[實用新型]一種轉速可控的吸引性磁懸浮輪子

有效

• 申請號: 201520794547.3
• 申請日: 2015-10-14
• 公開（公告）號: CN205033861U
• 公開（公告）日: 2016-02-17
• 發明（設計）人: 許文媛;孟濬
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B60B19/00
• 分類號: B60B19/00;B60L13/10
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 邱啟旺

技術領域

本實用新型涉及交通領域，具體涉及一種轉速可控的吸引性磁懸浮輪子。

背景技術

現有的輪子由輪子的外圈、與外圈相連接的輻條和中心軸構成，輪子的中心軸與物體通過車軸相連接，由電機驅動輪子的轉動。因此，輪子的轉速控制只能通過電機的轉速控制實現，并且同一車軸只能與一只輪子相連，這對輪子的應用和創新帶來了很大的局限性，如何使輪子的轉速調控擺脫電機和車軸的束縛是突破這一局限的關鍵。基于現有的磁懸浮技術和直線電機的原理，我們考慮將輪子的外圈與內圈和中心軸相分離，通過控制器采用無線或有線方式控制輪子的轉速，從而使輪子的轉速調控擺脫電機和車軸的束縛。

發明內容

本實用新型的目的在于針對現有技術的不足，提供一種基于磁懸浮原理的內輪與外輪相分離的轉速可控的吸引性磁懸浮輪子。本實用新型磁懸浮輪子可由控制器采用有線或無線的方式控制轉速，并且同一車軸可連接多個輪子。

本實用新型采用的技術方案如下：一種基于磁懸浮的輪子包括內輪、外輪、吸引性懸浮系統、牽引系統、導向系統、控制器和供電系統。

所述的內輪和外輪為同心圓，且外輪的過中心軸線的任意截面呈半包內輪的過中心軸線的任意截面的形狀；所述內輪開有中心通孔；所述的內輪的中心通過軸與輪子所安裝的物體相連。

所述的內輪和外輪為同心圓，且外輪的過中心軸線的任意截面呈半包內輪的過中心軸線的任意截面的形狀；所述內輪開有中心通孔；所述的內輪的中心通過軸與輪子所安裝的物體相連；吸引性懸浮系統包括2n個懸浮單元，n≥4，每個懸浮單元包括懸浮初級、懸浮次級和懸浮氣隙傳感器；所述的牽引系統包括一個或多個牽引單元，每個牽引單元包括牽引初級、牽引次級和位置傳感器；導向系統包括2m個導向單元，m≥4，每個導向單元包括導向初級、導向次級和導向氣隙傳感器；所述的牽引初級位于內輪，所述的牽引次級對應于牽引次級位于外輪；所述的2n個懸浮初級分兩列分別均勻分布于外輪，對應于2n個懸浮初級有2n個懸浮次級分布于內輪，2n個懸浮氣隙傳感器位于外輪或內輪對應于懸浮初級和懸浮次級分布；所述的2m個導向初級分兩列分別均勻分布于外輪，對應于2m個導向初級有2m個導向次級分布于內輪，2m個導向氣隙傳感器位于外輪或內輪并對應于導向初級和導向次級分布；

所述的位置傳感器、懸浮氣隙傳感器和導向氣隙傳感器均與控制器通信。所述的供電系統為吸引性懸浮系統、牽引系統、導向系統和控制器供電。

所述的內輪和外輪優選以下結構：過內輪的中心軸線的任意截面為兩個T型結構，且兩個T型結構的尾端相對；所述外輪的過中心軸線的任意截面為C型結構，并且C型結構的A-B段和I-J段與內輪的兩個T型首端下平面相平行，C-D段和G-H段與內輪的兩個T型首端側面相平行，E-F段與內輪的T型首端上平面相平行，C型結構的其他段以光滑曲線相連接。

所述的懸浮初級為電磁鐵，位于內輪的T型首端的兩個下平面的下側；所述的懸浮次級為永磁體或金屬板，位于外輪的C型結構內側的A-B段和I-J段；所述的懸浮氣隙傳感器位于T型首端的兩個下平面的下側或位于外輪的C型結構內側的A-B段和I-J段。所述的電磁鐵為直流激磁或交流激磁；所述的懸浮次級為U型次級。

所述的牽引初級為三相交流繞組，牽引次級為金屬板；或者，所述的牽引初級為三相交流軌道，所述的牽引次級為超導磁體。所述的牽引初級位于內輪的T型首端的上平面的上側；所述的牽引次級位于外輪與T型首端的上平面相對應的平面的下側；所述的位置傳感器位于外輪與T型首端的上平面相對應的平面的下側。所述的導向初級為電磁鐵，位于內輪的兩個T型首端側面的外側；所述的導向次級為永磁體或金屬板，位于外輪的C型結構內側的C-D段和G-H段；所述的導向氣隙傳感器位于內輪的兩個T型首端側面的外側或外輪的C型結構內側的C-D段和G-H段。所述的電磁鐵為直流激磁或交流激磁；所述的導向次級為U型次級。

所述的控制器位于輪子本身或輪子所安裝的物體。

所述的位置傳感器、懸浮氣隙傳感器和導向氣隙傳感器與控制器的通信方式包括有線和無線。

所述的供電系統包括直流供電、三相交流供電和電能儲存三部分；所述的直流供電向吸引性懸浮系統和導向系統的電磁鐵供電；所述的三相交流供電向牽引系統的三相交流繞組或三相交流軌道的軌道線圈供電；所述的電能儲存用于儲存電能；所述的電能儲存系統將電能轉換為直流電和三相交流電分別供應至相應的系統。

本實用新型的有益效果是：