Der synchrone Lineargenerator dient der berührungslosen Bordenergieversorgung während der Fahrt, was deutliche Vorteile gerade bei hohen Geschwindigkeiten in Be-zug auf Verschleiß und Instandhaltungskosten gegenüber einer herkömmlichen Strom-abnehmer/Stromschiene-Paarung bietet. Er wird allerdings erst bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von ca. 100 km/h zugeschaltet. Unterhalb von 100 km/h ist ein Betrieb des Lineargenerators nicht wirtschaftlich. Der durch den Lineargenerator erzeugte Fahrwiderstand ist in erster Näherung der Geschwindigkeit indirekt proportional. Damit würde sich für kleine Geschwindigkeiten ein sehr großer (vom Lineargenerator hervorgerufener) Fahrwiderstandsanteil ergeben. Die Zuschaltung des Lineargenerator bewirkt eine sprunghafte Änderung des Gesamtfahrwiderstandes. Der Lineargenerator ist beim Transrapid in den Polen der Tragmagneten (integriertes Trag- und Antriebsmodul) untergebracht. Somit ist er in einem Synchronmotor einem synchronen Wanderfeld ausgesetzt. Um aber eine Spannung zu induzieren bzw. Leistung dem Lineargenerator entnehmen zu können, gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten. Entweder findet eine Relativbewegung zwischen dem örtlich veränderlichem magnetischen Feld und einer Spule statt oder aber die "ortsfeste" Spule ist einem sich zeitlich ändernden magnetischen Fluß ausgesetzt. Wie bereits erwähnt ist der Linear-generator selber eine Synchronmaschine und wird durch die Befestigung auf dem Fahrzeug, mit der synchronen Geschwindigkeit der Linearmotors bewegt. Damit ist auf den ersten Blick weder die erste noch die zweite Variante zur Spannungsinduktion genutzt. Scheinbar wird sowohl das magnetische Feld am jeweiligen Ort der Lineargeneratorwicklungen durch den Synchronlauf konstant gehalten. Tatsächlich aber wird eine typische Eigenschaft des ortsfesten Statorpaketes an der Fahrwegunterseite zur Generierung der Lineargeneratorspannung genutzt. Die Statorwicklungen sind in den Nuten der geblechten Eisenpakete eingebracht. Diese Nuten bewirken eine Änderung des wirksamen Luftspaltes und damit des magnetischen Widerstandes bzw. des magnetischen Flusses - in der folgenden Abbildung durch die unterschiedliche Länge und Dichte der Pfeile verdeutlicht. An der Stelle wo die Wicklungen im Stator eingebracht sind, ist der Luftspalt größer und folglich auch die magnetische Feldstärke kleiner. Damit wird beim Fahren das eigentliche "makroskopische" synchrone Wanderfeld "mikroskopisch" periodisch verändert. Aus dieser geringen Flußvariation versorgt der Lineargenerator alle Bordfunktionen (wie z. B. Tragen, Führen, Klimaanlage, Nachladen der Batterien) mit elektrischer Energie.

Abbildung: Prinzipskizze des Lineargenerators im integrierten Trag- und Antriebsmodul beim Transrapid

Beim Transrapid sind 30 Lineargeneratoren pro Sektion (pro Seite 15 Tragmagnete) verteilt. Diese redundante Auslegung gewährleistet u. a. eine sichere Bordenergiever-sorgung, die für das sichere Schweben unerlässlich ist. Es existieren 4 unabhängige Bordnetze. Die Bordenergieversorgung ist für eine elektrische Leistung ca. 272 kW für eine (Bug-) Sektion dimensioniert. Jedes der 4 Bordnetze wird über Hochsetzsteller von 7 bis 8 Lineargeneratoren gespeist. Die Bordbatterien können alle notwendigen Bordsysteme für maximal 10 min auch ohne Nachladung über den Lineargenerator oder Stromschiene versorgen. Der Transrapid ist mit wartungsarmen NiCd-Batterieeinheiten ausgestattet. Die Zellenspannung einer einzelnen NiCd-Zelle beträgt 1,26 V. Damit werden 348 Zellen mit je 1,3 kg Gewicht benötigt. Das ergibt ein Ge-samtbatteriegewicht von ca. 6 t (1,5 t pro Trog).

Tabelle 4: Installierte Leistung der Bugsektion des Transrapid 07