Email this article 
Maglev suspensions of mixed type
- Authors: Amoskov V.M.1, Belyakov V.A.1,2, Vasiliev V.N.1, Glukhih V.A.1,3, Zaitzev A.A.4, Kukhtin V.P.1, Lamzin E.A.1, Larionov M.S.1, Mizintzev A.V.3, Nezhentzev A.N.1, Ovsyannikov A.D.2, Rodin I.Y.1, Sytchevsky S.E.1,2, Filatov O.G.1, Firsov A.A.1, Shatil N.A.1
-
Affiliations:
- Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
- Saint Petersburg State University
- NIIEFA-ENERGO Ltd
- Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University
- Issue: Vol 2, No 2 (2016)
- Pages: 43-46
- Section: Original paper
- URL: https://journals.eco-vector.com/transsyst/article/view/7612
- DOI: https://doi.org/10.17816/transsyst20162243-46
- ID: 7612
Cite item
Full Text
Abstract
Maglev suspensions of mixed type
Full Text
Предложена концепция магнитного подвеса левитационного транспорта, опирающаяся на технологии, разработанные в РФ. Вычислительные эксперименты с использованием детальных математических моделей электродинамического (ЭДП) и электромагнитного (ЭМП) подвесов позволили сформировать основные принципы построения комбинированного подвеса, реализующие практические достоинства ЭДП и ЭМП. Предложенный подвес в настоящий момент защищён 4 патентами РФ [1 – 4]. Математическое моделирование дополнено физическими экспериментами с использованием натурных моделей различного масштаба, работа с которыми подтвердила, в частности, достоверность разработанной вычислительной технологии. В результате исследований определены характеристики подвеса для всего возможного рабочего диапазона изменения скоростей и сформирован облик системы подвеса, отвечающей требованиям энергоэффективности.
Комбинированный подвес обеспечивает статическую и динамическую левитацию. ЭМП используется как в статических режимах (погрузка, разгрузка) так и в энергоэффективном режиме движения со скоростями менее 400-450 км/час. В рамках ЭМП используется комбинация источников поля в виде:
- нормально проводящих (НП) электромагнитов (ЭМ) с активным управлением,
- постоянных магнитов (ПМ) для компенсации весовых нагрузок [1],
- сверхпроводниковых (СП) ЭМ (в частности, на основе ВТСП-2) с «медленным» изменением тока (компенсация поворотов, уклонов, предварительная компенсация изменения веса при погрузке с возможным переходом на использование ПМ).
ЭДП обеспечивает энергоэффективное движение со скоростями более 400 – 450 км/час. Путевые структуры обоих видов подвесов функционируют в переходных зонах «ЭМП – ЭДП» и «ЭДП – ЭМП», в частности, для активного подавления механических колебаний. Переключаемые сборки рейстрековых катушек [3, 4] (типа сборок Халбаха) на основе ВТСП-2 могут быть использованы в обоих режимах движения [2].
Комбинированной системе присуща нелинейная зависимость подъёмной и тормозящей, составляющих сил и коэффициента левитационного качества от величин левитацонных зазоров. Степень нелинейности (особенно в магнитной системе ЭМП) усиливается наличием элементов из электротехнических и конструкционных сталей. Оптимизация конструкции и режимов работы комбинированного подвеса требует детальных расчётов с использованием 3D моделей.
Предложенный подход обеспечивает многофункциональность, универсальность, замкнутость левитационных систем. С другой стороны, использование неполной системы функций для значительной части транспортных платформ (например, движение только с ЭМП и скоростями до 200 км/час) обеспечивает существенное удешевление системы с сохранением её универсальности.
About the authors
V. M. Amoskov
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Author for correspondence.
Email: avm@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
V. A. Belyakov
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»; Saint Petersburg State University
Email: belyakov@niiefa.spb.su
Russian Federation
V. N. Vasiliev
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: vasilievvn@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
V. A. Glukhih
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»; NIIEFA-ENERGO Ltd
Email: glukhikh@niiefa.spb.su
Russian Federation
A. A. Zaitzev
Emperor Alexander I St. Petersburg State Transport University
Email: nozpgups@gmail.com
Russian Federation
V. P. Kukhtin
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: kukhtin@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
E. A. Lamzin
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: elamzin@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
M. S. Larionov
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: larionov@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
A. V. Mizintzev
NIIEFA-ENERGO Ltd
Email: info@nfenergo.ru
Russian Federation
A. N. Nezhentzev
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: nezhentsev@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
A. D. Ovsyannikov
Saint Petersburg State University
Email: dovs45@mail.ru
Russian Federation
I. Yu. Rodin
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: rodin@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
S. E. Sytchevsky
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»; Saint Petersburg State University
Email: sytch@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
O. G. Filatov
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: filatov@niiefa.spb.su
Russian Federation
A. A. Firsov
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: firsov@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
N. A. Shatil
Joint Stock Company «D.V. Efremov Scientific Research Institute of Electrophysical Apparatus»
Email: shatiln@sintez.niiefa.spb.su
Russian Federation
References
- Амосков В.М., Арсланова Д.Н., Белов А.В., Беляков В.А., Васильев В.Н., Глухих В.А., Зайцев А.А., Капаркова М.В., Коротков, В.П. Кухтин, Е.А. Ламзин, М.С. Ларионов, В.М. Михайлов В.А., Неженцев А.Н., Родин И.Ю., Сычевский С.Е., Филатов О.Г., Фирсов А.А., Шатиль Н.А. Патент РФ на изобретение 2573524 «Комбинированный магнитный подвес транспортного средства». Заявка 2014121759 от 28.05.2014.
- Амосков В.М., Арсланова Д.Н., Белов А.В., Беляков В.А., Васильев В.Н., Глухих В.А., Зайцев А.А., Капаркова М.В., Коротков В.А., Кухтин В.П., Ламзин Е.А., Ларионов М.С., Мизинцев А.В., Михайлов В.М., Неженцев А.Н., Родин И.Ю., Сычевский С.Е., Филатов О.Г., Фирсов А.А., Шатиль Н.А. Патент РФ на изобретение 2573135 «Магнитный подвес транспортного средства для комбинированного путепровода». Заявка 2014138054 от 19.09.2014.
- Амосков В.М., Арсланова Д.Н., Белов А.В., Беляков В.А., Васильев В.Н., Капаркова М.В., Коротков В.А., Кухтин В.П., Ламзин Е.А., Ларионов М.С., Михайлов В.М., Неженцев А.Н., Родин И.Ю., Сычевский С.Е., Филатов О.Г., Фирсов А.А., Шатиль Н.А. Патент РФ на изобретение 2566507 «Сверхпроводящее электромагнитное устройство, магнитный подвес и транспортное средство, снабженные таким устройством». Заявка 2014144372 от 31.10.2014.
- . Амосков В.М., Арсланова Д.Н., Белов А.В., Беляков В.А., Васильев В. Н., Капаркова М.В., Кухтин В.П., Ламзин Е.А., Ларионов М.С., Михайлов В.М., Неженцев А.Н., Родин И.Ю., Сычевский С.Е., Филатов О.Г., Фирсов А.А., Шатиль Н.А. Заявка на патент РФ на изобретение «Электромагнитное устройство, путепровод и транспортное средство, снабженные таким устройством». Заявка 2014135711 от 02.09.2014
Supplementary files
