Магнитный подвес экипажей.

       Система электромагнитного подвеса основана на эффекте магнитного притяжения электромагнита к феррорельсу. Сила притяжения к ФР, которая называется подъемной F_п, должна уравновешивать все нагрузки F_э, действующие на экипаж, в том числе и силу веса экипажа.        При движении ЭМ вдоль ФР в них наводятся вихревые токи, создающие магнитный поток, размагничивающий основной магнитный поток. Возникающая при этом сила F_в может быть разложена на тормозную F_т, направленную против движения экипажа, и отталкивающую силу F_от, направленную против силы F_п. С ростом скорости движения экипажа влияние вихревых токов может достигнуть существенной величины и поэтому должно учитываться при расчете и конструировании ЭМ и ФР. Диаграмма взаимодействия сил в системе ЭМП показана на рис. (3, а) при неподвижном экипаже, а на рис. (3, б) при движении. Компенсация отталкивающей силы F_от осуществляется автоматически системой управления МП путем соответствующего увеличения тока в обмотке ЭМ, а тормозной силы F_т – соответствующим увеличением тягового усилия линейного двигателя.

       Для удержания экипажа над путевой структурой в общем случае необходимы две стабилизирующие системы: в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наиболее просто это достигается применением двух независимых систем ЭМП. Одна из них осуществляет магнитное подвешивание экипажа в вертикальной плоскости, а другая является направляющей. Принципиальная конструктивная схема такого экипажа показана на рис. 4.

Рисунок 4 – Конструктивная схема экипажа с раздельной системой подвеса и направления: 1 – ЛД; 2 – ЭМ направления; 3 – ЭМ подвеса.

Структурная схема системы управления электромагнитным подвесом ВСНТ.

       В данной работе используется довольно распространенная структурная схема системы управления электромагнитным подвесом ВСНТ.

Рисунок 5 – Структурная схема системы автоматического регулирования зазора

       На рис. 5 введены следующие обозначения:        – воздушный зазор между полюсами электромагнитов и феррорельсом;        – сигнал рассогласования;        – координата электромагнита;        – координата пути;        Т_э – постоянная времени электромагнита (ЭМ);        R – сопротивление ЭМ;        m – масса экипажа;        K_тп – коэффициент усиления вентильного преобразователя;        – коэффициенты передачи соответственно от тока и зазора к силе;        K – коэффициент передачи от скорости изменения зазора к ЭДС индукции.

ВСНТ – высокоскоростной наземный транспорт; НДС – непрерывная динамическая система; ДДС – дискретная динамическая система; МП – магнитный подвес; ЭМ – электромагнит; ЭМП – электромагнитный подвес; ЭДП – электродинамический подвес; ППМ – подвес на постоянных магнитах; КМП – комбинированный магнитный подвес; ФР – феррорельс; СУ – система управления; СИЭМ – силовой исполнительный элемент;ЛД – линейный двигатель;