JP2004040881A - 超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】構成が簡便で、メンテナンスおよび切り替えが円滑で安全性の高い超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムを提供する。
【解決手段】超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間のガイドウェイ１の側壁２に磁界発生コイル１１を配置し、前記停車駅区間において前記磁界発生コイル１１からの磁界を車両６に搭載される集電コイル８で受けて給電する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、超電導磁気浮上式鉄道の車両への給電は、以下のようにして行われていた。
【０００３】
図６は従来の超電導磁気浮上式鉄道の走行時における車両への給電システムを示す模式図、図７はその超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムを示す模式図である。
【０００４】
これらの図において、１はガイドウェイ、２はそのガイドウェイ１の側壁、３はそのガイドウェイの側壁２の車両に対向する内側面に配置される推進コイル、４はその推進コイル３の表側に配置される浮上コイル、５はガイドウェイ１のベッド部に配置される集電レール、６は超電導磁気浮上式鉄道の車両、７はその車両６の両側に配置される超電導磁石、８はその超電導磁石７の外側に配置される集電コイル、９は超電導磁気浮上式鉄道の車両６の底部に出没可能な集電シュー、１０は車輪である。
【０００５】
このように、従来の超電導磁気浮上式鉄道においては、車両の走行区間では、浮上コイル４と集電コイル８間の磁界により、集電コイル８に誘導した電力を車両内の電力として給電するようにしている（例えば、本願特許出願人によって既に出願済の、特開２０００−２６１９０２、特開２０００−２２５９３９、特開２０００−１９７２１３参照）。
【０００６】
上記した車両の走行区間においては、走行に伴って生じる高調波磁界を利用するため、十分な誘導集電を行わせることができるが、停車駅区間では車両が低速乃至停止するため、当然誘導集電を行わせることができない。そこで、図７に示すように、停車駅区間ではガイドウェイ１のベッドに高電圧電源に接続される集電レール５を敷設するとともに、集電シュー９を操作装置（図示なし）によって車両６の底面からガイドウェイ１の集電レール５上へ降ろして、集電シュー９を集電レール５に摺動させて集電し、車両６内への電力の供給を行うようにしている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムでは、停車駅区間に高電圧電源に接続される集電レールを敷設し、集電シューを操作装置によって車両の底面から降ろして、その集電レールに摺動させて集電するように構成しているため、
（１）機械的な操作機構を有する集電シューが台車に必要となる。
【０００８】
（２）集電シュー及び集電レールの摩耗があり、メンテナンス費用が嵩む。
【０００９】
（３）誘導集電から接触集電への切り替えの時間ロスが生じる。
【００１０】
（４）集電レールに高電圧が印加されるので感電の危険がある。
といった問題があった。
【００１１】
本発明は、上記状況に鑑みて、構成が簡便で、メンテナンスおよび切り替えが円滑で安全性の高い超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムにおいて、超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間のガイドウェイの側壁に磁界発生コイルを配置し、前記停車駅区間において前記磁界発生コイルからの磁界を車両に搭載される集電コイルで受けて給電する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の実施例を示す超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムの模式図、図２はその停車駅区間における車両と磁界発生装置との関係を示す上面模式図、図３はその停車駅区間における車両の超電導磁石と磁界発生コイルの配置を示す模式図である。この実施例の場合も、車両の走行区間は従来の図６と同じく誘導集電が行われるので、ここではその説明は省略する。また、図１における磁界発生コイル１１以外の部分は、図７と同様であるので、それらの部分は同じ符号を付して説明を省略する。
【００１５】
図１に示すように、超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間では、ガイドウェイ１の側壁２の車両６に対向する内側壁には磁界発生コイル１１が付設されている。
【００１６】
図２においては、車両２１の両側には超電導磁石２２を搭載し、その外側に集電コイル２３を搭載している。一方、停車駅区間のガイドウェイ３１の車両２１に対向する内側壁３２には磁界発生コイル３３が付設されている。
【００１７】
図４は本発明の実施例を示す磁界発生コイルの結線例を示す図、図５は本発明の実施例を示す誘導集電装置の構成を示す模式図である。
【００１８】
図４において、４１は３相インバータ、４２は磁界発生コイルであり、この磁界発生コイル４２は、上側にはＵ，Ｖ，Ｗ相のコイルが並列に配置され、また、下側には上側Ｕ，Ｖ，Ｗ相のコイルと上下に対称的に−Ｕ，−Ｖ，−Ｗ相のコイルが並列に配置される。
【００１９】
一方、例えば、図５において、車両の台車５１の側面には超電導磁石５２が搭載され、その超電導磁石５２の外側には集電コイル５３が取り付けられる。そこで、車両の走行区間においては、地上側の浮上コイルの磁界により、集電コイル５３に誘導電圧が生成され給電する。そして、車両が停車駅区間に入ると、上記した磁界発生コイル４２と集電コイル５３との間で誘導電圧を生成させる。その誘導電圧は集電コイル５３に生成され、ＰＷＭ（パルス幅変調）コンバータ５４によって電力変換され、車両内の電力として利用される。
【００２０】
このように構成したので、従来のように、高電圧が印加される集電レールや、機械的な操作機構を有する集電シューを設ける必要がないため、当然、集電シュー、集電レールの摩耗はなく、メンテナンス費用が嵩むこともない。また、誘導集電から接触集電への切り替えの時間ロスが生じることもないし、集電レールへの高電圧の印加による感電の危険もない。つまり、構成が簡便で、メンテナンスおよび切り替えが円滑で安全性の高い超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電を行うことができる。
【００２１】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００２２】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００２３】
（Ａ）車両の停車駅区間に至ると、自動的に磁界発生コイルによる磁界が集電コイルに作用して、誘導集電が行われることになり、構成が簡便で、メンテナンスが容易である。
【００２４】
（Ｂ）車両が停車駅区間へ入ると誘導集電装置は瞬時に発電を開始でき、車両の停車駅区間での切り替えの時間的ロスがない。
【００２５】
（Ｃ）誘導集電であるために感電の危険がなく安全性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムの模式図である。
【図２】本発明の実施例を示す超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両と磁界発生装置との関係を示す上面模式図である。
【図３】本発明の実施例を示す超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両の超電導磁石と磁界発生コイルの配置を示す模式図である。
【図４】本発明の実施例を示す磁界発生コイルの結線例を示す図である。
【図５】本発明の実施例を示す誘導集電装置の構成を示す模式図である。
【図６】従来の超電導磁気浮上式鉄道の走行時における車両への給電システムを示す模式図である。
【図７】
従来の超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システムを示す模式図である。
【符号の説明】
１　　ガイドウェイ
２　　ガイドウェイの側壁
３　　推進コイル
４　　浮上コイル
６，２１　　超電導磁気浮上式鉄道の車両
７，２２，５２　　超電導磁石
８，２３，５３　　集電コイル
１０　　車輪
１１，３３，４２　　磁界発生コイル
３１　　超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間のガイドウェイ
３２　　内側壁
４１　　３相インバータ
５１　　車両の台車
５４　　ＰＷＭコンバータ

Claims (1)

1. 超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間のガイドウェイの側壁に磁界発生コイルを配置し、前記停車駅区間において前記磁界発生コイルからの磁界を車両に搭載される集電コイルで受けて給電することを特徴とする超電導磁気浮上式鉄道の停車駅区間における車両への給電システム。

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