DE2532269A1

DE2532269A1 - Trag- und fuehrungssystem fuer die magnetschwebebahn

Info

Publication number: DE2532269A1
Application number: DE19752532269
Authority: DE
Inventors: Otto Dipl Ing Hoffer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1975-07-18
Filing date: 1975-07-18
Publication date: 1977-02-10

Description

Trag- und Führungssystem für die Magnetschwebebahn Die Erfindung betrifft ein Trag- und Führungssystem für die Magnetschwebebahn dadurch gekennzeichnet,daß zum Tragen elektromagnetische Anziehungskräfte,während zum Führen elektrodynamische Abstoßungskräfte verwendet werden.
In der bisherigen Entwicklung der Magnetschwebebahn haben sich zwei Trag- und Führungssyteme eingebürgert: das elektromagnetische und das elektrodynamische Trag- und Führungssystem.
Beim elektrodynamischen Trag- und Führungssystem wird die Erfahrung ausgenutzt,daß zwischen einem erregten Elektromagnet und einer in seinem Magnetfeld bewegten elektrisch leitfähigen Schiene abstoßende Kräfte erzeugt werden.
Solche Kräfte werden beim elektrodynamischen Trag- und Führungssystem zum Tragen und Führen der Magnetschwebebahn verwendet.
Beim elektromagnetischen Trag- und Führungssystem verwendet man dagegen Anziehungskräfte zwischen den Elektromagneten und gegenüberliegenden ferromagnetischen Ankerschienen zum Tragen und Führen der Magnetschwebebahn.
Beim elektrodynamischen Trag- und Führungssystem ist der Abstand von der elektrisch leitfähigen Ankerschiene,in dem die Magnetschwebebahn schwebt oder geführt wird ei:genstabil und eine Funktion der Fahrgeschwindigkeit Beim elektrodynamischen Trag- und Fuh'rungssystem bedarf es daher keiner Abstandsregelung.Andererseits aber muß eine elektrodynamisch geführte und getragene Magnetschwebebahn auf Hilfsrädern und Hilfsschienen anfahren,da das elektrodynamische Trag- und Führungssystem im Stand und bei kleinen Geschwindigkeiten nicht oder nicht befriedigend funktioniert.Ferner müssen bei einer elektrodynamisch geführten und getragenen Magnetschwebebahn supraleitende Magnetspulen verwendet werden,da sonst keine ausreichend große Kräfte zum Tragen erzeugt werden können.
Wie man sieht,ist bei einer elektrodynamisch getragenen und geführten Magnetschwebebahn der Vorteil,ohne besondere Regelung stabil zu schweben,durch eine sehr aufwendige Technik erkauft worden.
Eine ausführliche Beschreibung des elektrodynamischen Schwebens ist in [13 gegeben, Wegen der Notwendigkeit,supraleitende Magnetspulen zu verwenden ,war bisher das elektrodynamische Trag- und Führungssystem als Trag- und Führungssystem für kleinere straßenbahnähnliche Fahrzeuge nicht diskutabel.Hier erweist sich das elektromagnetische Trag- und Führungssystem als das überlegene.Für dieses Trag- und Führungssystem ist der instabile Abstand zwischen dem Elektromagnet und der gegenüberliegenden Ankerschiene, der eine intensive Abstandsregelung erfordert,charakteristisch.
Diese Abstandsregelung hat eine aufwendige Regelungselektronik zur Folge,die in jedem Fahrzeug mitgeführt werden muß.
Der Anteil der elektronischen Ausrüstung am Gesamtgewicht eines elektromagnetisch schwebenden und geführten Fahrzeugs ist daher erheblich.
Andererseits aber besteht die Notwendigkeit,des hohen Fahrkomforts und der hohen Umweltfreundlichkeit wegen,kleine straßenbahnähnliche elektromagnetisch schwebende Fahrzeuge als Alternative zur heutigen Straßenbahn zu entwickeln.
Daher liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,ein Trag-und Führungssystem für die Magnetschwebebahn derart vorzugeben daß die Intensität der Regelung beim Tragen und Führen der Magnetschwebebahn auf ein Minimum reduziert wird.
Es wird zur Lösung der der Erfindung zugrundegelegten Aufgabe vorgeschlagen,eine elektromagnetisch getragene Magnetschwebebahn mit elektrodynamisch erzeugten Abstoßungskräften seitlich abzustützen.
In diesem Falle bedarf es theoretisch nur einer Regelung des Abstands zwischen den Tragmagneten und der Ankerschiene,da auch ohne seitliche Führung die Tragmagnete bestrebt sein werden,die ideale Position gegenüber der Ankerschiene (Trag schiene) einzunehmen.Dieses Verhalten der Tragmagnete bei Auslenkung aus der idealen Lage kann durch eine geeignete Formgebung der Jocheisen bewirkt werden0 Die Aus lenkung aus der idealen Lage hat eine Verminderung der Tragkraft zur Folge,die dann eine Nachregelung der Stromstärke erforderlich macht.Die besagte Auslenkung aus der idealen Lage kann ganz vermieden werden,indem man in einer Reihe mit den Führungsmagneten Stützräder anbringt,die das Fahrzeug seitlich abstützen und führen,solange die elektrodynamisch erzeugten Kräfte zum Rühren des Fahrzeugs nicht groß genug sind.Beim Erreichen der vorgesehenen Fahrgeschwindigkeit werden die Stützräder eingefahren und das Fahrzeug schwebt berührungslos.
Die Verwendung elektrodynamisch erzeugter Kräfte zum Führen einer elektromagnetisch schwebenden Bahn ist seit eine Kühlung der Magnetwicklungen der Tragmagnete der Magnetschwebebahn durch die erzwungene Konvektion (2) besteht,möglich.Dieser Kühlungsprinzip kann ohne weiteres auch für die Kühlung der Magnetwicklungen der Führungsmagnete angewendet werden.Wenn man zum Beispiel Öl als Kühlungsmedium verwendet,so können außerordentlich hohe Wärmeübergangszahlen mit Hilfe dieses Kühlungsprinzips erreicht werden: oc < 5000 W/m2.K Somit können auch ausreichend hohe Stromstärken auch ohne supraleitende Wicklungen erzeugt werden,was die Losung der der Erfindung zugrundegelegten Aufgabe möglich macht.
Im Bild 1. ist die vorgeschlagene Lösung der der Erfindung zugrundegelegten Aufgabe veranschaulicht.Es ist ein Trag-und Führungssytem,das zum Tragen elektromagnetische Anziehungskräfte zwischen den Tragmagneten 1 und den ferromagnetischen Tragschienen 2,die gelegentlich auch Ankerschienen gennant werden,benutzt Zum Führen des Fahrzeugs werden elektrisch leitfähige nichtferromagnetische Führungsschienen benutzt 3.
Diese befinden sich im magnetischen Feld der Führungsmagnete 4.Die Relativbewegung der Führungsmagnete zur Führungsschiene bewirkt elektrodynamische Abstoßungskräfte,die das Fahrzeug führen.
Die Befestigung der Trag- und Führungsschienen ist im Bild 1 nicht eingezeichnet.

Claims

Patentansprüche

rag- und Führungssystem für die Magnetschwebebahn dadurch gekennzeichnet,daß zum Tragen der Magnetschwebebahn elektromagnetische Anziehungskräfte,während zum Pühren der Magnetschwebebahn elektrodynamisch erzeugte Abstoßungskräfte verwendet werden.
2.Trag- und Führungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet,daß an jeder Fahrzeugseite etwa in der Höhe der Tragagnete sich eine elektrisch leitende nichtferromagnetische Führungsschiene befindet,die sich im magnetischen Feld der Führungselektroinagnete relativ zu ihnen bewegt und somit Abstoßungskräfte erzeugt,die das Fahrzeug (Magnetschwebebahn) stützen und führen.
3.Trag- und Führungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 1 und Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet,daß neben jedem Führungselektromagnet und in gleicher Höhe mit ihm ein Hilfsrad vorhanden ist,das,wenn die elektrodynamische Führung der Magnetschwebebahn nicht oder nicht befriedigend funktioniert und das ist der Fall beim Anfahren,automatisch ausgefahren wird und die Führung der Magnetschwebebahn übernimmt,