Техника - молодёжи 2006-09, страница 21

www.tm-magazin.ru 1 3

лением магнитопровода вторичного элемента. При увеличении тока возрастают потери мощности в индукторе. Увеличение индукции приводит к утяжелению магнитной системы вторичного элемента и уменьшению расхода алюминия на единицу длины пути.

Для создания подъемной силы F_n, направленной вверх, необходимо, чтобы бегущее магнитное поле индуктора подвеса двигалось вниз, как это показано на рис. 1. Переключением питания фаз обмотки индуктора возможно изменить направление скорости Von поля и, соответственно, силы Fn. В этом случае сила Fn будет действовать в одном направлении с силой тяжести, прижимать основание индуктора к опоре скольжения, что позволит форсировать процесс торможения экипажа. Это свойство характерно только для данной подвески.

В отличие от магнитной подвески, использующей силы притяжения электромагнитов к ферромагнитной полосе пути (варианты ФРГ и СССР), где были трудности в получении зазоров более 1 см, в данной подвеске возможно без применения регуляторов получать значительно большие зазоры — 3 — 5 см и более. Данные признаки упрощают конструкцию и эксплуатацию пути и подвижного состава.

С другой стороны, если не принять мер, величина перемещения

индуктора вверх может быть столь большой, что он упрется в крышку вторичного элемента, а это недопустимо. Возможны варианты ограничения подъема индуктора. На рис. 1 показано приобретение такого свойства за счет уменьшения сечения стержней обмотки в верхней части вторичного элемента и их исключения вблизи крышки. Увеличение сопротивления обмотки в названном месте позволяет снизить величину подъёмной силы в случае подъёма индуктора до данного уровня, что исключает касание индуктором крышки вторичного элемента при порожнем вагоне.

Подбором толщины «А» токопро-водящего слоя вторичного элемента возможно изменять величину тока в нем, наклон силовых линий магнитного поля В и величину стабилизирующей силы, перпендикулярную к вертикальной плоскости Х-У. Самоустановке индуктора по продольной оси вторичного элемента способствует возможность его основанию смещаться в горизонтальной плоскости благодаря штангам и цилиндрическим шарнирам.

Расчётом ориентировочно определено энергопотребление подвеса на одну тонну подъемной силы. Для скорости поля 0,2 м/с оно составило 3 кВт: 2 кВт — во вторичном элементе и 1 кВт — в индукторе. Расход энергии подвесом на одного пассажира массой 100 кг при коэф

фициенте тары, равном 1, составит 0,6 кВт-ч за 1 ч движения. Ее стоимость равна 0,6 руб., что приемлемо. Оптимизация конструкции и режима электропитания подвеса позволит при необходимости снизить его энергопотребление. При расчётах не учтены потери в стали, индуктивность обмотки вторичного элемента, продольный краевой эффект, что оправдано ввиду малой частоты тока и скорости магнитного поля.

Зубчатость конструкции магнитопровода вторичного элемента способствует снижению тормозных магнитных сил подвеса при движении экипажа со скоростью более 100 км/ч.

Выполнение обмотки индуктора подвеса из алюминия в сочетании с малым объемом стали (только зубцы) способствует снижению их удельной массы до 50 кг на 1 т подъёмной силы, что позволяет создавать легкие поезда на магнитном подвесе. Индукторы имеют длину около 1 м.

Конструкция тягового линейного асинхронного двигателя (ЛАД) пояснена рис. 2. В качестве вторичного элемента двигателя использован вторичный элемент подвески. Это снижает стоимость пути и упрощает конструкцию транспорта. Обмотка индуктора собрана из кольцевых катушек (типа Грамма) , которые одеты на шихтован-

150-200

Конструкция магнитного подвеса и электропривода экипажа на базе линейных асинхронных машин:

1 — индуктор магнитного подвеса; 2 — вторичный элемент; 3 — крышка; 4,5—зубцы и обмотка индуктора подвеса;

6,7—токопроводящая клетка и магнитопровод вторичного элемента; 8 — основание; 9—платформа; 10—кузов экипажа;

11,12 — пружины; 13—демпфер; 14 — штанга; 15—цилиндрический шарнир; 16 — опора скольжения; 17—кронштейн;

18 — упор; 19—штанга. Von — скорость магнитного поля; Fn — подъёмная сила подвеса; Вб—индукция рабочего зазора подвеса

Рис. 2.

Конструкция тягового линейного асинхронного двигателя:

1 — индуктор тягового привода; 2 — вторичный элемент; 3 — магнитопровод индуктора привода; 4 — нажимные плиты индуктора привода; 5 — зубцы индуктора привода; 6 — катушки обмотки индуктора привода; 7 — основание