ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА НА ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОМ ПОДВЕСЕ

Полезная модель относится к высокоскоростному наземному транспорту, а конкретнее к транспортным системам на электродинамическом подвесе.
Известна система подвеса, которая содержит экипаж, внутри которого расположены сверхпроводящие соленоиды возбуждения системы электродинамического подвеса и сверхпроводящие соленоиды системы возбуждения линейного синхронного двигателя. Путевое полотно выполнено в форме U-образного желоба, на днище которого жестко укреплена путевая структура подвеса, выполненная в виде многозвенной структуры из электропроводящего материала. Сила тяги создается в результате взаимодействия магнитных полей сверхпроводящих соленоидов с полем статорных обмоток жестко укрепленных на вертикальных стенках желоба. Сила левитации создается в результате взаимодействия магнитного поля сверхпроводящих соленоидов возбуждения системы электродинамического подвеса, расположенных на днище экипажа с вихревыми токами, наведенными в путевой структуре. (Р. Торнтон. Наземный транспорт 80-х годов - М.: Мир, 1974, с. 91-92).
Необходимость использования двух рядов статорных обмоток линейного синхронного двигателя, жестко укрепленных на вертикальных стенках желоба, обусловливает ухудшенные массогабаритные показатели системы.
Известна транспортная система на электродинамическом подвесе, выбранная в качестве прототипа (Ким К.К. Системы электродвижения с использованием магнитного подвеса и сверхпроводимости: Монография. - М.: ГОУ «Учебно-методический щентр по образованию на железнодорожном транспорте. 2007. - с. 34). Она содержит путевую структуру, в опорах которой расположены рядами симметрично относительно продольной ее оси горизонтально ориентированные короткозамкнутые катушки подвеса и вертикально ориентированные статорные обмотки линейного синхронного двигателя. Экипаж имеет продольный гребень, на котором установлены вертикально сверхпроводящие соленоиды и который размещен между статорными обмотками. Гребень экипажа выполнен в верхней части экипажа. Короткозамкнутые катушки подвеса и статорные обмотки линейного синхронного двигателя расположены на П-образных фермах над экипажем, причем короткозамкнутые катушки подвеса смещены в сторону продольной оси путевой структуры с заходом под статорные обмотки.
Использование двух рядов статорных обмоток линейного синхронного двигателя, жестко укрепленных на П-образных фермах обусловливает ухудшенные массогабаритные показатели транспортной системы на электродинамическом подвесе.
Перед авторами стояла задача улучшения массогабаритных показателей транспортной системы на электродинамическом подвесе за счет использования горизонтально расположения статорных обмоток и сверхпроводящих соленоидов, что позволяет уменьшить количество статорных обмоток вдвое, т.е. понизить стоимость системы.
Технический результат достигается тем, что в транспортной системе на электродинамическом подвесе, содержащей путевую структуру, в П-образных опорах которой расположены рядами симметрично относительно продольной оси путевой структуры горизонтально ориентированные короткозамкнутые катушки подвеса, смещенные в сторону от продольной оси путевой структуры, и статорные обмотки линейного синхронного двигателя, экипаж, в верхней части которого жестко закреплен продольный гребень, внутри которого установлены сверхпроводящие соленоиды, и который размещен между короткозамкнутыми катушками подвеса, причем последние и статорные обмотки линейного синхронного двигателя расположены над экипажем, сверхпроводящие соленоиды и статорные обмотки линейного синхронного двигателя расположены горизонтально и в параллельных плоскостях.
На чертеже показана транспортная система на электродинамическом подвесе.
Транспортная система на электродинамическом подвесе состоит из путевой структуры, в П-образных опорах 1 которой расположены рядами симметрично относительно продольной оси путевой структуры горизонтально ориентированные короткозамкнутые катушки подвеса 2, смещенные в сторону от продольной оси путевой структуры, и статорные обмотки 3 линейного синхронного двигателя. Экипаж 4, в верхней части которого жестко закреплен продольный гребень 5, внутри которого установлены сверхпроводящие соленоиды 6, размещен между короткозамкнутыми катушками подвеса 2. Короткозамкнутые катушки подвеса 2 и статорные обмотки 3 линейного синхронного двигателя расположены над экипажем 4. Сверхпроводящие соленоиды 6 и статорные обмотки 3 линейного синхронного двигателя расположены горизонтально и в параллельных плоскостях.
Работа транспортной системы на электродинамическом подвесе осуществляется следующим образом.
Статорные обмотки 3 линейного синхронного тягового двигателя создают бегущее магнитное поле, перемещающееся вдоль П-образных опор 1 путевой структуры. Расположенные на экипаже 4 сверхпроводящие соленоиды 6 создают магнитное поле, взаимодействие которого с бегущим магнитным полем статорных обмоток 3 приводит к возникновению силы тяги, обеспечивающей движение экипажа 4 со скоростью, равной скорости бегущего магнитного поля статорных обмоток 3.
При движении экипажа 4 вдоль П-образных опор 1 путевой структуры происходит взаимодействие магнитного поля сверхпроводящих соленоидов 6, расположенных на экипаже 4, с вихревыми токами, наведенными в коротко-замкнутых катушках подвеса 2, что приводит к возникновению электродинамической силы отталкивания - силы подвеса.
За счет расположения сверхпроводящих соленоидов 6 и статорных обмоток 3 горизонтально и в параллельных плоскостях в заявляемой транспортной системе на электродинамическом подвесе используются вдвое меньше статорных обмоток 3 по сравнению с прототипом, что обуславливает уменьшенное количество используемого материала для изготовления статорных обмоток 3. Сказанное приводит к улучшению массогабаритных показателей транспортной системы на электродинамическом подвесе.