[發明專利]超導磁懸浮直線電磁推進系統

有效

• 申請號: 201810236288.0
• 申請日: 2018-03-21
• 公開（公告）號: CN108448873B
• 公開（公告）日: 2020-01-07
• 發明（設計）人: 寇寶泉;葛慶穩;黃昌闖
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學;中國航天科工飛航技術研究院(中國航天海鷹機電技術研究院)
• 主分類號: H02K55/02
• 分類號: H02K55/02;H02N15/00
• 代理公司: 23109 哈爾濱市松花江專利商標事務所
• 代理人: 岳昕

超導磁懸浮直線電磁推進系統，涉及電機領域。本發明是為了解決現有的磁懸浮推進系統的超導磁體所形成的磁場在車上是開放的，漏磁嚴重，磁場屏蔽難度大，車輛重量高并且常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，懸浮控制難度大，對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高的問題。本申請提出一種超導磁懸浮直線電磁推進系統，通過采用集成的懸浮、導向繞組與串聯磁路超導體勵磁，實現了高速直線推進系統動子的自動懸浮與導向，實現了推進繞組的獨立設計。

技術領域

本發明涉及超導磁懸浮直線電磁推進系統。屬于電機領域。

背景技術

現有高速磁懸浮直線電磁推進系統可分為常導型和超導型兩大類。常導型也稱常導磁吸型，以德國高速常導磁懸浮列車transrapid為代表，它是利用普通直流電磁鐵電磁吸力的原理將列車懸起，懸浮的氣隙較小，一般為10mm左右。常導型高速磁懸浮列車的速度可達每小時400～500km，適合于城市間的長距離快速運輸。而超導型磁懸浮列車也稱超導磁斥型，以日本MAGLEV為代表，它是利用超導磁體產生的強磁場，列車運行時與布置在地面上的線圈相互作用，產生電動斥力將列車懸起，懸浮氣隙較大，一般為100mm左右，速度可達每小時500km以上。盡管磁懸浮推進系統具有速度快、加速度大、能耗低、維修少、污染小、噪聲低、壽命長等諸多優點，但仍然存在一些不足：(1)超導磁體所形成的磁場在車上是開放的，漏磁嚴重，磁場屏蔽難度大，車輛重量高；(2)常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，懸浮控制難度大，對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高。

發明內容

本發明是為了解決現有的磁懸浮推進系統的超導磁體所形成的磁場在車上是開放的，漏磁嚴重，磁場屏蔽難度大，車輛重量高并且常導磁懸浮技術的懸浮高度較低，懸浮控制難度大，對線路的平整度、路基下沉量及道岔結構方面的要求較超導技術更高的問題。現提供超導磁懸浮直線電磁推進系統。

超導磁懸浮直線電磁推進系統，它由驅動控制分系統和直線電機分系統組成，驅動控制分系統由功率變換器和控制器組成，直線電機分系統由初級和次級組成，

初級包括懸浮、導向初級1和推進初級2；

推進初級2固定在地面上，懸浮、導向初級1為雙邊初級結構，懸浮、導向初級1和推進初級2的工作面相互平行，

次級包括兩個低溫容器4和超導線圈或超導塊材5，

兩個低溫容器4固定在撬車3下側，超導線圈或超導塊材5放置在低溫容器4內，推進初級2位于兩個低溫容器4之間，且推進初級2與低溫容器4之間為氣隙，低溫容器4與懸浮、導向初級1之間為氣隙，該氣隙所在平面與運動方向平行，與水平面相垂直，

該磁懸浮直線推進系統為長初級、短次級結構；

懸浮、導向初級1的每邊初級由多個線圈組1-1和線圈基板組成，每個線圈組1-1由兩個矩形線圈組成，兩個矩形線圈沿垂向上下并列固定在線圈基板上，線圈基板固定在地面側壁上，兩個矩形線圈的繞向相反，首尾連接在一起；各線圈組1-1沿運動方向依次排列；懸浮、導向初級1的雙邊初級中對應位置的線圈組1-1的首端連在一起，雙邊初級中對應位置的線圈組1-1的尾端連在一起，

推進初級2由一組或兩組初級線圈2-1和初級基板組成，當為一組初級線圈2-1時，一組初級線圈2-1沿運動方向固定在初級基板上或嵌放在初級基板的槽中，初級基板固定在壁面上，當為兩組初級線圈2-1時，兩組初級線圈沿運動方向固定在初級基板的兩側，或嵌放在初級基板兩側的槽中，兩個初級基板固定在壁面上；

由超導線圈或超導塊材5勵磁形成的磁極分左右兩列，左右兩列磁極分別設置在兩個低溫容器4內，每列磁極由N、S沿著運動方向依次交替排列，左右兩列對應位置磁極的極性相同。

超導磁懸浮直線電磁推進系統，它由驅動控制分系統和直線電機分系統組成，驅動控制分系統由功率變換器和控制器組成，直線電機分系統由初級和次級組成，