[发明专利]磁悬浮铁路的驱动装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮铁路的驱动装置，该驱动装置具有短定子的直线电机以及用于将运输工具悬浮于车道上的支撑装置，其中，该直线电机的初级部分配备有绕组并且布置在该磁悬浮铁路的运输工具上以及该直线电机的次级部分具有反应轨并且布置在车道上。

背景技术

在根据本发明的短定子的直线电机中被供应电流的直线发动机的初级部分处于运输工具上。技术上花费更低的直线电机的次级部分布置在车道上。因此与初级部分布置在车道上的长定子的直线电机相比，该车道制造成本低得多。

用于磁悬浮铁路的短定子直线电机例如由DE2801602A1或者DE100 00 513C1已知。两份文献相同的是，独立的电磁装置设置为用于支撑和引导运输工具。用于支撑和引导运输工具的装置交替地相继布置在运输工具上，使得该磁悬浮铁路能够实现力量均衡且舒适的运行。其中也提出了替代方案，即用于支撑和引导运输工具的装置交替地布置在运输工具的两侧。

在两个实施方式中不利的是，用于支撑和引导的驱动装置的结构长度非常大，然而尤其在短的运输工具上仅仅提供运输工具长度的较小的部分用于驱动或者支撑该运输工具。

发明内容

因此本发明的任务是实现便宜且只需小的结构空间的磁悬浮铁路的驱动装置，其不仅用于支撑功能而且用于驱动功能地无噪声且能量有效地运行以及被简单地控制。

上述任务通过具有从属专利权利要求的特征的磁悬浮铁路的驱动装置解决。

根据本发明的驱动装置具有短定子的直线电机以及支撑装置。该短定子的直线电机用于驱动磁悬浮铁路的运输工具，而该支撑装置设置为用于将该运输工具悬浮在该磁悬浮铁路的车道上。该短定子的直线电机具有带有绕组的直线电机的初级部分，其布置在磁悬浮铁路的运输工具上。该直线电机的次级部分具有反应轨并且设置在该磁悬浮铁路的车道上。该直线电机的初级部分由运输工具供电。在此该运输工具能够要么与发电装置一起运行要么通过接触轨或者电缆连接供给从外部的发电装置中出来的电流。

该直线电机用于驱动或者运行该运输工具。与之相反该支撑装置导致无接触的悬浮，即运输工具悬浮于车道上的支撑功能。其具有布置在运输工具上具有U形轭的电磁线圈。该U形轭与布置在车道上的U形反应轨一起起作用。如果电流流经该电磁线圈，那么产生将U形轭吸引在U形反应轨上的力。因此当相应地将支撑装置布置在车道的底面和运输工具的顶面之间时该运输工具被举起并且当相应地控制无接触地处于车道上时悬浮。在此该支撑装置的电磁通量基本上与该直线电机的电磁通量成直角，从而其尽量少地相互影响。

根据本发明该短定子的直线电机被U形轭和U形反应轨垂直于其纵向跨度从两侧围绕。因此沿着运输工具延伸的短定子的直线电机处于构造为U形的或者槽状的支撑装置的内部。在此该直线电机的初级部分布置在U形轭的两个柱之间且该直线电机的次级部分处于支撑装置的U形反应轨的两个柱之间。通过这种布置实现了将直线电机紧凑地、材料节约地且便宜地固定在支撑装置上。由直线电机的初级部分和支撑装置的轭构成的单元在此被固定在运输工具上，而该直线电机的次级部分和支撑装置的反应轨被布置在车道上。此外因为通过这种布置在支撑装置和该短定子的直线电机之间几乎没有产生扭矩，因此能够实现简单的控制和非常好的行驶动态性。

优选地，该直线电机的绕组布置在铁芯中。该铁芯以已知的方式由多个相互靠近布置的钢板组成，这些钢板具有多个槽，在该多个槽中布置用于直线电机的绕组。

为了减小或者避免由于效率损失造成的直线电机和支撑装置的热负荷，即该直线电机过度加热，在支撑装置的U形轭和直线电机的初级部分之间和/或在直线电机的初级部分的下方以有利的方式布置直线电机的冷却装置。

优选地，该冷却装置布置在直线电机的铁芯上。其例如处于U形轭的铁芯和底部之间。

对于在直线电机的铁芯上的冷却装置的附加的或者替代的方案，在冷却装置布置在支撑装置的U形轭上和/或在直线电机的下方时也是有利的。其在此不仅能够设置在U形轭的柱上而且能够设置在其底部上。

在冷却装置的尤其有利地实施方式中，其被设置为水冷系统。该水冷装置能够连接在布置于运输工具中的冷却循环系统上且例如由换热器始终提供更冷的液体。对于冷却装置来说自然另一种液体能够为水。其必须尤其适用于热传递和热量的快速吸收和散发。当然替代地主动的或者被动的气冷装置也是可能的，其通过风扇或者风道使得冷却的气体流向直线电机或者支撑装置的产热部件上。

优选地，直线电机的次级部分的反应轨为若干个短路棒或者金属板。尤其地铝尤其被证明是反应轨的有效材料。