[實用新型]無齒槽永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車

有效

• 申請號: 201720355521.8
• 申請日: 2017-04-06
• 公開（公告）號: CN206690908U
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 張江華;鄧自剛;張衛華;鄭珺
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: B60L13/03
• 分類號: B60L13/03;B60L13/10
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司11578
• 代理人: 關兆輝,程立民

技術領域

本實用新型涉及交通工具領域，具體涉及一種無齒槽永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車。

背景技術

磁懸浮列車是一種沒有車輪的陸上無接觸式有軌交通工具，它采用電磁懸浮和電力牽引。這種列車根據電磁懸浮原理不同，可分為常導吸力型懸浮和超導斥力型懸浮兩大類。

現有高溫超導磁懸浮車系統中均采用直線感應電機驅動方案。直線感應電機具有結構簡單，成本低，控制系統簡單可靠等優點，但其同時存在推力小、效率低、功率因素低、高速性能差等缺點，因此較適用于中低速磁懸浮驅動系統。

相比直線感應電機，而永磁同步直線電機具有推力大，效率和功率因素高等諸多優點，適合中高速磁懸浮驅動系統，如圖1所示，常規的永磁同步直線電機(即齒槽鐵芯型永磁同步直線電機)包括：鐵芯100、永磁體200、電機繞組300以及齒槽400。但常用的永磁同步直線電機的法向磁吸力大，法向力大約為推力的10倍左右，且在運動過程中電機法向力和推力均存在大的波動，法向力波動會對懸浮系統的穩定性造成擾動，且推力波動會影響磁懸浮車的運行舒適性，因此齒槽鐵芯型永磁同步直線電機不適用于高溫超導磁懸浮驅動系統。

因此，有必要提供一種采用無齒槽型永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車，提高磁懸浮車的整體懸浮能力，使得車載永磁體橫向受力小且無垂向力，減小直線電機推進系統對車輛懸浮系統的擾動，提高系統運行動態穩定性。

實用新型內容

本實用新型針對上述現有技術中存在的缺陷，提供了一種無齒槽永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車。

本實用新型提供的技術方案如下：

一方面，提供了一種單邊型無齒槽永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車，包括車體、使所述車體懸浮和對所述車體進行導向的高溫超導懸浮系統以及與供所述車體行駛的軌道梁連接，用于驅動所述車體沿所述軌道梁進行運動的直線電機推進系統；所述車體包括：具有豎直中心軸線的主體；所述主體左右兩側分別向底部延伸出的、沿所述豎直中心軸線對稱設置的第一延伸部以及第二延伸部，且所述第一延伸部的底端形成有第一彎折部；所述第二延伸部的底端形成有第二彎折部；所述第一彎折部與第二彎折部的自由端相對，且兩自由端沿所述豎直中心軸線對稱設置；所述直線電機推進系統設置在所述軌道梁下方兩側。

優選的，所述高溫超導懸浮系統包括沿所述豎直中心軸線對稱設置在所述軌道梁上方兩側的、沿所述軌道梁連續鋪設的永磁軌道；以及與所述永磁軌道相對的、沿所述豎直中心軸線對稱設置在所述車體下方的高溫超導塊材。

優選的，所述高溫超導塊材容納在車載杜瓦瓶中。

優選的，所述直線電機推進系統包括：

背鐵，其設置在所述軌道梁下方兩側，且沿所述軌道梁連續鋪設；

電機繞組，其與所述背鐵連接，且沿所述軌道梁連續鋪設；

以及車載永磁體，其設置在所述第一彎折部以及第二彎折部上，并與所述電機繞組相對；

所述背鐵、電機繞組以及車載永磁體均沿所述豎直中心軸線對稱設置。

優選的，所述的車載永磁體為表貼式永磁體結構、內嵌式永磁體結構或者Halbach永磁體結構。

另一方面，還提供了一種雙邊型無齒槽永磁同步直線電機驅動的高溫超導磁懸浮車，包括具有豎直中心軸線的車體、使所述車體懸浮和對所述車體進行導向的高溫超導懸浮系統以及與供所述車體行駛的軌道梁連接，用于驅動所述車體沿所述軌道梁進行運動的直線電機推進系統，所述直線電機推進系統設置在所述軌道梁上方中部。

優選的，所述高溫超導懸浮系統包括沿所述豎直中心軸線對稱設置在所述軌道梁上方兩側的、沿所述軌道梁連續鋪設的永磁軌道；以及與所述永磁軌道相對的、沿所述豎直中心軸線對稱設置在所述車體下方的高溫超導塊材。

優選的，所述高溫超導塊材容納在車載杜瓦瓶中。

優選的，所述直線電機推進系統包括：

背鐵，其設置在所述軌道梁上方中部，且沿所述軌道梁連續鋪設；

電機繞組，其與所述背鐵之間通過非鐵磁材料固定連接，且兩自由端相對，并沿所述軌道梁連續鋪設；

以及車載永磁體，其設置在所述車體下方；

所述背鐵、電機繞組以及車載永磁體均沿所述豎直中心軸線對稱設置；對稱設置的所述電機繞組之間形成有用于容納所述車載永磁體的容納空間，所述車載永磁體位于所述容納空間的中心位置。

優選的，所述的車載永磁體為表貼式永磁體結構、內嵌式永磁體結構或者Halbach永磁體結構。

本實用新型的技術方案具有如下技術效果：