| 【発明の名称】 |
磁気浮上式鉄道用地上コイル |
| 【発明者】 |
【氏名】小村 昭義
【氏名】古川 陽子
【氏名】服部 憲一
【氏名】辻本 静夫
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| 【要約】 |
【課題】磁気浮上式鉄道用地上コイルにおいて、推進コイルが作る磁場によって浮上コイルに発生する渦電流損を低減する。
【解決手段】磁気浮上式鉄道用地上コイルにおいて、８の字浮上コイル１の垂直辺３と単層推進コイル２の垂直辺４が進行方向位置に関して一致しないように配置する。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 磁気浮上式鉄道において、上方の導電体コイルと下方の導電体コイルとを互いに逆向きに接続した８の字形の浮上用コイルの垂直辺と、推進用励磁電源を接続した導電体コイルを一列に配列した推進用コイルの垂直辺が進行方向位置に関して一致していないことを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル。
【請求項２】 磁気浮上式鉄道において、上方の導電体コイルと下方の導電体コイルとを互いに逆向きに接続した８の字形の浮上用コイルを進行方向に２個有する田の字形の浮上用コイルの進行方向中心位置と、該田の字形浮上用コイルとコイルピッチが同一である、推進用励磁電源を接続した導電体コイルを一列に配列した推進用コイルの進行方向中心位置が一致していないことを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル。
【請求項３】 磁気浮上式鉄道において、上方の導電体コイルと下方の導電体コイルとを互いに逆向きに接続した８の字形の浮上用コイルの進行方向中心位置と、該８の字形浮上用コイルとコイルピッチが同一である、推進用励磁電源を接続した導電体コイルを一列に配列した推進用コイルの進行方向中心位置が一致していないことを特徴とする磁気浮上式鉄道用地上コイル。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は磁気浮上式鉄道用地上コイルに係わり、特に浮上案内コイルと推進コイルで構成される地上コイルの配置に関する。
【０００２】
【従来の技術】超電導磁石を用いた磁気浮上式鉄道では、図１０に示すように、８の字形の上下コイルに鎖交する磁束の差により浮上力を得る浮上コイル１と、電源から電線を介して電流を供給することにより推力を得る推進コイル２の２種類の地上コイルが設置されている。軌道両側の浮上コイル１はヌルフラックス線１１と呼ばれる導線で接続されており、浮上コイル１は案内力を得る働きを併せ持っている。
【０００３】浮上コイルと推進コイルの配置を図１１に示す。８の字浮上コイル１を進行方向に２個有する田の字浮上コイル５と、推進コイルを一列に並べた単層推進コイル２が同一ピッチＬｐで平行に並んだ配置となっている。この際、田の字浮上コイル５の進行方向中心位置６と単層推進コイル２の進行方向中心位置７が一致しており、田の字浮上コイル５の垂直辺３と単層推進コイル２の垂直辺４が重なり合う部分が存在する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】磁気浮上式鉄道用地上コイルでは、様々な磁場変動によってコイルを構成する素線内に渦電流損が発生する。このような損失は磁気ドラッグと呼ばれ、磁気浮上式鉄道の走行特性を低下させる。このうちの一つとして、推進コイルが作る磁場によって浮上コイルに発生する渦電流損がある。
【０００５】図１１に示すような従来の地上コイル配置では、田の字浮上コイル５の垂直辺６と単層推進コイル２の垂直辺７が重なっているため、単層推進コイル２が作る磁場によって田の字浮上コイル５に発生する渦電流損が大きくなるという問題がある。
【０００６】本発明は、推進コイルが作る磁場によって浮上コイルに発生する渦電流損を低減できる磁気浮上式鉄道用地上コイルを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】８の字浮上コイルと単層推進コイルを進行方向にずらして配置することにより、上記の目的を達成することができる。
【０００８】８の字浮上コイルと単層推進コイルを進行方向にずらして設置すれば、８の字浮上コイルの垂直辺と単層推進コイルの垂直辺の重なりがずれるため、単層推進コイルが作る磁場によって８の字浮上コイルに発生する渦電流損を低減することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１に構成原理図を示す。図１では、車両の進行方向に沿って８の字浮上コイル１と単層推進コイル２が平行に並んでいる。この際、８の字浮上コイル１の垂直辺３と単層推進コイル２の垂直辺４とが進行方向にずれるように配置されている。このため、単層推進コイル２が作る磁場によって８の字浮上コイル１に発生する渦電流損を低減することができる。
【００１０】図２に本発明の一実施形態を示す。図２では、田の字浮上コイル５の進行方向中心位置６と、この田の字浮上コイルとコイルピッチが等しい単層推進コイル２の進行方向中心位置７とが進行方向にずれて配置されている。このため、田の字浮上コイル５の垂直辺と単層推進コイル２の垂直辺が重なっておらず、単層推進コイル２が作る磁場によって田の字浮上コイル５に発生する渦電流損を低減することができる。
【００１１】図３に本発明のその他の実施形態を示す。本実施形態では、田の字浮上コイル５の進行方向中心位置６と、この田の字浮上コイルとコイルピッチが等しい単層推進コイル２の進行方向中心位置７の進行方向のずれが丁度コイルピッチＬｐの１／４となって配置されている。田の字浮上コイルの進行方向中心位置と単層推進コイルの進行方向中心位置を進行方向にずらした効果が最大となるのがこのケースである。渦電流損解析によると、このケースでは単層推進コイルが作る磁場によって田の字浮上コイルに発生する渦電流損は約４１Ｗ／コイルとなる。図７に示した従来の地上コイルでは単層推進コイルが作る磁場によって田の字浮上コイルに発生する渦電流損は約５２Ｗ／コイルであるので、図３に示すコイル配置にすることにより単層推進コイルが作る磁場によって田の字浮上コイルに発生する渦電流損を２０％程度低減できる効果がある。
【００１２】この際の推進コイルが作る磁束密度の時間変化を図１２と図１３に示す。従来の地上コイル配置については図１１に示す点Ｐ１での磁束密度を図１２に、本実施形態の地上コイル配置については図３に示す点Ｐ２の磁束密度を図１３に例示している。本実施形態のコイル配置では磁場発生源である単層推進コイルの垂直辺と田の字浮上コイルの垂直辺との距離が増大したことによって、従来のコイル配置に比べてＢｘが大幅に減少している。このＢｘはＢｙやＢｚに比べて浮上コイルの渦電流損に与える影響が大きい。このため、単層推進コイルが作る磁場によって田の字浮上コイルに発生する渦電流損が低減されるのである。
【００１３】図４に本発明の一実施形態を示す。図２では、８の字浮上コイル１の進行方向中心位置６と、この８の字浮上コイルとコイルピッチが等しい単層推進コイル２の進行方向中心位置７とが進行方向にずれて配置されている。このため、８の字浮上コイル１の垂直辺と単層推進コイル２の垂直辺が重なっておらず、単層推進コイル２が作る磁場によって田の字浮上コイル５に発生する渦電流損を低減することができる。
【００１４】図５に本発明のその他の実施形態を示す。本実施形態では、８の字浮上コイル１の進行方向中心位置６と、この８の字浮上コイルとコイルピッチが等しい単層推進コイル２の進行方向中心位置７の進行方向のずれが丁度コイルピッチＬｐの１／２となって配置されている。８の字浮上コイルの進行方向中心位置と単層推進コイルの進行方向中心位置を進行方向にずらした効果が最大となるのがこのケースである。
【００１５】図６に本発明のその他の実施形態を示す。本実施形態は、複数個の８の字浮上コイル１で構成されるコイルブロック８と複数個の単層推進コイル２で構成されるコイルブロック９を図１で示した構成原理に基づき推進方向にずらしてガイドウェーに設置するものである。コイルブロックは地上コイルを複数個まとめてブロック化したものであり、地上コイルのガイドウェイへの設置を効率化することができる。
【００１６】図７に本発明のその他の実施形態を示す。本実施形態は、図１の構成原理に基づいて複数個の８の字浮上コイル１と複数個の単層推進コイル２を進行方向にずらして配置したコイルブロック１０をガイドウェーに設置するものである。
【００１７】図８に本発明のその他の実施形態を示す。本実施形態は、図１の構成原理に基づいて複数個の８の字浮上コイルと複数個の単層推進コイルを進行方向にずらして配置したコイルブロック１０をガイドウェーに設置するものである。この際、コイルブロック端部に進行方向長さが任意のコイルを配置することで、複数個の８の字浮上コイルの全長と複数個の単層推進コイル全長を一致させることができる。図９にコイルブロック端部の詳細図を示す。本実施形態では、図９に示すように、コイルブロック端部に他の単層推進コイル２ａと進行方向長さが異なる単層推進コイル２ｂを１個配置している。このようなコイル配置にすることによって、図８に示すように浮上コイル全体と推進コイル全体で進行方向のずれがないコイルブロック１０が得られる。本実施形態では、他の単層推進コイル２ａと進行方向長さの異なる推進コイル２ｂをコイルブロック端部に配置したが、これを浮上コイルについて適用してもよい。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、推進コイルが作る磁場によって浮上コイルに発生する渦電流損を低減できる。これにより、磁気浮上式鉄道の走行特性の向上が見込める。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００５１０８
【氏名又は名称】株式会社日立製作所
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１２月２４日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】武 顕次郎
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１８７５０３ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月９日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３５５１７０ |
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