[發(fā)明專利]電磁裝置、及配有該設(shè)備的跨線橋和車輛

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580081238.4
• 申請(qǐng)日: 2015-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN107949500A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: V·M·阿莫斯科夫;D·N·阿斯拉諾娃;A·V·別洛夫;V·A·別利亞科夫;V·N·瓦西里耶夫;M·V·卡帕科娃;V·A·科羅特科夫;V·P·庫(kù)赫京;E·A·拉姆津;M·S·拉里奧諾夫;V·M·米哈伊洛夫;A·N·內(nèi)葉采夫;I·Y·羅丹;S·E·瑟切夫斯基;O·G·菲拉托夫;A·A·菲爾索夫;N·A·沙季爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: D.V.葉夫列莫夫電生理儀器研究所股份公司;科學(xué)與創(chuàng)新股份公司
• 主分類號(hào): B60L13/04
• 分類號(hào): B60L13/04;B61B13/08;H02N15/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所11247
• 代理人: 楊曉光,于靜

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是電學(xué)物理學(xué)，電氣工程領(lǐng)域，特別是涉及電磁裝置，并且在某些方面涉及到以電磁懸浮的形式使用電磁裝置的交通運(yùn)輸系統(tǒng)。

背景技術(shù)

在專利CN202847462中示出了一種車輛磁懸浮裝置，其中使用了電磁體。這些電磁體，如圖1和專利CN202847462中2b所示，是內(nèi)置U形芯的線圈(繞組)，U型芯沿著線圈，線圈與跨線橋平行，磁懸浮體被吸至該線圈上(上述專利中這個(gè)方向在所示結(jié)構(gòu)中是垂直的；它與線和/或電磁體的磁矩方向一致)。U型芯向上彎曲，向著跨線橋的一部分——強(qiáng)磁導(dǎo)軌(軌道，橫梁)。上述強(qiáng)磁導(dǎo)軌還有朝向由電磁鐵芯末端彎曲形成的電磁懸浮磁極的凸出部分(磁極)。軌道磁極和磁懸浮磁極以這樣的方式被放置，這使它們之間存在氣隙，磁場(chǎng)流通過磁隙閉合，確保了磁懸浮體對(duì)跨線橋的引力。電磁鐵之間間隙的大小由電磁力來調(diào)節(jié)，這取決于通過電磁鐵線圈電流的大小。

為了確保重達(dá)數(shù)噸或數(shù)十噸車輛的懸浮，需要非常強(qiáng)大的磁場(chǎng)。在運(yùn)動(dòng)過程中集中在極點(diǎn)而產(chǎn)生的強(qiáng)烈的渦流，會(huì)導(dǎo)致強(qiáng)磁導(dǎo)軌的磁極和電磁鐵的磁芯加熱至相當(dāng)高的溫度。這將引發(fā)磁系統(tǒng)性能的惡化，設(shè)備的磨損會(huì)加快，使用壽命縮短，能耗增加。間隙中的磁場(chǎng)水平受到U形磁芯飽和度的限制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)水平的缺陷，特別是針對(duì)更為有效地分配磁場(chǎng)，減少工作區(qū)域外的散射場(chǎng)并減降低其與運(yùn)輸貨物和乘客的相互作用。

接下來,我們將使用已知的定義。

1)表達(dá)式[a×b]表示兩個(gè)向量的向量乘積a＝(a_x,a_y,a_z)和b＝(b_x,b_y,b_z)。在此處和接下來，矢量以粗體突出顯示。矢量產(chǎn)品[a×b]是一個(gè)向量c＝(c_x,c_y,c_z)的組成部分,等于c_x＝a_yb_z–a_zb_y,c_y＝a_zb_x–a_xb_z,c_z＝a_xb_y–a_yb_x。矢量c垂直于a和b所在的平面。

2)任何形狀的電磁載流線圈的磁矩，m,在通常情況下容量導(dǎo)體等于其中V表示導(dǎo)體的體積，dV是以動(dòng)徑r為特征的體積要素，j是電流密度矢量。如果電磁的繞組表示為一個(gè)薄的閉環(huán)，那么I是總電流，dl是外廓周長(zhǎng)。對(duì)于平面電路，給出最后一個(gè)表達(dá)式其中S是面積，n是垂直于平面的單位向量，根據(jù)右手定則的定向(如果沿著電流方向上旋轉(zhuǎn)右手，則磁矩的方向?qū)⑴c右手運(yùn)動(dòng)的方向保持一致)。磁矩是所選坐標(biāo)系中電磁(線圈，線軸)的特性(I.E.Tamm《電力學(xué)理論基礎(chǔ)》，莫斯科：科學(xué)出版社，1989)。

3)電磁的中心r₀被定義為其中L是繞組電路的總長(zhǎng)度(其中包括多匝和/或多層繞組)，dl是外廓周長(zhǎng)。如果電路是對(duì)稱的，那么該定義與對(duì)稱中心相同。

4)一般情況下電磁鐵的橫向平面是一個(gè)與穿過其中心的磁矩矢量垂直的平面。如果電磁鐵由一個(gè)扁平的線圈組成，則橫向平面與線圈平面重合。如果線圈是平的，則橫平面與平均匝數(shù)的平面重合。

5)磁場(chǎng)的最大非對(duì)稱方向是沿著其可保證觀測(cè)點(diǎn)磁場(chǎng)系數(shù)的最大差的方向，而這些觀測(cè)點(diǎn)沿著電磁設(shè)備的不同方向?qū)ΨQ分布。因?yàn)閷?duì)于磁懸浮的列車來說，這個(gè)方向通常由重力來確定，并且與車輛的垂直軸線重合，為了簡(jiǎn)化，此處及以下這個(gè)方向被稱為垂直。

6)水平面——垂直于垂直方向的平面。

7)電磁裝置由兩個(gè)，三個(gè)，四個(gè)或更多個(gè)電磁鐵組成，電磁鐵的中心在某個(gè)方向(以下簡(jiǎn)稱為縱向)相對(duì)移動(dòng)。縱向可以用水平面上的一條直線來表示，最小化偏離電磁鐵的中心，例如用最小二乘法(Linnik Yu.V.，最小二乘法和處理觀測(cè)數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)學(xué)理論觀察處理基礎(chǔ)。莫斯科，1962)。電磁鐵在縱向形成一個(gè)序列，可以被定義為―相鄰電磁鐵”。位于邊緣的電磁鐵有一個(gè)相鄰電磁鐵，其余的則有兩個(gè)。