Optimized Linear Motor for Urban Superconducting Magnetic Levitation Vehicles

“…Além de estudos de simulação, foram feitos testes experimentais em uma bancada com esteira em movimento fechado, validando o projeto [20], [21]. A implementação na linha de teste de 200 m, mencionada anteriormente, só se tornou viável a partir da concessão, no final de 2021, do apoio financeiro obtido com a aprovação de um projeto submetido Para cada uma das 3 possibilidades de back-iron existem 2 possibilidades de folha de material condutor, resultando um total de 6 possibilidades, porém, como será visto, nem todas precisarão ser testadas.…”

Section: Motor Linearunclassified

Caracterização Das Forças Eletromagnéticas em Motor Linear Projetado para o Veículo MagLev-Cobra

Oliveira¹,

Costa²,

Stephan³

et al. 2022

Eletrônica de Potência

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A obtenção da característica de força x velocidade de um Motor Linear de Indução projetado para veículos de transporte apresenta dificuldade pelo fato do secundário do motor se estender por um percurso longo, não estando confinado a um pequeno espaço, como é o caso dos Motores Rotativos ou mesmo dos Motores Lineares para aplicações em indústrias. Para contornar esta dificuldade, alguns métodos experimentais, com movimento confinado, foram propostos, por exemplo: motores cilíndricos com remoção de alguns polos do primário; bancadas de laboratório nas quais o deslocamento linear é substituído por um disco ou um tambor em rotação e, também, na forma de uma esteira plana em movimento fechado. No caso específico de veículos de Levitação Magnética (MagLev), um problema adicional advém da necessidade de garantir a levitação durante os testes. Isto costuma ser contornado com o uso de rodas de apoio bem lubrificadas, mas, mesmo assim, as medidas de força de tração sofrem com erros introduzidos pelo atrito. Além do mais, a medição da força de atração entre primário e secundário do motor linear apoiado em rodas exige uma adaptação engenhosa na instalação de extensômetros. No presente artigo, descreve-se a realização de um teste de laboratório para comprovar estudos de simulação e de testes com operação confinada de movimento de um Motor Linear para veículos MagLev. Trata-se de um simples procedimento estático, porém capaz de considerar a situação peculiar de um veículo sem contato com o solo na sua real situação de operação. Se a medição da força de tração possui limitação oriunda da baixa frequência de alimentação, compensada apenas com um incremento na razão V/f, em contrapartida, a força de atração entre primário e secundário, extremamente importante em veículos MagLev, revela-se de forma confiável. O método aqui apresentado mostrou-se suficientemente preciso para a escolha do Motor Linear de um veículo de levitação magnética para transporte urbano denominado MagLev-Cobra.

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“…Benefiting from self-stable suspension and moderate stiffness in the radial and axial directions, bulk high-temperature superconductors (HTS) have many engineering applications, such as maglev trains [1,2], superconducting bearings [3,4], flywheel energy storage (FES) systems [5,6] and high-resolution devices [7,8]. In addition, extensive advances have been made in understanding and reducing rotational losses in HTS magnetic bearings, especially for application in FES systems with a high rotation speed [9,10].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Loading capacity, rotation loss and torsional oscillation research on an Evershed-type hybrid superconducting bearing used for micro-thrust measurements

Liu

Yang²,

Zhao³

et al. 2022

Supercond. Sci. Technol.

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Characterized by very low rotational drag, applications of high temperature superconductor (HTS) bearings have been expanded in some high precision instruments. We developed a sensitive magnetic suspension stand based on an Evershed-type hybrid HTS bearing to measure the micro newton level thrust. The hybrid HTS bearing is to use the strong attractive force of a permanent magnet (PM) biased bearing to support main loading in the bearing, while the instability in the PM biased bearing was compensated by the magnetic stability from an HTS bearing. Compared to the single PM/HTS bearing, the hybrid HTS bearing is intended not only to support larger load and but also to suppress the rotation loss and levitation drift. Loading capacity, loss and damping torque were explored at different design parameters such as bearing gaps L1, L2, field cooling height (FCH) of bulk HTSs. Spin down testing suggested that the loss of the hybrid HTS bearing can be reduced by raising the HTS bearing gap L2 or reducing the field cooling height. The hybrid HTS bearing showed a typical oscillation behavior in the extreme low frequency, and torsional pendulum testing suggested that the spring constant k of the hybrid HTS bearing can be as low as 36.39 μN·m/°. A micro-thrust stand based on the hybrid HTS bearing was established to test an electrospray thruster in the vacuum chamber, and the measurement result of 26.61 μN presents the ability of micro-thrust stand to achieve μN level testing.

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Optimized Linear Motor for Urban Superconducting Magnetic Levitation Vehicles

Cited by 15 publications

References 14 publications

Past, present and future of Superconducting Magnetic Levitation (SML)

Past, present and future of Superconducting Magnetic Levitation (SML)

Caracterização Das Forças Eletromagnéticas em Motor Linear Projetado para o Veículo MagLev-Cobra

Loading capacity, rotation loss and torsional oscillation research on an Evershed-type hybrid superconducting bearing used for micro-thrust measurements

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