[實用新型]帶超導帶材的電磁鐵及電磁道岔

有效

• 申請號: 201720738091.8
• 申請日: 2017-06-23
• 公開（公告）號: CN206849604U
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 鄧自剛;李彥興;鄭珺;張婭
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H01F6/00
• 分類號: H01F6/00;H01F6/04;E01B25/34
• 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

本實用新型涉及電磁道岔技術，具體涉及帶超導帶材的電磁鐵，采用該電磁鐵結構的電磁道岔。

背景技術

目前關于電磁道岔用電磁鐵的研究較少，文章“A Turnout Switch for a Superconductively Levitated Linear Transport System”描述了關于電磁道岔用電磁鐵的相關研究進展。該電磁鐵通過線圈通電產生磁場，用鐵軛聚集磁力線至磁極(即軌道面)，從而產生能實現左轉或右轉所需要的特定磁場。

現有電磁鐵所產生的磁通密度不能達到永磁體磁通密度的大小，從而導致軌道上表面磁場在道岔處不均勻，進而引起高溫超導磁浮車在通過道岔時運行不平穩的現象。CN201610173560.6公開了電磁道岔用電磁鐵，其包括：鐵芯和線圈，鐵芯包含四個分支，四個分支從左向右依次并排設置，同一側的一端匯集為一體，靠左的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極A，靠右的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極B；每個分支上纏繞一個線圈，四個線圈連接；根據上述連接方式可對靠左的兩個分支和靠右的兩個分支線圈分別通以不同方向的電流。利用該設置分支的鐵芯，纏繞線圈產生較大的磁通密度，調節電磁鐵通電電流大小產生與永磁體匹配的磁通密度。但是，該專利利用電磁體通電線圈難以產生與永磁體相匹配的磁通密度，且通電線圈發熱導致電磁道岔不能持續性工作。由于磁通線總是選擇磁阻最小的路徑通過，因此專利1中的平行磁極A和磁極B，兩極間的磁通量最大，不利于提高磁極上方的磁通密度。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種電磁道岔用電磁鐵及電磁道岔，以解決電磁道岔產生磁通密度與永磁軌道的磁通密度相匹配的問題。

本實用新型專利涉及一種電磁道岔用電磁鐵，其包括：鐵芯、超導帶材和低溫容器；所述鐵芯包含四個分支，四個分支從左向右依次并排設置，同一側的一端匯集為一體，靠左的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極A，靠右的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極B；每個分支上纏繞一個所述超導帶材，四個所述超導帶材連接；靠左的兩個分支上的線圈的通電方向和靠右的兩個分支上的線圈通電方向不同；所述超導帶材置于所述低溫容器的冷卻液中。

在一些實施例中，優選為，靠左的兩個分支上的超導帶材通電方向相同；靠右的兩個分支的超導帶材通電方向相同。

在一些實施例中，優選為，所述磁極A和所述磁極B之間的距離自分支匯集端向延伸尾端逐漸減小。

在一些實施例中，優選為，所述鐵芯的拐角處倒圓角。

本實用新型還提供了一種包含所述電磁鐵的電磁道岔，所述電磁鐵垂直于永磁軌道，電磁道岔用電磁鐵的磁極嵌入所述永磁軌道內，磁極A和磁極B處于分岔處的中心位置，二者之間相間一塊永磁體大小的空隙。

在一些實施例中，優選為，所述永磁軌道采用釹鐵硼永磁體，且為Halbach型永磁軌道。

本實用新型實施例提供的在鐵芯上纏繞超導帶材，由于超導帶材的高臨界電流密度，可以產生更大的磁通密度，足以提供車輛懸浮的磁場。使用低溫液體為超導帶材提供低溫環境，相對現有技術中鐵芯上纏繞的線圈，避免了由于線圈發熱帶來的不可持續性工作的問題。

超導帶材的臨界電流密度高，在繞制于鐵芯通電后，可產生與永磁體相匹配的磁通密度，足以提供懸浮車輛的磁場；同時利用為超導帶材提供低溫環境的冷卻液體，使電磁道岔可持續性工作。

附圖說明

圖1為本實用新型一個實施例中左轉時電磁道岔用電磁鐵的示意圖；

圖2為本實用新型一個實施例中右轉時電磁道岔用電磁鐵的示意圖。

具體實施方式

下面通過具體的實施例結合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。

現有鐵芯圍繞線圈難以產生與永磁體相匹配的磁通密度，且通電線圈發熱導致電磁道岔不能持續性工作。為此，本實用新型提供了一種帶超導帶材的電磁鐵及電磁道岔。具體為：

電磁道岔用電磁鐵，包括：鐵芯、超導帶材和低溫容器；鐵芯包含四個分支，四個分支從左向右依次并排設置，同一側的一端匯集為一體，靠左的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極A，靠右的兩個分支的另一端匯集后延伸出磁極B；每個分支上纏繞一個超導帶材，四個超導帶材(3a、3b、3c、3d)連接；可對靠左的兩個分支和靠右的兩個分支線圈分別通以不同方向的電流。