derart, daß das Fahrzeug (8a,8b,8c) in Schwebeführung gehalten und in Fahrtrichtung bewegt ist.
  2. 2. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die Magnetisierungseinrichtung zumindest eine supraleitende Wicklung (3) auf dem Fahrzeug (8a,8b,8c) vorgesehen ist.
  3. 3. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter unter Verwendung quer zur Trassenrichtung in der Trasse angeordneter Verbindungsleiter (8,10,11) zu zumindest teilweise mit dem magnetischen Gleichfeld zusammenwirkenden Ankerwicklungs-Stromschleifen (1,2) im Sinne einer Anziehungskraft zwischen Ankerwicklungs-Stromschleife (1,2) und magnetischem Gleichfeld entlang der Trasse zusammenschaltbar und von einer Gleichstromquelle (U1, u2«..) speisbar sind.
  4. 4. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Leiter unter Verwendung quer zur Trassenrichtung in der Trasse angeordneter Verbindungsleiter (§, @0,11) zu zumindest teilweise mit dem magnetischen Gleichfeld zusammenwirkenden Ankerwicklungs-Stromschleifen (1,2) im Sinne einer Abstoßungskraft zwischen Ankerwicklungs Stromschleife (1,2) und magnetischem Gleichfeld entlang der Trasse schaltbar und von einer Gleichstromquelle (U1, u2...) speisbar sind.
  5. 5. Transporteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4 in Anwendung auf eine Trasse für jeweils aus mehreren' Fahrzeugen (8a, 8b,8c) bestehende Fahrzeugeinheiten (8) bestimmter Mindestlänge, dadurch gekennzeichnet, daß - in Fahrtrichtung gesehen - der Mindestabstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Ankerwicklungs-Stromschleifen so groß ist, daß vorzugsweise jeweils nur eine Stromschleife (1 bzw. 2) mit dem magnetischen Gleichfeld eines Fahrzeugt9 (8a bzw. 8b bzw. 8c) einer Fahrzeugeinheit (8) in Wirkverbindung gebracht ist.
  6. 6. Transporteinrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur die im Bereich eines Fahrzeuges (8a,8b,8c) bzw. einer Fahrzeugeinheit (8) befindlichen Ankerticklungs-Stromschleifen (1,2), eingeschaltet und von einer Gleichstrosquelle (u1,u2) gespeist sind.
  7. 7. Transporteinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß - in Pahrtrichtung gesehen - jeweils seitlich des Fahrzeuges (8a,8b,8c) in der Trasse angeordnete Leiter nur jeweils abschnittsweise im Bereich des Fahrzeuges als Spurführungs- und Uragschienen (4 bis 7) einschaltbar und von einer Gleichstromquelle (U1,U2..) speisbar sind im Sinne einer Schwebehalterung zwischen den jeweils eingeschalteten gleichstromdurchflossenen Leitern und dem magnetischen Gleichfeld der Magnetisierungseinrichtung des Fahrzeuges.
  8. 8. Transporteinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweilige Einschaltung der Leiter im Bereich des Fahrzeuges (8a,8b,8c) bzw. der Fahrzeugeinheit (8) jeweils durch das Fahrzeug bzw. die FahrzeugS einheit selbst mittels auf der Fahrzeugeinheit'bzw. ae Fahrzeug angeordnete Sender und an der Trasse vorgesehener Empfängereinrichtungen (20 bis 22 bzw. 23 bis 26) erfolgt.
  9. 9. Transporteinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spurführúngs- und Tragschienen (4 bis 7) unter Verwendung quer zur Trassenrichtung verlaufender Verbindungsleiter (15,16,17..) abschnittsweise zu Spurführungs- und Tragschienen-Stromschleifen (IiII,III) zusammens chaltbar sind.
  10. 10. Transporteinrichtung nach einem der Ansprüche 3, 4 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stromschleife (I,II,III) aus mehreren Windungen besteht.
  11. 11. Transporteinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge eines Verbindungsleiters (15,16,17 ...) jeder Stromschleife (I,II,III) ein elektronischer Schalter, insbesondere ein Thyristor (12,13,14,) vorgesehen ist.
  12. 12. Transporteinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Spurführungs- und Tragschiene (6) einer Spurführungs- und Tragechienen-Stromschleife in Reihe mit den Ausgangeklemmen (71,72; 81,82; 91,92) der Gleichrichterbrückenschaltung (70; 80; 90) einer für die jeweilige Stromschleife (I,II,III) vorgesehene Spannungsversorgungseinrichtung (U1 ;U2;U3) geschaltet ist (Fig. 4, Fig. 5).
  13. 13. Transporteinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß im Zuge jedes Verbindungsleiters (73;83;93) ein zusätzliches in Abhängigkeit von der Fahrzeug stellung zur jeweiligen Spurführungs- und, ragschienen-Stromschleife (I,II,III) betätigbares Schaltglied (74; 84;94) vorgesehen ist (Fig. 5).
  14. 14. Transporteinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zumindest teilweise selektive Gleichstrom-Einspeisung von parallel in der Trasse verlaufenden Leitern.
DE19712165342 1971-12-29 1971-12-29 Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung Pending DE2165342A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712165342 DE2165342A1 (de) 1971-12-29 1971-12-29 Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung
JP428073A JPS4873917A (de) 1971-12-29 1972-12-29

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19712165342 DE2165342A1 (de) 1971-12-29 1971-12-29 Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2165342A1 true DE2165342A1 (de) 1973-07-12

Family

ID=5829614

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712165342 Pending DE2165342A1 (de) 1971-12-29 1971-12-29 Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPS4873917A (de)
DE (1) DE2165342A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2607767A1 (fr) * 1986-12-03 1988-06-10 Scharf Gmbh Maschf Installation de transport a entrainement par moteur lineaire dans une installation miniere

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51112014A (en) * 1975-03-25 1976-10-04 Sumitomo Electric Ind Ltd System for electromagnetically foating and guiding movers

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2607767A1 (fr) * 1986-12-03 1988-06-10 Scharf Gmbh Maschf Installation de transport a entrainement par moteur lineaire dans une installation miniere

Also Published As

Publication number Publication date
JPS4873917A (de) 1973-10-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2133922C3 (de) Linearmotor zum Antreiben eines Fahrzeugs in schwebendem Zustand mit einer sehr hohen Geschwindigkeit über Land
EP3109998A1 (de) Verfahren und langstatorlinearmotor zur übergabe einer transporteinheit an einer übergabeposition
EP0399268A1 (de) Vorrichtung zum Betreiben eines Magnetfahrzeugs
DE4222167C2 (de) Magnetschwebebahn mit Supraleitung sowie dafür vorgesehene Stromzuleitungseinrichtung
DE2328034A1 (de) Antriebsstrom-zufuhrsteuerungssystem fuer thyristorisierte linearmotoren
DE2424879A1 (de) Parallelgeschaltetes linear-elektromotorsystem
DE2541599A1 (de) Integrierte magnetfahrtechnik fuer den nahverkehr
DE2306292A1 (de) Einrichtung zur energieversorgung von mit hoher geschwindigkeit betriebenen fahrzeugen
EP3363751A2 (de) Verfahren zur übergabe einer transporteinheit eines langstatorlinearmotors an einer übergabeposition
DE2329718C3 (de) Linearmotor zum antrieb und zur schwebefuehrung fuer eine hochgeschwindigkeitsbahn
EP0877466B1 (de) Antriebsmittel für eine Linearbewegung insbesondere kontinuierliche Linearbewegung und Langstator-Linearmotor
WO2001096139A2 (de) Verfahren und anordnung zum berührungslosen transport eines fahrzeuges auf einer schienenanordnung
DE1206010B (de) Anordnung fuer ein Zugsystem
DE2165342A1 (de) Trassengebundene fahrzeug-transporteinrichtung mit elektrischem antrieb und elektromagnetischer schwebefuehrung
DE102011011810A1 (de) Elektromagnetische Schwebetechnik mit einfachem Fahrweg
DE3909705A1 (de) Unterteilte speiseschaltung fuer eine magnetschwebebahn mit supraleitung
DE2165212A1 (de) Elektromagnetische schwebefuehrung fuer ein trassengebundenes fahrzeug
DE2029462B2 (de) Linearmaschine mit repulsionswirkung fuer einphasigen wechselstrom
EP0278532A2 (de) Elektrischer Antrieb oder Generator
EP0300123B1 (de) Elektrischer Antrieb oder Generator
DE2853489A1 (de) Verkehrseinrichtung mit elektrodynamischem schwebesystem
DE2425940C2 (de)
DE2165211A1 (de) Elektrischer linearantrieb fuer ein trassengebundenes fahrzeug
DE102012009134A1 (de) Magnetkreis mit bewegtem Teilmagnet zur Kraftbeeinflussung
DE2436466A1 (de) Weiche ohne bewegliche teile fuer beruehrungslose fahrtechnik