[實用新型]電磁列車

有效

• 申請號: 201620030631.2
• 申請日: 2016-01-14
• 公開（公告）號: CN205292323U
• 公開（公告）日: 2016-06-08
• 發明（設計）人: 蔡彬;褚曉廣;閆紹敏;王茂友
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學;褚曉廣
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種列車，特別是一種電磁列車。

背景技術

電磁懸浮列車具有無摩擦的優點，已在上海得到商業應用。但磁懸浮列車運行時 其定轉子之間的懸浮間隙一般要保持在8-10mm，停車時的氣隙更大，約為15~20mm，要保持 這樣的懸浮氣隙，懸浮磁鐵（轉子）的勵磁電流勢必要大，造成懸浮磁鐵耗電量大，自重大， 導致車輛的有效載荷低。更為重要的是，磁懸浮系統是一個強耦合、本質非線性、開環不穩 定的系統，在列車起浮、降落、直行等懸浮過程中需要氣隙傳感器實時監測氣隙的大小，其 控制復雜、不易實現，因而限制著磁懸浮列車的推廣使用。

發明內容

本實用新型的主要目的在于：針對現有技術中存在的缺陷或不足，提供一種功耗 小、自重輕、成本低、控制簡單易行、運行效果與磁懸浮列車相當的電磁列車。

為了達到以上目的，本實用新型電磁列車，包括：線路軌道，所述線路軌道兩側沿 行駛方向安裝有多個長定子；驅動系統，所述驅動系統含有所述長定子；車輛，所述車輛含 有車輛支撐架、車廂；導向系統，所述導向系統含有導向磁鐵、導向軌道、導向氣隙傳感器、 導向控制器；以及電磁支撐系統，其特征在于：所述電磁支撐系統包括轉子、轉子控制器、車 輛載荷傳感器，所述轉子位于所述長定子下方，所述轉子與所述長定子之間具有小氣隙，氣 隙的取值范圍為2mm-6mm；所述車輛通過其底部的支撐滑撬與所述線路軌道接觸，列車在整 個行駛過程中，均與所述線路軌道接觸。

所述轉子控制器根據所述車輛載荷傳感器測得的車輛載荷，實時調節所述轉子的 勵磁電流，使得勵磁電流產生的電磁吸力等于所述車輛載荷。

所述電磁支撐系統安裝在所述車輛支撐架上。

本實用新型電磁列車與磁懸浮列車的主要區別在于：1）車輛與線路軌道固定接 觸，沒有懸浮，因而可省去懸浮氣隙傳感器，也無需起浮、降落、懸浮控制，使得控制簡單、運 行穩定；2）定子與轉子之間的氣隙為2-6mm，顯著小于磁懸浮列車定轉子之間的懸浮氣隙 （8-10mm），其帶來的有益效果是：如果產生同樣的電磁吸力f（即同樣的車輛載荷），本發明 電磁列車所需的轉子勵磁電流I可以成倍縮小，而根據功率P=I²R（其中R為轉子勵磁線圈的 電阻），則功耗將成平方倍減小，同時自重減輕；3）新增車輛載荷傳感器，通過它實時測量車 輛載荷，只要調節轉子的勵磁電流I，使其產生的電磁吸力f等于車輛載荷，也就是說電磁吸 力抵消了車輛載荷重力，則車輛作用于軌道上的作用力為零，因而摩擦力亦為零，這樣雖然 是固定接觸，但仍可達到與磁懸浮列車同樣的無摩擦效果；進一步地，在遇到緊急情況時， 通過降低轉子的勵磁電流I，使得電磁吸力f變小，即可增加摩擦力，達到輔助迅速制動停車 的目的。

綜上所述，本實用新型的有益效果是：1）無需懸浮氣隙傳感器，沒有起浮、降落、懸 浮控制，控制簡單、運行穩定；2）由于定轉子之間的氣隙顯著縮小，使得列車自重輕、成本 低、有效載荷大、功耗大大降低；3）雖然是固定接觸，但仍可達到與磁懸浮列車同樣的無摩 擦效果；4）在遇到緊急情況時，通過降低轉子的勵磁電流，使得電磁吸力變小，即可增加列 車與軌道之間的摩擦力，達到迅速制動停車的目的。

附圖說明

附圖1為本實用新型電磁列車的結構示意圖。

附圖2為本實用新型電磁支撐系統的力學分析示意圖。

圖中標號：1-軌道，1a-定子面，1b-側面導向軌面，1c-滑行軌面，2-鋼筋混凝土支 墩基礎，3-長定子，4-轉子，4a-轉子勵磁線圈，4b-轉子鐵心，5-車輛載荷傳感器，6-車輛支 撐架，6a-橫梁，6b-縱梁，7-支撐滑撬，8-車輛，9-導向磁鐵。

具體實施方式

下面結合附圖，對本實用新型作進一步詳細說明。

如附圖1所示，本實用新型電磁列車的線路軌道包括軌道1、鋼筋混凝土支墩基礎 2，其作用是引導列車前進方向，同時承受列車載荷并將之傳至地基。軌道1為線路的上部結 構，包括定子面1a（用于懸浮）、側面導向軌面1b（用于控制列車方向）、滑行軌面1c（用于支 承列車）及其固定附件；鋼筋混凝土支墩基礎2為線路的下部結構。