DE2925867A1 - Magnetic system for combined train suspension and propulsion - has permanent magnets enclosed by soft magnetic poles to obtain polarity alternations - Google Patents

Abstract

The magnetic system has an alternating north-south pole flux distribution. This is provided by permanent magnets arranged in an uninterrupted line of the same polarity, with the polarity alternations provided by soft-magnetic pole blocks directing the flux to the air-gap. The ratio of the pole surface of the permanent magnet to the pole surface of the soft-magnetic poles is selected so that an amplification greater than is obtained for the flux density within the air-gap, relative to the flux density within the respective magnets. An additional variable field is supplied by a winding around each second soft-magnetic pole, the current automatically varied in accordance with the train loading, to maintain a constant air-gap.

Description

"Magnetanordnung für Trag-, Führ- und Vortriebsbildung bei"Magnet arrangement for support, guidance and propulsion formation at

Magnet-Schwebefahrzeugen" Magnetanordnung für Trag-, Führ- und Vortriebsbildung bei Magnet-Schwebefahrzeugen 1. Bedeutung der Magnetanordnung für Magnet-Schwebefahrzeuge Die Wahl der Magnetanordnung für Tragen, Führen und Vortriebsbildung bestimmt in besonders markanter Weise Form und Eigenschaften eines Magnet-Schwebefahrzeuges. Hierbei darf davon ausgegangen werden, daß eine Kombination von Trag- und Antriebsfunktion sich als sehr vorteilhaft erweist und für Fahrzeuge aller Aufgabenstellungen, d.h. für deren Anwendung im regionalen wie auch im Fernverkehr zu empfehlen ist. Magnetic levitation vehicles " Magnet arrangement for carrying, Leadership and propulsion formation in magnetic levitation vehicles 1. Significance of the magnet arrangement for magnetic levitation vehicles The choice of magnet arrangement for carrying, guiding and Propulsion formation determines the shape and properties of a vehicle in a particularly distinctive way Magnetic levitation vehicle. It can be assumed here that a combination of support and drive function proves to be very advantageous and for vehicles all tasks, i.e. for their application in regional as well as long-distance traffic is recommended.

Damit sind die zur Tragkraft- und Vortriebsbildung verwendeten Magnete identisch, so daß außer diesen zusätzlich noch die Führmagnete benötigt werden.This means that the magnets used to generate the load-bearing capacity and propulsion identical, so that the guide magnets are also required in addition to these.

Liegen die im Dauerbetrieb auftretenden Verluste der Magnete niedrig genug, so kann auf eine forcierte Kühlung und damit die Anwendung von Gebläsen verzichtet werden Weiter erscheint zur Erzielung eines geräuscharmen Fahrzeuges und zur Erleichterung der Bordstromversorgung der verlustarme Magnet ein wichtiges Entwurfsziel.Are the losses of the magnets occurring in continuous operation low? enough, there is no need for forced cooling and thus the use of fans Next appears to achieve a quiet vehicle and for relief The on-board power supply of the low-loss magnet is an important design goal.

Außer einer niedrigen mittleren Verlustleistung ist die Begrenzung der Maximalleistung der verwendeten Magnetwicklungen ein wichtiges Anliegen.In addition to a low average power dissipation, there is a limitation the maximum power of the magnet windings used is an important concern.

Diese Leistung setzt sich zusammen aus der beim größten Spalt statisch benötigten Verlustleistung und dem Leistungsanteil der durch den dynamisch geforderten Kraftanstieg entsteht. Die Maximalleistung entspricht der Typenleistung des den Wicklungsstrom beeinflussenden elektronischen Stellorgans.This performance is made up of the static at the largest gap required power loss and the power share of the dynamically demanded There is an increase in force. The maximum output corresponds to the type output of the Winding current influencing electronic actuator.

Permanentmagnete lassen sich bei geeigneter Formgebung und Heranziehung von Weicheisen zur Flußführung dazu verwenden, den für den stationären Schwebezustand benötigten Magnetfluß bereitzustellen. Die Wicklungsdurchflutung erzeugt nur die bei dynamischen Vorgängen benötigten Flußkomponenten, sie vergrößert bzw. verkleinert damit den Fluß der Permanentmagnete. Notwendig ist, daß durch entsprechende Formgebung der magnetische Widerstand für den durch die Wicklung erzeugten magnetischen Fluß klein gehalten wird.Permanent magnets can be used with suitable shaping and attraction of soft iron to guide the flux, to use the one for the steady state of suspension provide required magnetic flux. The winding flow only generates the flow components required for dynamic processes, they are enlarged or reduced thus the flux of the permanent magnets. It is necessary that by appropriate shaping the magnetic resistance for the magnetic flux generated by the winding is kept small.

Während für die kombinierten Trag- und Antriebsmagnete eine alternierende Polfolge (Wechselpolanordnung) erforderlich ist, empfiehlt sich für die Führmagnete eine Querflußform (transversale Flußanordnung). Damit ist normalerweise als Material für die flußführende Schiene massives Eisen verwendbar, ohne daß unvertretbar hohe Wirbelstromverluste entstehen.While an alternating one for the combined support and drive magnets Pole sequence (alternating pole arrangement) is required, is recommended for the guide magnets a cross flow shape (transverse flow arrangement). So that is usually considered a material Solid iron can be used for the river-guiding rail without unacceptably high Eddy current losses arise.

Linke und rechte Fahrzeugseite sind jeweils mit den kombinierten Tragen, Antriebs- und den Führmagneten bestückt. Die Magnete sind über einen Führ-und Federmechanismus mit dem Schwebegestell verbunden. Das gesamte Schwebegestell ist seinerseits über das Sekundärfedersystem vertikal und lateral elastisch an die Fahrzeugzelle gekoppelt. Die Einzel federung der Magnete läßt eine verhältnismäßig einfache und im Hinblick auf die bestehenden sechs Freiheitsgrade der Schwebegestellbewegung entkoppelte Regelung zu. Der Preis für die regelungstechnischen Vereinfachungen wird durch den Einbezug der mechanischen Komponenten (Federn und Führungen) erbracht.The left and right sides of the vehicle are each with the combined stretcher, Drive and guide magnets equipped. The magnets are via a guide and spring mechanism connected to the suspension frame. The entire suspension frame is in turn over the secondary spring system is elastically coupled vertically and laterally to the vehicle cell. The individual suspension of the magnets can be relatively simple and in terms of decoupled to the existing six degrees of freedom of the suspension frame movement Regulation too. The price for the control engineering simplifications is determined by the Inclusion of the mechanical components (springs and guides) provided.

Hierdurch entstehen zusätzliche Gewichtsanteile.This creates additional weight proportions.

Die Magnetauslegung und die Anordnung der Magnete im Schwebegestell sind für die erzielbaren Fahrzeuggewichte je Meter Länge von ausschlaggebender Bedeutung. Außer durch die gewählte Bauform sowie die Art der Flußerzeugung (durch Permanentmagnete oder rein elektrisch) spielt die Größe des Luftspaltes hierfür eine wichtige Rolle.The magnet design and the arrangement of the magnets in the suspension frame are of decisive importance for the achievable vehicle weights per meter of length. Except for the selected design and the type of flux generation (by permanent magnets or purely electrical), the size of the air gap plays an important role here.

Die Magnetauslegung unter Einbezug von Permanentmagneten kennt zusätzlich auch die Frage nach dem Gewichtsanteil des verwendeten Dauermagnetmaterials. Dieser Gewichtsanteil soll insbesondere bei Verwendung von verhältnisinäbig teuerem Selten-Erden-Kobalt-Material gering sein. Im nachfolgenden Abschnitt wird eine besondere Formgebung von geregelten Permanentmagneten beschrieben, die zu vergleichsweise sehr niedrigen Gewichten führt. Die vorgeschlagene Lösung empfiehlt sich für die Konstruktion kombinierter Trag- und Antriebsmagnte, läßt aber darüber hinaus auch eine sehr sinnvolle Kombination mit dem Führmagneten zu. Daraus folgt ein Vorschlag für eine sehr günstige Anordnung der Magnete im Schwebegestell.The magnet design with the inclusion of permanent magnets also knows also the question of the percentage by weight of the permanent magnet material used. This The percentage by weight should be particularly important when using relatively expensive rare earth cobalt material be low. In the following section a special form of regulated Permanent magnets described, which leads to comparatively very low weights. The proposed solution is recommended for the construction of combined load-bearing and drive magnets, but also leaves a very useful combination with the guide magnet. A proposal for a very favorable arrangement follows from this the magnets in the suspension frame.

Diese läßt sowohl eine Einzelmagnetregelung als auch den Verzicht auf eine besondere Einzelmagnetfederung zu. Darüber hinaus wird die Aufbringung der Führkräfte auf eine Fahrzeugseite (eine Teilspur) verlegt, so daß das Schwebegestell nicht für die Aufnahme der beim beidseitigen Führvorgang entstehenden Querkräfte und die damit verbundenen Biegemomente bemessen zu werden braucht.This allows both a single magnet control and the waiver towards a special single magnetic suspension. In addition, the application of the executives moved to one side of the vehicle (a partial lane), so that the suspension frame not for the inclusion of the bilateral Leading process Shear forces and the associated bending moments needs to be measured.

2. Transversale Flußführung bei Wechselpolmagneten für kombinierte Trag-und Vortriebskräfte Eine günstige Magnetanordnung führt auf einen geringen Gewichtsanteil für die Permanentmagnete. Als besonders erfolgversprechend erweisen sich Anordnungen mit geringem Streuflußanteil; d.h. der Anteil der nicht in den Stator eintretenden magnetischen Flußkomponente ist gering. Wechselpol-Tragmagnete werden mit mehreren Polen zu Magneteinheiten mit einer Länge von etwa 1-2 m konzipiert. Sie werden als mechanische Einheiten getrennt im Schwebegestell befestigt. Bei geregelten Magneten besitzt jede Magneteinheit eine autonome Regelung. Die Wicklung des Magneten soll verlustarm, dabei aber auch raumsparend sein. Auch der magnetische Streufluß der Wicklung soll klein sein.2. Transverse flux guidance with alternating pole magnets for combined Carrying and propulsive forces A favorable magnet arrangement leads to a low one Weight percentage for the permanent magnets. Prove to be particularly promising arrangements with a low proportion of leakage flux; i.e. the proportion of not in the The magnetic flux component entering the stator is small. Reversible pole lifting magnets are designed with several poles to form magnetic units with a length of about 1-2 m. They are attached separately to the suspension frame as mechanical units. With regulated Magnets, each magnet unit has an autonomous control. The winding of the magnet should be low-loss, but also save space. Also the magnetic leakage flux the winding should be small.

Bild 1 zeigt-einen Wechselpolmagneten, wobei die Stirnseite den Schnitt durch die Anordnung darstellt. Die Permanentmagnete führen den magnetischen Fluß in einer Ebene quer (transversal) zur Polebene. Die Pole werden durch Weicheisenteile gebildet. Sie nehmen den magnetischen Fluß der Permanentmagnete über die volle Länge einer Feldwelle (doppelte Polteilung) auf. Entsprechend der örtlich unterschiedlichen Flußmenge, die durch den Querschnitt der Weicheisenteile tritt, werden aus Gründen der Gewichtsbeschränkung verschieden große Querschnitte angewendet. Wie Bild 1 zeigt, empfiehlt es sich, zwei Magnetreihen mit in Längsrichtung durchlaufender Anordnung zu wählen, wenn der Stator verhältnismäßig breit ist. Es entstehen dann zwei getrennte Kreise des magnetischen Flusses (a und b). Die durchlaufende Magnetanordnung bedeutet eine Verringerung der Streuflußanteile im Vergleich zu Anordnungen mit gestückelten Magneten und Flubführung longitudinal. Auch die Doppelreihe der Magnete bewirkt i.a. eine Beschränkung des Streuflusses.Figure 1 shows a reversing pole magnet, with the front side showing the section represents by the arrangement. The permanent magnets guide the magnetic flux in a plane transverse to the polar plane. The poles are made by soft iron parts educated. They take the magnetic flux of the permanent magnets over the full length a field wave (double pole pitch). According to the locally different Amount of flow that occurs through the cross section of the soft iron parts are due to reasons different sized cross-sections are used for weight restriction. As picture 1 shows, it is recommended to have two rows of magnets with a continuous arrangement in the longitudinal direction to be chosen if the stator is relatively wide. There are then two separate ones Magnetic flux circles (a and b). The continuous magnet arrangement means a reduction in the leakage flux compared to arrangements with fragmented Magnets and longitudinal guide. The double row of magnets also causes i.a. a restriction on the leakage flux.

Die für stell- oder regelbare Magnete notwendige Wicklung verstärkt oder schwächt den magnetischen Fluß der Permanentmagnete, wenn die Wicklung Strom in der einen oder anderen Richtung führt. Bild 1 ist zu entnehmen, daß der in den Stator eintretende Fluß (strichpunktierte Linie) je einen Strang der Wicklung umschließt. Der Strom der beiden Wicklungsstränge ist gegenläufig, d.h. die beiden Stränge können als Teil einer Spule angesehen werden. Diese Spule führt über die gesamte Länge der Magneteinheit.The winding required for adjustable or controllable magnets is reinforced or weakens the magnetic flux of the permanent magnets when the winding is current in one direction or another. Figure 1 shows that the flux entering the stator (dash-dotted line) one strand of each Winding encloses. The current of the two winding phases is opposite, i.e. the two strands can be viewed as part of a coil. This coil leads over the entire length of the magnet unit.

Ihre Form kann so gewählt werden, daß dort, wo sie von zwei Pol flanken umschlossen wird, sich die beiden Wicklungsquerschnitte berühren, um somit eine günstige Ausnutzung des Querschnittes zu erreichen.Their shape can be chosen so that where they are flanked by two poles is enclosed, the two winding cross-sections touch, thus a to achieve favorable utilization of the cross-section.

Bild 2 zeigt den Schnitt durch zwei umschließende Weicheisenpole und den voll ausgenutzten Wicklungsquerschnitt.Figure 2 shows the section through two surrounding soft iron poles and the fully utilized winding cross-section.

Für sehr schmale Statoranordnungen führt die Magnetform mit Doppel reihe der Permanentmagnete auf verhältnismäßig kleine Magnethöhen. Hierdurch nimmt auch der an den unteren Enden der Anordnung sich schließende Streufluß einen größeren Anteil am Gesamtfluß ein. Um dies zu verhindern, kann sich in extremen Fällen eine Anordnung mit nur einer Magnetreihe empfehlen.The magnet shape with double leads for very narrow stator arrangements row of permanent magnets on relatively small magnet heights. This takes the stray flux closing at the lower ends of the arrangement is also greater Share of the total flow. To prevent this, in extreme cases a Recommend arrangement with only one row of magnets.

Eine solche Magnetform ist in Bild 3 skizziert. Die Rückführung der Erregerströme erfolgt hierbei außerhalb der Weicheisenpolansätze.Such a magnet shape is sketched in Figure 3. The repatriation of the Excitation currents occur outside of the soft iron pole approaches.

Magnetentwürfe mit streuungsarmer Flußführung quer zur Bewegungsrichtung erlauben bei gegebenem Luftspalt die Ausführung verhältnismäßig kleiner Pol teilungen bei noch niedrigem Magnetgewicht. Hierdurch entsteht die Möglichkeit, Statorentwürfe mit wenig Eisen (kleine Jochhöhe) zu realisieren, so daß der aktive Teil des Fahrweges mit begrenzten Kosten ausführbar wird.Magnet designs with low-scatter flux guidance perpendicular to the direction of movement allow the implementation of relatively small pole pitches with a given air gap with the magnet weight still low. This creates the possibility of stator designs Realize with little iron (small yoke height), so that the active part of the route becomes feasible at a limited cost.

3. Kombinationsmöglichkeiten beim Trag-Antriebsmagnet 3.1 Erzeugung von gewichtsvergrößernden (vertikalen) Kräften Die Hauptaufgabe der kombinierten Magnete kann mit Blick auf das Betriebsverhalten des Antriebes (Verluste, Leistungsfaktor) bei einem leichten Fahrzeug evtl. am besten dadurch erfüllt werden, daß durch magnetische Zusatzkräfte der die Vortriebsbildung bewirkende magnetische Fluß (künstlich) vergrößert wird. Hierdurch kann der Strom je Nut der Statorwicklung im Vergleich zu einer Magnetanordnung ohne magnetischen Zug nach unten kleiner gewählt werden.3. Possible combinations for the carrying drive magnet 3.1 Generation of weight-increasing (vertical) forces The main task of the combined With a view to the operating behavior of the drive (losses, power factor), magnets can in the case of a light vehicle, this may be best achieved by using magnetic Additional forces of the magnetic flux causing the propulsion formation (artificially) increased will. As a result, the current per slot of the stator winding can be compared to a magnet arrangement be chosen smaller without magnetic pull down.

Bild 4 stellt eine Magnetanordnung mit nach oben und unten wirkenden Kräften dar. Durch die Wahl der Spalte und der Polflächen ergibt sich eine entsprechende Aufteilung der oben bzw. unten wirkenden Flußanteile ( 0, { ) und damit der Kräfte. Nach unten wirkende Zusatzkräfte erfordern längere Permanentmagnete Vorteilhaft ist jedoch, daß der unten eintretende Fluß çu der die weichmagnetische Schiene S durchsetzt, über die gesamte Magnetlänge seine Richtung behält und damit für die Schiene keine Wechselmagnetisierung hervorruft. Die Schiene kann somit aus massivem Weicheisen bestehen. Bei gesteuerten oder über Spaltmessung geregelten Magneten kann mit Hilfe der stromführenden Wicklung die Flußaufteilung zusätzlich beeinflußt werden. Der elektrisch gesteuerte Fluß vermag etwa bei Fahrzeugen mit großem Nutzlastanteil für eine möglichst vollständige Gewichtskompensation sorgen. Der geregelte Magnet übernimmt diese Aufgabe i.a. ohne Anwendung mechanischer Elemente zur Einhaltung des Luftspaltes.Figure 4 shows a magnet arrangement with up and down acting Forces. The choice of the column and the pole faces results in a corresponding one Distribution of the flow components (0, {) acting above and below and thus the forces. Additional forces acting downwards require longer permanent magnets. Advantageously is, however, that the flux entering below çu that the soft magnetic rail S interspersed, maintains its direction over the entire length of the magnet and thus for the Rail does not cause alternating magnetization. The rail can thus be made of solid Soft iron consist. With controlled magnets or magnets regulated by gap measurement With the help of the current-carrying winding, the flux distribution can also be influenced will. The electrically controlled flow can be used, for example, in vehicles with a large payload ensure that the weight compensation is as complete as possible. The regulated magnet takes on this task i.a. without the use of mechanical elements for compliance of the air gap.

3.2 Erzeugung von zusätzlichen Führkräften Es erweist sich für die Auslegung der Magnete und deren Regelung, die Bemessung des Schwebegestells sowie für die Toleranzvorgabe des Fahrweges als vorteilhaft, die Führfunktion auf einer Seite des Fahrzeuges vorzunehmen. Bild 5 zeigt einen kombinierten Trag-, Führ- und Vortriebsmagneten.3.2 Generation of additional executives It turns out for the Design of the magnets and their regulation, the dimensioning of the suspension frame and for the tolerance specification of the route as advantageous, the guide function on one Side of the vehicle. Figure 5 shows a combined carrying, guiding and Propulsion magnets.

Dabei ist die C-förmige Schiene wieder wie unter 3.1 als massive Weicheisen-Schiene ausführbar, da die Flubkomponenten, die in diese Schiene eindringen, keine Wechselmagnetisierung hervorrufen. Der obere Bereich des Magneten ist wie im Bild 1 gestaltet, während unten die Führanordnung mit einer eigenen, aus zwei Spulen bestehenden Wicklung B hinzukommt(Bd.6).Ähnlich wie die Tragkraftwicklung A kann die Wicklung B Strom in beiden Richtungen (sowie den Strom Null) führen. Ähnlich wie bei 3.1 erzeugen die P-Magnete einen bestimmten Grundflub m Ms der die C-förmige Führschiene durchsetzt.The C-shaped rail is again like under 3.1 as a solid soft iron rail feasible because the flub components that go into this rail penetration, do not cause alternating magnetization. The top of the magnet is like designed in picture 1, while below the guide arrangement with its own, made up of two Coils existing winding B is added (Vol. 6). Similar to the load-bearing winding A, winding B can carry current in both directions (as well as zero current). Similar to 3.1, the P magnets generate a certain basic flow m Ms of the C-shaped guide rail interspersed.

Bei gleichem Spalt auf beiden Seiten heben sich die hierdurch erzeugten Kräfte gegenseitig auf. Bei ungleichen Spalten können über den stellbaren Strom der Wicklung B Zusatzflüsse § B1 und ç B2 erzeugt werden, ist die den Fluß im linken und rechten Führspalt verändern. Gezeichnet ist eine Schwächung des Grundflusses rechts und eine Verstärkung links. Entsprechend würde eine Kraftwirkung nach links entstehen. Die entgegengesetzte Stromrichtung in B hätte die entgegengesetzte Kraftrichtung zur Folge. Auch für die Erzeugung der Führkräfte gilt damit die im Hinblick auf die dynamischen Eigenschaften des Magneten günstige Oberlagerung von Flußkomponenten des (ungeregelten) P-Magneten und der vom Regler ausgesteuerten Wicklung. Es erscheint möglich, daß bei langen Schwebegestellen nur an deren Enden die Magnete mit der kombinierten Führeinrichtung versehen sind, während im Mittelbereich die Magnete nur Trag- und Vortriebskräfte erzeugen.If the gap is the same on both sides, the resulting lifts Forces on each other. In the case of unequal columns, the adjustable current can be used the winding B additional fluxes § B1 and ç B2 are generated, which is the flux in the left and change the right guide gap. A weakening of the basic flow is shown right and a reinforcement left. There would be a corresponding force to the left develop. The opposite direction of current in B would have the opposite direction of force result. The same applies to the generation of managers with regard to the dynamic properties of the magnet favorable superposition of flux components of the (unregulated) P-magnet and the winding controlled by the controller. It appears possible that with long suspension frames only at the ends of the magnets with the combined guide device are provided, while the magnets in the central area only generate load-bearing and propulsive forces.

Bild 7 zeigt einen gewichtssparenden Entwurf eines kombinierten Magneten mit Stator und Führschiene. Durch die Querschnittsbemessung der Führschiene, etwa durch Uffnungen im unteren Querteil, kann erreicht werden, daß ç B2 nicht wesentlich größer als Bl ist. Dies trägt einer günstigeren Kraftwirkung abhängig vom Strom der Wicklung B Rechnung.Figure 7 shows a weight-saving design of a combined magnet with stator and guide rail. By the cross-sectional dimensioning of the guide rail, for example through openings in the lower transverse part, it can be achieved that ç B2 is not essential is greater than Bl. This contributes to a more favorable force effect depending on the current the winding B bill.

Zwischen den Funktionen Trag- und Seitenkraftbildung bestehen nur sehr geringe Kopplungen, d.h. durch Aussteuerung der Spule A entsteht in den Führspalten kaum eine Flußänderung und umgekehrt bewirkt ein Strom in der Wicklung B praktisch keine Tragkraftbeeinflussung.There are only between the functions of load-bearing and lateral force generation very little coupling, i.e. when coil A is actuated, it occurs in the guide gaps There is hardly any change in the flux and, conversely, a current in the winding B practically effects no influence on the load capacity.

Magnete mit kombinierten Funktionen lassen sich unter diesen Voraussetzungen mit besseren Materialausnutzungen, d.h. leichter, bauen als Magnete mit unabhängigen, voneinander getrennten Funktionen.Magnets with combined functions can be used under these conditions with better material utilization, i.e. easier to build than magnets with independent, separate functions.

4. Anwendung im Schwebegestell Autonome Regelung von Einzelmagneten, Vermeidung mechanischer Führ- und Federelemente sowie kleine mechanische Beanspruchung der Verbindungselemente des Schwebegestells sind Ziele für die Konzeption der Magnetanordnung.4. Application in the suspension frame Autonomous control of individual magnets, Avoidance of mechanical guide and spring elements as well as small mechanical stress the connecting elements of the suspension frame are goals for the design of the magnet arrangement.

Die genannten Forderungen sind bei einseitiger Führschiene und kombinierten Trag-, Führ- und Vortriebsmagneten auf einer sowie Trag-Vortriebsmagneten auf der anderen Fahrzeugseite weitgehend erfüllbar. In Bild 8 ist ein Schnitt durch ein Schwebegestell mit Fahrbalken schematisch gezeichnet. Zwischen linker und rechter Fahrzeugseite treten durch die horizontalen Magnetkräfte keine Beanspruchungen im Schwebegestell auf. Seitliche Fahrbahntoleranzen brauchen für die Führung des Fahrzeuges und die Konstruktion des Schwebegestells kaum mehr berücksichtigt zu werden.The requirements mentioned are for a one-sided guide rail and combined Carrying, guiding and propulsion magnets on one and carrying propulsion magnets on the other side of the vehicle largely feasible. In picture 8 is a section through a Suspension frame with mobile beam drawn schematically. Between left and right There are no stresses on the vehicle side due to the horizontal magnetic forces Suspension frame on. Lateral roadway tolerances are required for the guidance of the vehicle and the construction of the suspension frame hardly needs to be considered.

Die Kopplungen zwischen den Bewegungen nach den verschiedenen Freiheitsgraden sind für die Regelung des Schwebegestells weitgehend entschärft.The coupling between the movements according to the different degrees of freedom are largely disarmed for regulating the suspension frame.

Die beschriebene Bauform der Magnete ermöglicht sowohl sehr niedrige Magnetmassen als auch die gewichtsparende Ausführung des Schwebegestells.The described design of the magnets enables both very low Magnetic masses as well as the weight-saving design of the suspension frame.

Zusätzlich zeichnen sich geregelte Permanentmagnete durch sehr geringe Zeitkonstanten aus; sie sind also sehr schnell regelbar. Daraus folgt, daß auch ohne Anwendung der Einzelmagnet-Federung und damit bei einem mechanisch einfacheren und leichteren Schwebegestell eine sehr günstige Schwebecharakteristik erzielt wird.In addition, regulated permanent magnets are characterized by very low Time constants off; so they can be adjusted very quickly. It follows that too without using the single magnet suspension and thus with a mechanically simpler one and a lighter suspension frame, a very favorable suspension characteristic is achieved.

Bild 9 zeigt schematisch ein Schwebegestell mit Trag- und Führkraftvektoren entsprechend einer möglichen Unterteilung in regelungstechnische Einheiten. Bei einer beidseitigen Unterteilung in mehrere Einzelmagnete ist das mittlere Verbindungsteil torsionsweich auszuführen.Figure 9 shows a schematic of a suspension frame with load-bearing and guide force vectors according to a possible subdivision into control engineering units. at The middle connecting part is divided into several individual magnets on both sides to be torsionally soft.

Die Konzeption des Schwebegestells mit einseitiger Seitenführung erweist sich über die beschriebenen Vorteile hinaus als günstig für die Weicheisenkonstruktion. Mit Hilfe einer seitlich beweglichen Führschiene läßt sich die Führfunktion im Weichenbereich sicherstellen.The conception of the suspension frame with one-sided lateral guidance proves In addition to the advantages described, it is favorable for the soft iron construction. With the help of a laterally movable guide rail, the guide function can be performed in the switch area to ensure.

Die Bereitstellung der zur Anfahrt und für die Bremsung erforderlichen besonders hohen Kräfte bedingt in der Regel große Ströme in der Statorwicklung. Bei langen Wicklungsabschnitten können diese zu größeren (ohmschen und induktiven) Spannungsabfällen und zu einer beträchtlichen Vergrößerung der Wechselrichterleistung beitragen. Eine weitgehende Kürzung der Länge der Wicklungsabschnitte ist wegen der Zunahme der Zahl und des Aufwandes an Schaltern nicht erwünscht. Eine Verringerung des Stroms im Anfahrbereich (und beim Bremsen) ohne Vergrößerung der Windungszahl des Stators und ohne Verringerung der Beschleunigung (bzw. Verzögerung) erscheint die zur Erreichung günstigerer Betriebs- und Bemessungsdaten notwendige Voraussetzung. Die Verringerung des Wicklungsstromes bedeutet eine Vergrößerung des magnetischen Flusses für den Anfahr- und Bremsbereich.The provision of the necessary for approaching and braking Particularly high forces usually result in large currents in the stator winding. With long winding sections, these can lead to larger (ohmic and inductive) Voltage drops and a significant increase in inverter performance contribute. A substantial reduction in the length of the winding sections is due to the increase in the number and complexity of switches is undesirable. A decrease of the current in the starting area (and during braking) without increasing the number of turns of the stator and without reducing the acceleration (or deceleration) appears the prerequisite for achieving more favorable operating and rated data. The reduction in the winding current means an increase in the magnetic current Flow for the starting and braking area.

Für den mit konstanter Geschwindigkeit zu durchfahrenden Bereich erweist sich diese Maßnahme wegen der geringeren Ströme als weniger vordringlich, sofern von besonders hohen Geschwindigkeiten abgesehen wird.For the area to be driven through at constant speed This measure turns out to be less urgent because of the lower currents, provided particularly high speeds are not used.

Um zu einer beschleunigungsfreundlichen Gestaltung von Magnetanordnung und Stator zu kommen, empfiehlt sich die Magnetanordnung Bd. 4 mit "gewichtsvergrößender" Magnetkraft und untenliegender Massivschiene. Hierdurch kann im Stator eine größere Vertikalkraft und ein die Schubwirkung proportional fördernder magnetischer Fluß aufgebracht werden. Das Gleichgewicht aller vertikalen Kräfte bleibt hierdurch erhalten. Es ist hierbei möglich, den im Anfahrbereich größeren Fluß § O durch verstärkte elektrische Erregung der Wicklung des Magneten oder durch einen breiteren Stator und volle Ausnutzung der Magnetbreite, evtl. mit gleichzeitiger elektrischer Zusatzerregung, herbeizuführen. Bei Verwendung einer Uberbreite des Stators im Beschleunigungsbereich muß der Magnet für diese Breite bemessen werden; in Abschnitten geringerer Statorbreite führt er entsprechend geringe magnetische Flüsse. Dort entfällt jedoch auch die den Fluß fiu schließende Schiene unten. Wird auf eine Statorverbreiterung verzichtet, so führt der untenliegende Rückschluß auf eine reichlichere Auslegung des Magneten mit der Notwendigkeit,im Anfahrbereich oben größere Flußdichten führen zu können.In order to achieve an acceleration-friendly design of the magnet arrangement and stator, we recommend the magnet arrangement Vol. 4 with "weight-increasing" Magnetic force and underlying solid rail. This allows a larger Vertical force and a magnetic flux proportional to the thrust effect be applied. This maintains the balance of all vertical forces. It is possible here to increase the flow § O, which is larger in the start-up area electrical excitation of the winding of the magnet or by a wider stator and full utilization of the magnet width, possibly with simultaneous additional electrical excitation, bring about. When using an excess width of the stator in the acceleration range the magnet must be dimensioned for this width; in sections of smaller stator width it carries correspondingly low magnetic fluxes. However, there is also no the river fiu closing rail below. If the stator is not widened, so the conclusion below leads to a more extensive design of the magnet with the need to be able to lead higher flux densities in the approach area.

Beim einseitig geführten Schwebegestell ist die Anwendung der Flubverstärkung einseitig beim zweiseitig geführten Fahrzeug zweiseitig möglich.The flub reinforcement is used for the one-sided floating frame One-sided possible with two-sided guided vehicles.

Sie ist nicht auf die Technik der völlig berührungsfreien Systeme beschränkt, sondern kann auch bei Restkraftabstützung durch Räder eingesetzt werden. Sofern mit stromdurchflossenen Magnetwicklungen gearbeitet wird, können diese von konstanter Spannung des Bordnetzes versorgt werden.It is not based on the technology of completely non-contact systems limited, but can also be used when residual force is supported by wheels. If you work with current-carrying magnetic windings, these can be from constant voltage of the vehicle electrical system.

5. Kompensation vertikaler Kräfte durch Magnetkräfte-Spal tregel ung Die verschleiß- und reibungsarme Fahrzeugbewegung läßt sich insbesondere bei einer Kompensation der Gewichtsanteile des Fahrzeuges und bei Aufnahme der äußeren und der dynamischen (durch Massenwirkung bedingten) Kräfte vom Magneten erreichen. Eine teilweise Erfüllung dieser Zielsetzung ist gegeben, wenn bei Verzicht auf eine Spaltregelung, gesteuert oder ungesteuert eine Kompensation der Vertikal kräfte des Fahrzeuges vorgenommen wird. Hierbei werden nicht alle dynamischen und im ungesteuerten Fall auch nicht immer alle statischen Kräfte voll erfaßt. Die zum reinen Schweben notwendigen Bedingungen sind nicht gegeben, so daß verbleibende Restkräfte von reibungsarmen Stützelementen, in erster Linie von Rädern, aufgenommen werden müssen.5. Compensation of vertical forces through magnetic force gap regulation The low-wear and low-friction vehicle movement can be achieved in particular with a Compensation of the weight proportions of the vehicle and when the outer and the dynamic forces (caused by mass action) from the magnet. One Partial fulfillment of this objective is given if, if a gap regulation is waived, controlled or uncontrolled compensation of the vertical forces of the vehicle is made. Not all are dynamic and in the uncontrolled case not all static forces are always fully covered. The ones necessary for pure floating Conditions are not given, so that residual forces of low friction Support elements, primarily of wheels, must be included.

Der Verzicht auf solche zusätzlichenmechanischen Stützelemente setzt offenbar eine auch gegenüber rasch wirkenden äußeren Störkräften und durch Fahrbahnstörungen bedingten Kompensationseinflüssen gezielte und schnelle Einwirkung auf die Magnetkräfte voraus. Eine solche dynamisch hochwertige Magnetregelung erfordert außer der stromführenden Magnetwicklung und entsprechender Meßglieder etwa für Spalt (b) und Spaltbeschleunigung (8) stufenlos wirkende elektronische Stellglieder ( Steller) zur Strombeeinflussung, den Regler und die Meßglieder, wie etwa den Spaltmesser ggf. Beschleunigungsmesser sowie eine entsprechende Bordstromversorgung (Batterie), die kurzzeitig größere Stromspitzen zuläßt. Für mittlere und größere Geschwindigkeiten erscheint diese Lösung als sehr erfolgversprechend, Bild 10.There is no need for such additional mechanical support elements apparently also against rapidly acting external disturbance forces and road disturbances Due to the compensation influences, targeted and rapid action on the magnetic forces in advance. Such a dynamic high-quality solenoid control requires not only the current-carrying one Magnet winding and corresponding measuring elements for gap (b) and gap acceleration, for example (8) steplessly acting electronic actuators (controllers) to influence the current, the controller and the measuring elements, such as the splitting meter and accelerometer, if applicable as well as a corresponding on-board power supply (battery), which is larger for a short time Permits current peaks. This appears for medium and higher speeds Solution as very promising, Figure 10.

Bei kleinen Geschwindigkeiten vermag Fahrkomfort und verschleißarme Bewegung mit geringerem Aufwand an Elektronik unter Inkaufnahme von mechanischen Komponenten wie Rädern, sichergestellt werden. Dabei sind infolge der nun im Vergleich zur magnetisch nichtkompensierten Radstützung kleinen ausführbaren Raddurchmesser und die Anwendung einer Kunststoffbeschichtung für Konstruktion und Betrieb sehr vorteilhaft. Die Restkraftabstützung durch das Rad kann in unterschiedlicher Weise erfolgen.At low speeds, driving comfort and low-wear can be achieved Movement with little electronics expenditure at the expense of mechanical ones Components such as wheels. Thereby are as a result of now in comparison for magnetically non-compensated wheel support small executable Wheel diameter and the use of a plastic coating for construction and operation very much advantageous. The residual force support by the wheel can be done in different ways take place.

a) Ungesteuerte Kompensation Hierbei ist keine last- oder spaltabhängige Beeinflussung der magnetischen Kräfte vorgesehen.a) Uncontrolled compensation Here there is no load or gap dependent Influence of the magnetic forces provided.

Demnach ist kein mechanisches oder elektrisches Stellglied, auch keine stromführende Wicklung, beim Magneten erforderlich. Abgesehen von dieser Wicklung erscheinen jedoch die Magnetformen nach Bd. 1, 2, vorteilhaft anwendbar.Accordingly, there is no mechanical or electrical actuator, not even one Live winding, required for magnets. Except for this winding However, the magnet shapes according to Vols. 1, 2 appear to be advantageously applicable.

Um kleine statische Restkräfte zu erreichen, ist eine Feder zwischen Rad und Magnet empfehlenswert (Bild 11). Die hinsichtlich der Federcharakteristik unterschiedlichen Rückstellwirkungen FFU und FFÜ überlagern sich zur Magnetkraft FM und dem Fahrzeuggewicht FG zu einer insgesamt stabilen Kraft-Weg-Kennlinie. Im Arbeitspunkt, zu dem nach Auslenkungen des Spaltes der Magnet wieder zurückkehrt, sind für oberes und unteres Führrad nur geringe Kräfte wirksam. Größere Spaltabweichungen oder äußere Zusatzkräfte bedingen größere (vorübergehende) Radlasten. Die übergreifenden Federkennlinien und die zweiseitige Radstützung lassen einen im wesentlichen kontinuierlichen Eingriff des Rades und damit ein minimales Schlüpfen, d. h. einen Bewegungsunterschied zwischen Rad und Stützschiene zu; der Abrieb ist hierdurch gering.In order to achieve small static residual forces, a spring is between Wheel and magnet recommended (Fig. 11). The one in terms of the spring characteristics different restoring effects FFU and FFÜ are superimposed to form the magnetic force FM and the vehicle weight FG result in an overall stable force-displacement curve. in the Working point to which the magnet returns after deflection of the gap, only small forces are effective for the upper and lower guide wheel. Larger gap deviations or additional external forces cause larger (temporary) wheel loads. The overarching Spring characteristics and the two-sided wheel support allow a substantially continuous Engagement of the wheel and thus minimal slippage, d. H. a difference in movement between wheel and support rail closed; the abrasion is low as a result.

b) Gesteuerte Kompensation (Störgrö!3enaufschaltung) Einflüsse, wie etwa die schwankende Nutzlast des Fahrzeuges bewirken eine Störung des Kompensationsgrades und erhöhen den Radabrieb. Das Gewicht kann über den Federweg,z. B. der Sekundärfedern, zur Spaltbeeinflussung und dadurch zur Veränderung der Magnetkraft FM herangezogen werden Hierzu sind mechanische Komponenten (Steilhebel, Lager) notwendig, die dem Verschleiß unterliegen und Geräusche bedingen Darüber hinaus kann eine starke Spaltveränderung nachteilig für den Fahrbetrieb sein, (Wirksamkeit von Meßsonden).b) Controlled compensation (feed-forward of disturbance variables) Influences such as the fluctuating payload of the vehicle, for example, disrupts the degree of compensation and increase wheel wear. The weight can be over the spring travel, z. B. the secondary springs, used to influence the gap and thereby to change the magnetic force FM Mechanical components (steep levers, bearings) are necessary for this, which are compatible with the They are subject to wear and tear and cause noises be disadvantageous for driving (effectiveness of measuring probes).

Eine gesteuerte Gewichtskompensation mit Hilfe einer Störgrößenaufschaltung bei konstantem Spalt ist bei Anwendung von Magneten nach den Bd. 1 2 und 3 evtl. 4 möglich. Hierbei kann auf mechanische Komponenten wie Hebelübersetzungen ganz verzichtet werden. Der Nutzlastanteil kann über den Federweg der Sekundärfeder die Magnetwicklung an die Spannung des Bordnetzes legen, so daß ein den Fluß der P-Magnete vergrößernder oder verkleinernder Strom fließt, je nachdem das Fahrzeuggewicht größer oder kleiner als der mittlere Wert ist. Eine stufenlos stellbare Strombeeinflussung erscheint hierbei nicht nötig - eine oder wenige Spannungsstufen sowie die Spannung null dürften bereits ausreichend sein, zumal es auch möglich ist, z. B. jeden zweiten Magneten mit Strom zu beschalten und damit eine zusätzliche Abstufung der kompensierten Magnetkräfte gegeben ist. Hierbei ist angenommen, daß je Magnetgestell mehrere Magneteinheiten mit schaltbaren Wicklungen vorhanden sind.A controlled weight compensation with the help of a disturbance variable with a constant gap, it may be necessary to use magnets according to Vol. 1, 2 and 3. 4 possible. This can be entirely based on mechanical components such as leverage be waived. The payload share can be determined by the travel of the secondary spring the Connect the magnet winding to the voltage of the electrical system, so that the flow of the P magnets increasing or decreasing current flows, depending on the weight of the vehicle or less than the mean value. An infinitely adjustable current control does not seem necessary here - one or a few voltage levels and the voltage zero should already be sufficient, especially since it is also possible, e.g. B. every second To wire magnets with current and thus an additional gradation of the compensated Magnetic forces is given. It is assumed here that there are several magnet units per magnet frame with switchable windings are available.

Zum Unterschied von geregelten berührungsfreien Schwebegestellen ist hier der notwendige Einsatz an Stellorganen elektronischer Art minimal. Er beschränkt sich auf ein z. B. (feder-)wegsensierendes Auslöseorgan für die Gleichstromschalter der Magnetwicklung. Auch die Bordnetzbelastung durch die Wicklungsströme darf als relativ gering angesehen werden.In contrast to regulated, non-contact suspension frames, here the necessary use of electronic control elements is minimal. He restricted focus on a z. B. (spring) travel-sensing trigger element for the DC switch the magnet winding. The load on the vehicle electrical system due to the winding currents may also be can be considered relatively low.

Bild 12 stellt die mit einer einseitigen Stromaufschaltung bei jeweils konstanter Bordnetzspannung einstellbaren KennlinienFM1 und EM2 im Vergleich zur Kennlinie FM0 (ohne Wicklungsstrom) dar. Der maximalen Magnetkraft ist die größte,der minimalen die kleinste,und der P-Magnet-Kennlinie die mittlere Nutzlast zugeordnet. Die Zuordnung erfolgt automatisch über weg- bzw. kraftabhängige Meßglieder.Figure 12 shows the one with a one-sided current connection at each constant on-board electrical system voltage adjustable characteristics FM1 and EM2 compared to Characteristic curve FM0 (without winding current). The maximum magnetic force is the greatest, the minimum the smallest, and the P-magnet characteristic is assigned the average payload. The assignment takes place automatically via distance or force-dependent measuring elements.

. Integration des Lineargenerators Zur Bordstromversorgung läßt sich bei der Anwendung von Statoren mit Nutöffnungen, deren Breite etwa der Luftspaltlänge entspricht oder größer ist, eine Schwankung des Luftspaltfeldes zur Erzeugung einer Wechselspannung ausnützen. Eine Wechselstromwicklung mit der Pol teilung entsprechend einer halben Nutteilung des Stators wird in die Polfläche der Magnete eingelegt, (P225?tl3.7). Obwohl die generatorische Wirkung der induktiven Leistungseinkoppelung Bewegung der Magnete gegenüber dem genuteten Stator voraussetzt, ist das Verfahren doch geeignet, den Bordstrombedarf zu decken, wenn zusätzlich eine Pufferbatterie verwendet wird. Letztere übernimmt dann die Strombereitstellung bei kleinen Geschwindigkeiten und ggf. im Stillstand. Bei hohen Geschwindigkeiten vermag bei entsprechender Auslegung der Wicklung der Lineargenerator den Borstrom und den Ladestrom für die Pufferbatterie zu liefern.. Integration of the linear generator for on-board power supply can be when using stators with slot openings, the width of which is approximately the length of the air gap equals or is greater, a fluctuation in the air gap field to generate a Use alternating voltage. An alternating current winding with the pole pitch accordingly half a slot pitch of the stator is inserted into the pole face of the magnets, (P225? Tl3.7). Although the regenerative effect of the inductive power coupling The process assumes movement of the magnets relative to the grooved stator but suitable to cover the on-board power requirement, if a buffer battery is also available is used. The latter then takes over the provision of electricity at low speeds and, if necessary, at a standstill. At high speeds, it can be designed appropriately the winding of the linear generator provides the boron current and the charging current for the backup battery to deliver.

Da dieses Verfahren nicht an die Existenz alternierender Pole, wie bei den kombinierten Trag-Vortriebsmagneten gebunden ist, läßt es sich z.B. auch beim Magnet mit Massivschiene nach Bd. 4 unten anwenden, wenn dort nutenförmige Uffnungen in der Massivschiene und beim Magnet eine Wechsel stromwicklung vorgesehen werden. Eine solche zusätzliche Bestückung des Magneten mit einem unten angeordneten Lineargenerator könnte zur Verstärkung der Bordnetzleistung bei kleineren Geschwindigkeiten erwünscht sein.Since this method does not adhere to the existence of alternating poles, such as is bound in the combined carrying-propulsion magnets, it can also be used, for example Apply to the magnet with solid rail according to vol. 4 below, if there is groove-shaped Openings in the solid rail and an alternating current winding provided for the magnet will. Such an additional assembly of the magnet with one arranged below Linear generator could be used to increase the power of the vehicle electrical system at lower speeds be desirable.

7. Bemerkungen zum Aufbau und der Herstellung der Magneten Die bei unterbrechungsloser Anordnung der Permanentmagnete erreichbare Reduktion der Streuflüsse bewirkt eine massearme Magnetkonstruktion für ungeregelte und über eine zusätzliche Wicklung stell- oder regelbare Magnete. Geringe Gewichte setzen eine gute Nutzung der magnetischen Eigenschaften weichmagnetischer Werkstoffe wie Eisen voraus. Dies wiederum bedeutet, daß Weicheisenteile mit der etwa aus Bd. 1 ersichtlichen Formgebung herzustellen sind. Im Falle ungeregelter Magnete z.B. etwa bei Stromaufschaltung zur Nutzlastkompensation können diese Pol teile aus Gußeisen hergestellt oder durch andere technologische Verfahren der Formgebung von massivem Eisen erarbeitet werden, wenn dafür Sorge getragen wird, daß die Nutungsoberwellen des Stators nach Amplitude und Frequenz gering sind.7. Comments on the construction and manufacture of the magnets uninterrupted arrangement of the permanent magnets achievable reduction of the leakage flux causes a low-mass magnet construction for unregulated and an additional Winding adjustable or adjustable magnets. Light weights put good use the magnetic properties of soft magnetic materials such as iron. this in turn means that soft iron parts with the shape shown for example in Vol are to be produced. In the case of unregulated magnets, e.g. when power is switched on to compensate for the payload, these pole parts can be made of cast iron or made by other technological processes of shaping solid iron be worked out if care is taken that the slot harmonics of the Stator are low in amplitude and frequency.

Um für geregelte Magnete die bei raschen Flußänderungen auftretenden Wirbel ströme im massiven Eisen zu unterdrücken und hierdurch ein Minimum an elektrischem Strom in der Steuerwicklung zu erreichen,ist weichmagnetisches Material mit geringer elektrischer Leitfähigkeit erforderlich.In order for regulated magnets to occur with rapid changes in flux To suppress eddy currents in the solid iron and thereby a minimum of electrical To achieve current in the control winding is soft magnetic material with less electrical conductivity required.

Eine Blechung des Eisens, die i.a. die gleiche Wirkung erzielt, ist wegen der Flußfuhrung in mehreren Richtungen kaum durchführbar.A sheet metal of the iron, which i.a. achieves the same effect is hardly feasible because of the flow of the river in several directions.

Zur Umgehung dieser Schwierigkeiten bietet sich die Anwendung von Preßteilen aus Eisenpulver geringer Korngröße an. Durch Zusatz von Klebemittel und Erhitzung während des Preßvorganges können ausreichende mechanische Festigkeiten erzielt werden. Auch die wesentlich vom Preßdruck abhängigen magnetischen Eigenschaften (Permeabilität) sind ausreichend; sie sind in allen Richtungen gleich. Die hierdurch einfach herstellbaren wirbelstromarmen Preßteile erfüllen sowohl die elektrischen wie auch die magnetischen Anwendungskriterien sehr gut. Um in Störfällen auch einer Berührung mit Stator bzw. Schiene gewachsen zu sein, kann dem Magnet ein metallisches Mittelteil hoher Festigkeit eingebaut werden. Die Mittelebene des Magneten ist hinsichtlich Flußänderungen wenig empfindlich ( Bd. 1 u. 2). In einem einige mm dicken (metallisch-en) Mittelteil entstehen auch bei Flußänderungen nur geringe Wirbelströme. Dieses metallische Mittelteil kann- um seine Schutzfunktion gegenüber den Preßteilen aus Eisenpulver wahrnehmen zu können- bezogen auf die Polfläche geringfügig (1 -: 2 mm) überstehen. Als Material empfiehlt sich im Blick auf die Nutungsoberwellen des Stators dünn lamellierter Stahl, der durch Querverbindungen eine ausreichende Steifigkeit besitzt. Es liegt nahe, dieses Mittelteil als zentrales Bauteil zur Befestigung der Weicheisen-Preßteile zu verwenden. Weiter ist es zweckmäßig, das als Stoßelement ausgebildete Mittelteil direkt mit den Befestigungselementen des Magneten zu verbinden.To circumvent these difficulties, the use of Pressed parts made of iron powder with a small grain size. By adding glue and Heating during the pressing process can provide sufficient mechanical strength be achieved. Also the magnetic properties, which are essentially dependent on the pressing pressure (Permeability) are sufficient; they are the same in all directions. The result Easily producible low eddy current pressed parts meet both the electrical as well as the magnetic application criteria are very good. In order to have a To be able to cope with contact with the stator or rail, the magnet can become metallic Middle part of high strength can be installed. The center plane of the magnet is re Flux changes not very sensitive (Vol. 1 and 2). In a few mm thick (metallic-en) In the middle part, only small eddy currents arise even when the flux changes. This metallic Middle part can protect against the pressed parts made of iron powder to be able to perceive - protrude slightly (1 -: 2 mm) based on the pole face. In view of the harmonics of the stator, thin is recommended as a material Laminated steel, which has sufficient rigidity due to cross connections. It makes sense to use this middle part as the central component for fastening the soft iron pressed parts to use. It is also expedient to use the middle part, which is designed as a push element to connect directly to the fastening elements of the magnet.

Um den wirklichen magnetisch effektiven Spalt zum Stator zu bestimmen, erscheint die Anordnung der Spaltsensoren im Pol bereich des Magneten notwendig. Da mehrere Pole zu einer Magneteinheit gehören, ist eine Mittelwertbildung über mehrere bzw. über die Pole empfehlenswert. Dies läßt sich erreichen, indem bei Verwendung einer Spaltsonde deren Abmessung alle Pole (in ihrer Länge) überdeckt und somit das Meßsignal automatisch dem Mittelwert entspricht. Möglich ist auch eine Spalterfassung an mehreren Stellen durch einzelne Sensoren und eine Mittelwertbildung auf dem Wege der elektronischen Signalverarbeitung. In beiden Fällen sollte die Spalterfassung so vorgenommen werden, daß durch den Einbau des Meßgliedes keine nennenswerte Verkleinerung des Spaltes erfolgt.To determine the real magnetically effective gap to the stator, the arrangement of the gap sensors in the pole area of the magnet appears to be necessary. Since several poles belong to one magnet unit, averaging is over several or over the poles recommended. This can be reach, in that when using a slit probe, the dimensions of all poles (in their length) covered and thus the measuring signal automatically corresponds to the mean value. Possible is also a gap detection in several places by individual sensors and one Averaging by means of electronic signal processing. In both In cases, the gap should be recorded in such a way that the installation of the Measuring element there is no significant reduction in the gap.

Claims (9)

Schutzansprüche magnete mit einer wechselnden Nord-Südpol-Flußverteilung, wie sie als Erregeranordnung für Synchron-Langstatoranordnungen zur kombinierten Erzeugung von Vortriebs- und Tragkräften benötigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß Permanentmagnete den magnetischen Fluß erregen und diese in ununterbrochener Reihe gleicher Polarität über die mehrere Pole umfassende Magneteinheit angeordnet sind, wobei die wechselnde Polarität durch weichmagnetische Polansätze, die den Fluß zum Luftspalt führen, hervorgebracht und durch Wahl des Verhältnisses von Polfläche des Permanentmagneten zur Polfläche der Weicheisenpole größer als 1 eine Verstärkung der Flußdichte im Luftspalt gegenüber derjenigen im Magneten erreicht wird.Protection claims magnets with an alternating north-south pole flux distribution, as they are combined as an exciter arrangement for synchronous long stator arrangements Generation of propulsion and load-bearing forces are required, characterized in that that permanent magnets excite the magnetic flux and this in uninterrupted Row of the same polarity arranged over the magnet unit comprising several poles are, the changing polarity by soft magnetic pole approaches that the Leading the flux to the air gap, brought about and by choosing the ratio of the pole face of the permanent magnet to the pole face of the soft iron poles is greater than 1 a gain the flux density in the air gap compared to that in the magnet is achieved. 2. Wechselpolmagnete mit durchlaufend angeordneten Permanentmagneten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von den Permanentmagneten der Durchschnittswert oder ein ihm nahekommender Fluß anteil zur Tragkraft- und Vortriebsbildung erzeugt wird und zusätzliche Anteile des magnetischen Feldes, die sich im Luftspalt und dem Stator überlagern, bevorzugt über eine einzige Wicklungsspule, die jeden zweiten Weicheisenpol umfaßt, erregt werden.2. Alternating pole magnets with continuously arranged permanent magnets according to claim 1, characterized in that the average value of the permanent magnets or a river that comes close to it is generated for the load-bearing capacity and propulsion formation and additional parts of the magnetic field that are in the air gap and superimpose the stator, preferably via a single winding coil, every second Soft iron pole includes, are excited. 3. Wechselpolmagnete mit durchlaufend angeordneten Permanentmagneten sowie einer stromführenden Wicklung, die nach Anspruch 2 jeden zweiten Pol umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Wicklung abhängig vom Beladungsgrad des Fahrzeuges in Stufen flußverstärkend oder -schwächend zugeschaltet werden kann, wobei die Schalthandlung automatisch etwa über den Federweg ausgelöst wird.3. Alternating pole magnets with continuously arranged permanent magnets and a current-carrying winding which, according to claim 2, comprises every other pole, characterized in that the current of the winding depends on the degree of loading of the Vehicle can be switched on in stages to increase or decrease the flow, the switching action is automatically triggered, for example, via the spring deflection. 4. Wechselpolmagnete nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom der Wicklung zur Erzeugung stufenlos und schnell veränderlicher Zusatzfelder durch einen Regler zur Konstanthaltung des Luftspaltes beeinflußt und übc- in Stellglied zur elel->ronisch-^n Stromber fffl sung bereitgestellt wird.4. Alternating pole magnets according to Claims 1 and 2, characterized in that that the current of the winding to generate continuously and quickly variable additional fields influenced by a controller to keep the air gap constant and is provided via an actuator for electronic> electronic current overflow. 5. Wechselpolmagnete nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Magnet auf der den Wechselpolen gegenüberlieqencn Seite Weicheisenpolflächen in durchgehender Anordnung aufweist und der diesen Polen entsprechende Fluß sich unter eine Weicheisenschiene schließt, so daß vertikale Kräfte nach unten entstehen, ohne daß eine Vergrößerung der Ma des Fahrzeuges erforderlich ist.5. alternating pole magnets according to claim 4, characterized in that the magnet on the side opposite the alternating poles, soft iron pole faces has in a continuous arrangement and the river corresponding to these poles itself closes under a soft iron rail, so that vertical forces arise downwards, without the need to increase the size of the vehicle. 6. Wechselpolmagnete nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Trag-Polflächen oben, seitliche, vertikal durchgehende Polflächen vorhanden sind, deren Grundfluß von denselben Permanentmagneten erregt wird, und im Zusammenwirken mit einer zusätzlichen Wicklung deren Strom vom Für spalt abhängig geregelt wird sowie einer U-förmigen Schiene aus weichmagnetischen Material, so daß auch geregelte Kräfte zur berührungslosen Seitenführung des Fahrzeuges erzeugt werden können, wobei dann die Fahrzeugführung einseitig erfolgt und auf der nichtgeführten Seite Magnete nach Anspruch 4 bzw. 5 Verwendung finden und die Führseite je Schwebegestell in mindestens zwei jeweils bezüglich Tragen und Führen autonom geregelte Magneteinheiten unterteilt ist und die ungeführte Seite im äußersten Fall nur einen Tragmagneten enthalten kann; eine Unterteilung in mehrere Teilmagnete aber möglich ist.6. Alternating pole magnets according to claims 3 or 4, characterized in that that to the support pole faces above, lateral, vertically continuous pole faces are available are whose basic flux is excited by the same permanent magnets, and in cooperation with an additional winding whose current is regulated depending on the gap as well as a U-shaped rail made of soft magnetic material, so that also regulated Forces for contactless lateral guidance of the vehicle can be generated, with then the vehicle is guided on one side and magnets on the non-guided side according to claim 4 or 5 use and the guide side per suspension frame in at least two magnet units, each autonomously regulated with regard to carrying and guiding is divided and the unguided side in the extreme case only a support magnet may contain; a subdivision into several partial magnets is possible. 7. Wechselpolmagnete nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zw.0iseitige Abstützung gegenüber Schienen durch gefederte Rollen vorliegt, deren Kennlinien sich mit dem Magneten zu einer stabilen Gesamtkennlinie ergänzen.7. alternating pole magnets according to claim 1 or 3, characterized in that that there is bilateral support against rails by means of spring-loaded rollers, whose characteristics complement each other with the magnet to form a stable overall characteristic. 8. Wechselpolmagnete nach obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftspalt oder den Luftspalten zugewandten Pol flächen Wechselspannungswicklungen in Nuten angeordnet werden, deren Polteilung etwa der halben Mitteilung des Stators bzw. der Nutung einer unbewickelten Massivschiene entspricht und zur Speisung des Bordnetzes, bevorzugt in Zusammenschaltung mit einer Pufferbatterie und Maßnahmen zur Spannungsbeeinflussung, verwendet werden.8. Alternating pole magnets according to the above claims, characterized in that that in the air gap or the air gaps facing pole surfaces alternating voltage windings are arranged in slots, the pole pitch of which is about half the communication of the stator or the grooving of an unwound solid rail and for feeding the On-board network, preferably in combination with a buffer battery and measures to influence the voltage. 9. Wechselpolmagnete nach obigen Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß auf oder nahe der dem Luftspalt zugewandten Polfläche ein den Spaltmittelwert erfassender Spaltmesser bzw. ein aus mehreren Meßstellen bestehendes Spaltmeßsystem in die Magneten integriert wird, so, daß der mechanische Spalt annähernd dem magnetisch wirksamen Spalt entspricht.9. Alternating pole magnets according to the above claims, characterized in that that on or near the pole face facing the air gap, the gap mean value detecting gap knife or a gap measuring system consisting of several measuring points is integrated into the magnet so that the mechanical gap approximates the magnetic effective gap corresponds.