Электромагнитная подвеска экипажа транспортного средства

 

Изобретение относите к электромагнитной подвеске транспортных средств. Цель изобретения - повышение,, надежности . Электромагниты 1 упруго связаны с экипажем 4 и соединены между собой шарниром 5, в зоне которого расположены датчики зазо|)а 3. .Катушки 6-9 электромагнитов располбжены вдоль магнитопровода. причем смежные катушки соседних электромагнитов включены-последовательно между собой и подключены к общему регулятору 2. Электромагнит содержит четыре катушки, размеры которых определены формулой, приведенной в описании. .1 э. п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з В 60 (13/04

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ.

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4249225/11 (22) 02.03.87 (46) 07.04.93, Бюл. й. 13 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-изыскательский институт трубопроводного гидротранспорта (72) М. M. Колесник, В.Д. Нагорскийи Ю.Д.

Соколов (56) Заявка ФРГ %3004704, кл. В 60L.13/00, 08.08.81. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ПОДВЕСКА

ЭКИПАЖА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

„„Jib „„1457341 А1

{57) Изобретение относится к электромаг° нитной подвеске. транспортных средств.

Цель изобретения — повышение надежности. Электромагниты 1 упруго связаны с экипажем 4 и соединены между собой шарниром 5, в зоне которого расположены датчики зазора 3.;Катушки 6-9 электромагнитов располбжены вдоль-магнитопровода, причем смежные катушки соседних электромагнитов включены последовательно между собой и подключены к общему регулятору 2.

Электромагнит содержит четыре катушки, размеры которых определены формулой, приведенной в описании. 1 з. п. ф-лы, 2 ил, 1457341

ЛF

2k -4k+1+2 о — =О

ma катушки. Имеем

2k =4k+1+2 2 =О.

2 1О

fT» а

Изобретение относится к транспортным системам на магнитном подвесе и мо>кет быть использовано в экипажах с электромагнитным подвесом, . Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 представлена схема соединения электромагнитов в электромагнитной подвеске; на фиг, 2 изображена продольная цепь электромагнитов электромагнитной подвески.

Электромагнитная подвеска содержит электромагниты 1 и автономные цепи регулирования зазора, вкл»очающие регуляторы зазора 2 и да гчики зазора 3. Электромагниты 1 упруго связаны с экипажем 4, последовательно установлены вдоль направления его движения и связаны между собой шарнирами 5. Датчики 3 установлены в зоне шарниров 5. Каждый электромагнит 1 содержит несколько катушек, расположенных вдоль его магнитопровода, Сме>кные катушки двух соседних электромагнитов соединены последовательно B одной aaioHGMHGA цепи регулирования зазора, При выполнении электромагнита 1 иэ четырех катушек

6 — 9 центральные катушки 7, 8 отличаются па длине от концевых катушек 6, 9. Соотношение длин катушек удовлетворяет следующему равенству: где а — суммарная длина концевой и центральной катушек;

k — отношение длины концевой катушки к суммарной длине концевой и центральной катушек;

4 — момент инерции электромагнита относительно его центра масс;

m — масса электромагнита.

Каждая центральная катушка 7, 8 соединена в последовательную электрическую цепь с одной из концевых катушек 6, 9, отделенной от нее другой центральной катушкой 8, 7 соответственно, Снижение числа автономных цепей регулирования зазора достигнуто тем, что каждая автономная цепь регулирования включает в себя одновременно половину катушек одного и половину. катушек второго из двух смежных электромагнитов, так что общее число автономных цепей регулирования равно и+1, где

»» — число электромагнитов одной последовательной цепи, тогда KBK соответствующее число автономных цепей регулирования в известных системах равно 2п. Кроме того, здесь устранено нежелательное взаимное воздействие автономных цепей регулирования друг на друга, что вызвано специальным выполнением намагничивающих катушек электромагнитов, обеспечивающим заданное расположение центра давления электромагнитных сил, соответствующих заданной автономной цепи регулирования и вызванных намагниченностью электромагнита катушками этой автономной цепи, На фиг. 1 представлена кинематическэя схема цепи электромагнитов и указаны неуравновешенные силы AF, являющиеся с равнодействующими электромагнитных сил, вызванных намагниченность»а указанными выше катушками. Расстояние точки приложения этих равнодействующих сил

Л F от центра масс соответствующего электромагнита обозначено h. Будем считать, что вертикальное ускорение Лд концевой

20 точки одного электромагнита, включенного в рассматриваемую автономную цепь регулирования зазора, является суммой компонент, определяемых воздействием каждой из результирующих электромагнитных сил в

25 AF отдельности. Обозначим WA — компоненту вертикального ускорения, вызванную действием изображенной на фиг. 1 пары сил

Л F, Рассматривая уравнения динамики для определения величины WA имеем следующее выражение:

AF AF AFh

Wp, = — — а

m: 1о

Сформулированное выше свойство независимости автономных цепей регулирования между собой будет выполнено, если величиAF на В/д тождественно равна нулю независимо от величины hF. Последнее

1О выполняется при h= . Зависимость

m a между величиной h и длинами катушек электромагнитов получается при рассмотрении уравнения моментов, действующих в плоскости фиг. 1, в предположении, что величина результирующей электромагнитной сипы, связанной с намагничиванием той или иной катушек, пропорциональна длине той а(а-h)=ok — +а(1 — k)(a+

ak а 1 — k»

2 2

- )

1о

Отсюда, подставляя h= получим слеma дующее условие для величины k;

1457341

Выполнимость полученного равенства обеспечивает независимость между автономнымй цепями регулирования зазора.

Устройство работает следующим образом. 5

При включении автономных цепей регулирования в магнитных системах электромагнитов возникают магнитные потоки, необходимые для уравновешивания электромагнитов при определенной величине 10 воздушного зазора между полюсами электромагнитов и ферромагнитным рельсом.

При движении соединенных в цепь электромагнитов возникающие отклонения величин воздушного зазора, контролируемых 15 соответствующими датчиками механических координат, порождают в каждой из автономных цепей регулирования отклонение электромагнитной силы, стабилизирующей электромагнит в заданном пространствен- 20 ном положении. При этом изменение электромагнитной силы любой из автономных цепей регулирования определяет пространственное положение только двух шарнирно соединенных концов соответствующих этой 25 автономной цепи электромагнитов и определяет выходные сигналы только соответствующего этой автономной цепи датчика механических координат, не создавая при этом дестабилизирующего воздействия на 30 другие автономные цепи управления зазора.

Таким образом, помимо снижения общего числа автономных цепей регулирования зазора в общей системе 35 автоматического управления электромагнитной подвеской, обеспеченного схемой соединения катушек смежных электромагнитов, укаэанные выше условия, наложенные на размеры этих катушек, и условие 40 размещения датчиков механических координат обеспечивают взаимную независимость всех автономных цепей регулирования зазора в общей системе автоматического управления электромагнитной подвески между собой, Это, в свою очередь, увеличивает надежность всей системы в виду ее упрощения.

Формула изобретения

1, Электромагнитная подвеска экипажа транспортного средства, содержащая упруго связанные с экипажем последовательно расположенные вдоль направления егодвижения и шарнирно соединенные между собой электромагниты, каждйй из которых содержит четыре катушки, попарно подключенн6 е к двум регуляторам зазора, и датчики зазора, о т л и ч à ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности, смежные катушки соседних электромагнитов соединены последовательно и подключены к общему регулятору, при этом датчик зазора размещен в зоне шарнирного соединения, которое расположено между указанными смежными катушками электромагнитов.

2.Подвеска по и. 1, отличающаяся тем, что в каждом электромагните катушки расположены вдоль его магнитопровода, причем каждая центральная катушка соединена в последовательную электрическую цепь с одной из концевых катушек, отделенной от нее другой центральной катушкой, а соотношение длин катушек удовлетворяет следующему равенству:

2k 4k+1 2 —,. О, аа где а — суммарная длина концевой и центральной катушек;

k — отношение длины концевой катуш и к суммарной длине концевой и центральной катушек;

4 — момент инерции электромагнита относительно его центра масс;

m — масса электромагнита.

1457341

Составитель Ю.Шурупов

Техред М,Моргентал Корректор Т.В ашкович

Редактор Л.Волкова

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1955 Тираж Подписное

ВНИИПИ Гасударственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5