Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает в себя совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек. Рейстрековые катушки выполнены из ленточного высокотемпературного сверхпроводника второго поколения и размещены в криостате с жидким азотом с малым полюсным шагом 0,08-0,12 м. Рейстрековые катушки размещены относительно друг друга так, что между двумя катушками, векторы магнитной индукции которых ориентированы вертикально, размещена катушка, вектор магнитной индукции которой ориентирован горизонтально. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности системы левитации транспортного средства. 3 ил.

 

Изобретение относится к области транспорта на основе магнитной левитации, а именно к системам магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационных транспортных средств для достижения магнитодинамической левитации с повышенным левитационным зазором и интенсивной боковой стабилизацией на участках разгона, торможения и движения в широком диапазоне скоростей транспортного средства.

Известна система магнитной левитации и боковой стабилизации, которая содержит набор элементарных магнитов на базе редкоземельных металлов, установленных в трубах, см. (патент US №6,664,880). Она лежит в основе технологии «Inductrack» (General Atomics Low Speed Maglev Technology Development Program (Supplemental #3). - Final Report. - FTA-CA-26-7025.2005. - May 2005). Устройство магнитной левитации «Inductrack» содержит установленные на несущей тележке транспортного средства бортовые постоянные магниты левитации и боковой стабилизации, собранные по схеме «массива Хальбаха», а на активной путевой структуре выполненные из электропроводящего материала плоские треки. Плоский трек из литцы представляет собой сборку из отрезков литцы, которые накоротко соединены между собой в торцевой части. Плоский трек из ламината представляет собой пакет тонких электропроводящих листов с поперечной перфорацией. Сборка постоянных магнитов по схеме «массива Хальбаха» позволяет практически вдвое увеличить магнитную индукцию поля в левитационном зазоре, а горизонтально расположенные треки из литцы или ламината позволяют уменьшить потери на вихревые токи, что в совокупности повышает эффективность системы левитации и боковой стабилизации, позволяя снизить начальную скорость перехода транспортного средства в режим левитации. Постоянные магниты из редкоземельных металлов, собранные по схеме "массива Хальбаха", позволяют уменьшить полюсный итог, что повышает эффективность системы левитации, обеспечивая левитацию в широком диапазоне скоростей движения транспортного средства.

Недостатком данного технического решения является то, что постоянные магниты по своим физическим свойствам не могут создавать в левитационном зазоре транспортного средства магнитное поле высокой интенсивности, что снижает эффективность системы магнитной левитации и боковой стабилизации.

Известно устройство магнитной левитации и поперечной стабилизации транспортного средства по патенту РФ №2523875, включающее бортовые сверхпроводниковые обмотки левитации и боковой стабилизации, Т-образно расположенные горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры, установленные непрерывно вдоль активной путевой структуры так, что плоскость симметрии бортовой сверхпроводниковой обмотки левитации и боковой стабилизации находится в плоскости вертикального короткозамкнутого электропроводящего контура, отличающееся тем, что горизонтальные и вертикальные короткозамкнутые электропроводящие контуры выполнены в виде развернутой обмотки беличьей клетки.

Известна система магнитной левитации и боковой стабилизации (Rodd. Technological Development of the Superconducting Magneticaly Levitated Train/Japanese Railway Engineering 2008 №160.P.2-5), состоящая из расположенных в криостате низкотемпературных сверхпроводниковых катушек. Недостатком известной системы магнитной левитации и боковой стабилизации является то, что низкотемпературные сверхпроводниковые катушки, которые располагаются в криостате, нуждаются в охлаждении жидким гелем. Известная система магнитной левитации и боковой стабилизации имеет большой полюсный шаг, вследствие чего левитация транспортного средства достигается только на больших скоростях его движения, т.е. в узком диапазоне скоростей транспортного средства, а кроме того, магнитная система создает магнитные поля рассеяния повышенной интенсивности.

Данная система магнитной левитации и боковой стабилизации принята нами в качестве прототипа заявленного технического решения.

Задачей изобретения является создание эффективной системы магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства.

Согласно изобретению система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает в себя совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек, характеризуется тем, что рейстрековые катушки выполнены из ленточного высокотемпературного сверхпроводника второго поколения и размещены в криостате с жидким азотом с малым полюсным шагом 0,08-0,12 м, при этом рейстрековые катушки размещены относительно друг друга так, что между двумя катушками, установленными так, что их векторы магнитной индукции ориентированы вертикально, размещена катушка, вектор магнитной индукции которой ориентирован горизонтально.

Технический результат, достигаемый при использовании заявленной совокупности существенных признаков, за счет того, что в левитационном зазоре транспортного средства создается магнитное поле повышенной интенсивности, а поля рассеяния, наоборот, - малой интенсивности, заключается в упрощении конструкции, снижении эксплуатационных затрат, повышении эффективности системы левитации транспортного средства, обеспечении магнитодинамической левитации в широком диапазоне скоростей транспортного средства, включая участки разгона и торможения.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен общий вид заявленной системы, на фиг. 2 вид в плане рейстрековой катушки из высокотемпературного сверхпроводника, на фиг. 3 - разрез А-А.

Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек 1 и 2, которые выполнены из высокотемпературных сверхпроводников второго поколения и установлены с малым полюсным шагом в криостате с жидким азотом.

Заявленная система магнитолевитационного транспортного средства работает следующим образом.

Катушки 1 рейстрековой формы из высокотемпературного сверхпроводника второго поколения устанавливаются так, чтобы их векторы магнитной индукции были направлены вертикально, а катушка 2 рейстрековой формы устанавливается так, чтобы ее вектор магнитной индукции был направлен горизонтально. Катушки 1 и 2 монтируются в криостате, в который заливается жидкий азот. После подведения в катушки 1 и 2 постоянного тока в левитационном зазоре транспортного средства создается магнитное поле высокой интенсивности, в то время как магнитные поля рассеяния имеют малую интенсивность и поэтому не требуют принятия специальных мер по их экранированию.

По сравнению с прототипом в предлагаемом техническом решении обеспечивается более эффективная левитация с сохранением низкого уровня магнитных полей рассеяния.

Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает в себя совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек, отличающаяся тем, что рейстрековые катушки выполнены из ленточного высокотемпературного сверхпроводника второго поколения и размещены в криостате с жидким азотом с малым полюсным шагом 0,08-0,12 м, при этом рейстрековые катушки размещены относительно друг друга так, что между двумя катушками, установленными так, что их векторы магнитной индукции ориентированы вертикально, размещена катушка, вектор магнитной индукции которой ориентирован горизонтально.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к ограничителям тока утечки. Технический результат состоит в повышении к.п.д.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к ограничителям тока утечки. Технический результат состоит в повышении кпд путем повышения отношения индуктивностей.

Изобретение относится к области электротехники. Сверхпроводящий провод, содержащий cверхпроводящую слоистую структуру, включающую подложку и промежуточный слой, сверхпроводящий слой и металлический стабилизирующий слой, которые наслоены на подложку; и изолирующий покрывающий слой, покрывающий внешнюю поверхность сверхпроводящей слоистой структуры и сформированный посредством спекания материала смолы.

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к проводу на основе оксидного сверхпроводника, и сверхпроводящей катушке, образованной посредством наматывания указанного провода.

Изобретение относится к сверхпроводникам и технологии их получения. Оксидный сверхпроводящий провод включает лентообразный оксидный сверхпроводящий слоистый материал 1, сформированный путем нанесения промежуточного слоя 4 на стороне передней поверхности металлической лентообразной подложки 3, оксидного сверхпроводящего слоя 5 на промежуточном слое 4 и защитного слоя 6 на оксидном сверхпроводящем слое 5, и покрытие, включающее металлическую ленту 2 и слой металла с низкой точкой плавления 7, при этом ширина металлической ленты 2 больше, чем ширина оксидного сверхпроводящего слоистого материала 1, и лента 2 закрывает поверхность защитного слоя 6 оксидного сверхпроводящего слоистого материала 1, обе боковые поверхности оксидного сверхпроводящего слоистого материала 1 и оба концевых участка 3а задней поверхности подложки 3 в поперечном направлении, причем оба концевых участка металлической ленты 2 в поперечном направлении закрывают оба концевых участка 3а задней поверхности подложки 3а, слой металла с низкой точкой плавления 7 заполняет щели между оксидным сверхпроводящим слоистым материалом 1 и металлической лентой 2, окружающей оксидный сверхпроводящий слоистый материал 1, и соединяет металлическую ленту 2 и оксидный сверхпроводящий слоистый материал 1 друг с другом, а часть 7с заполняющего слоя металла с низкой точкой плавления продолжается в область углубленного участка 2d, сформированного между обоими концевыми участками металлической ленты 2 в поперечном направлении.

Изобретение относится к области прикладной сверхпроводимости и может быть использовано при изготовлении сверхпроводящих обмоток, сверхпроводящих накопителей энергии, дипольных и квадрупольных магнитов для ускорителей заряженных частиц.

Изобретение относится к электротехнике, к проводниковым системам резистивных переключающих элементов. .

Изобретение относится к электротехнике, к оборудованию для генерирования магнитного поля. .

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для ограничения тока замыкания токов замыкания от низкого до сверхвысокого напряжений. .

Изобретение относится к физике плазмы. .

Изобретение относится к запорным клапанам и системам воздушных шлюзов для высокоскоростных транспортных систем. Высокоскоростная транспортная система включает в себя по меньшей мере одну транспортную трубу, имеющую по меньшей мере один трек, по меньшей мере одну капсулу, выполненную с возможностью движения между станциями по указанной по меньшей мере одной трубе, движительную систему, приспособленную для приведения в движение по трубе указанной по меньшей мере одной капсулы, систему левитации, приспособленную для левитации капсулы внутри трубы, а также по меньшей мере одно средство герметизации, размещенное вдоль указанной по меньшей мере одной трубы и выполненное с возможностью создания воздушного шлюза в указанной по меньшей мере одной трубе.

Транспортная система относится к области магнитолевитационной транспортной техники. Грузовая магнитолевитационная транспортная платформа транспортной системы содержит типовую фитинговую платформу 1 с морским контейнером 2, установленную на двух несущих тележках 3, снабженных боковыми страховочными колесами 4, укрепленными по бокам несущих тележек 3 и взаимодействующими с продольными путевыми балками 5.

Изобретение относится к авиационной технике. Оно представляет собой транспортную систему, включающую летательный аппарат с корпусом и движителями вертикального и горизонтального перемещения и наземные средства обеспечения с направляющим приспособлением.

Изобретение относится к сверхзвуковым наземным поездам, которые курсируют в магистральных трубопроводах. Сверхзвуковая наземная транспортная система с вакуумной подушкой включает транспортное средство с вагонами, оборудованными в нижней части ротором линейного двигателя, суперэлектромагнитами и суперпостоянными магнитами, магистральную трубу, установленную на опорах и оборудованную статором линейного двигателя со сверхпроводниковой обмоткой, охлаждаемой жидким гелием, а также с суперэлектромагнитами и суперпостоянными магнитами, ориентированными полюсами с возможностью создания магнитной подушки.

Изобретение относится к пассажирским транспортным средствам на динамической воздушной подушке. Пассажирский экраноплан содержит корпус с кабиной, крыло малого удлинения, хвостовое вертикальное двухкилевое оперение с установленным на килях стабилизатором с шарнирно закрепленным рулем высоты, а также автономную буксировочную мотоустановку, несущую двигатель экраноплана и соединенную с помощью горизонтальных осевых цилиндрических шарниров и телескопических амортизаторов двумя параллельными боковыми буксировочными штангами.

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Магнитный полюс магнитолевитационного транспортного средства содержит совокупность постоянных магнитов на базе редкоземельных элементов и несущую часть конструкции.

Группа изобретений относится к магнитным подвескам или левитационным устройствам для транспортных средств. Магнитный подвес транспортного средства для путепровода с ферромагнитным рельсом содержит постоянные магниты и электромагниты, установленные с обеспечением возможности притяжения к ферромагнитному рельсу.

Изобретение относится к электромагнитным устройствам. Электромагнитное устройство содержит несколько обмоток, расположенных со взаимным смещением в продольном направлении.

Изобретение относится к транспортным системам, в которых применяются электромагнитные устройства в виде электромагнитного подвеса, а также к устройству магнитного подвеса левитационных транспортных систем.

Группа изобретений относится к магнитным подвесам для транспортных средств. Электромагнитное устройство содержит электрические обмотки, ориентированные друг относительно друга таким образом, что магнитные моменты соседних обмоток не коллинеарны.

Транспортная система относится к области магнитолевитационной транспортной техники. Грузовая магнитолевитационная транспортная платформа транспортной системы содержит типовую фитинговую платформу 1 с морским контейнером 2, установленную на двух несущих тележках 3, снабженных боковыми страховочными колесами 4, укрепленными по бокам несущих тележек 3 и взаимодействующими с продольными путевыми балками 5.

Изобретение относится к магнитным подвескам для транспортных средств. Система магнитной левитации и боковой стабилизации магнитолевитационного транспортного средства включает в себя совокупность расположенных в криостате сверхпроводниковых рейстрековых катушек. Рейстрековые катушки выполнены из ленточного высокотемпературного сверхпроводника второго поколения и размещены в криостате с жидким азотом с малым полюсным шагом 0,08-0,12 м. Рейстрековые катушки размещены относительно друг друга так, что между двумя катушками, векторы магнитной индукции которых ориентированы вертикально, размещена катушка, вектор магнитной индукции которой ориентирован горизонтально. Технический результат изобретения заключается в повышении эффективности системы левитации транспортного средства. 3 ил.

Наверх