[發(fā)明專利]矯正磁懸浮交通設(shè)備中永磁磁組側(cè)向偏離的方法及裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810993357.2
• 申請(qǐng)日: 2018-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109159672B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄧永芳;鄧斌;黃晨;馬啟文;楊牧南;周發(fā)助;鄭欣欣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江西理工大學(xué);西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L13/06
• 分類號(hào): B60L13/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11467
• 代理人: 黃雪

一種矯正磁懸浮交通設(shè)備中永磁磁組側(cè)向偏離的方法及裝置，包括控制單元、軌道、永磁鐵、傳感器以及電磁鐵。本發(fā)明通過(guò)永磁鐵與軌道之間的磁性互斥提供懸浮力，通過(guò)傳感器、控制單元和電磁鐵形成閉環(huán)控制系統(tǒng)，由其中的控制單元對(duì)傳感器獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行PID運(yùn)算，獲得逐漸衰減的電流，通過(guò)該電流激勵(lì)電磁鐵產(chǎn)生磁場(chǎng)，逐漸修正磁體側(cè)向的偏。PID的控制方法得以使所述勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)對(duì)轉(zhuǎn)向架的作用力逐漸減小，轉(zhuǎn)向架移動(dòng)也會(huì)越來(lái)越慢，由此還能夠?qū)ο到y(tǒng)起到一個(gè)緩沖保護(hù)作用，使其激發(fā)的磁場(chǎng)保持所述路軌永磁體陣列與所述車載永磁體陣列不接觸，實(shí)現(xiàn)對(duì)磁懸浮系統(tǒng)側(cè)向偏離的糾正。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及軌道交通領(lǐng)域，尤其涉及利用磁懸浮驅(qū)動(dòng)的軌道交通設(shè)備的控制方法。

背景技術(shù)

目前磁懸浮軌道交通系統(tǒng)按懸浮方式主要分為三種，分別是：電磁懸浮(EMS)和電動(dòng)懸浮(EDS)及永磁懸浮(PMS)。

EMS：電磁懸浮，是一種吸力懸浮系統(tǒng)，是結(jié)合在機(jī)車上的電磁鐵和導(dǎo)軌上的鐵磁軌道相互排斥產(chǎn)生懸浮。常導(dǎo)磁懸浮列車工作時(shí)，首先調(diào)整車輛下部的懸浮和導(dǎo)向電磁鐵的電磁排斥力，與地面軌道兩側(cè)的繞組發(fā)生磁鐵反作用將列車浮起。在車輛下部的導(dǎo)向電磁鐵與軌道磁鐵的反作用下，使車輪與軌道保持一定的側(cè)向距離，實(shí)現(xiàn)輪軌在水平方向和垂直方向的無(wú)接觸支撐和無(wú)接觸導(dǎo)向。車輛與行車軌道之間的懸浮間隙為10毫米，是通過(guò)一套高精度電子調(diào)整系統(tǒng)得以保證的。此外由于懸浮和導(dǎo)向?qū)嶋H上與列車運(yùn)行速度無(wú)關(guān)，所以即使在停車狀態(tài)下列車仍然可以進(jìn)入懸浮狀態(tài)。但，EMS型磁懸浮列車耗能較高。并且，由于電磁裝置必須承載較大勵(lì)磁電流才能維持穩(wěn)定懸浮，而勵(lì)磁電流會(huì)在電子器件上產(chǎn)生較大熱量，因此，EMS方式驅(qū)動(dòng)的軌道交通設(shè)備使用成本較高。

EDS：電動(dòng)懸浮，將磁鐵使用在運(yùn)動(dòng)的機(jī)車上以在導(dǎo)軌上產(chǎn)生電流。由于機(jī)車和導(dǎo)軌的縫隙減少時(shí)電磁斥力會(huì)增大，從而產(chǎn)生的電磁斥力提供了穩(wěn)定的機(jī)車的支撐和導(dǎo)向。然而機(jī)車必須安裝類似車輪一樣的裝置對(duì)機(jī)車在“起飛”和“著陸”時(shí)進(jìn)行有效支撐，這是因?yàn)镋DS在機(jī)車速度低于大約25英里/小時(shí)無(wú)法保證懸浮。EDS系統(tǒng)在低溫超導(dǎo)技術(shù)下得到了更大的發(fā)展。但，EDS型磁懸浮列車無(wú)法實(shí)現(xiàn)靜浮，列車必須達(dá)到一定運(yùn)行速度后才能產(chǎn)生足夠的懸浮力使列車懸浮起來(lái)。因此通常需要額外的機(jī)械結(jié)構(gòu)以避免渦流導(dǎo)體因相互接觸而磨損。

PMS：永磁懸浮，參考圖3，即永久磁鐵與軌道(由電磁軌道或?qū)Т挪牧?相斥并保持在槽口中線可懸浮運(yùn)行，電磁導(dǎo)向可實(shí)現(xiàn)零磨擦運(yùn)行，機(jī)械向能接近零磨擦。但，永磁懸浮方式，在永磁懸浮軌道交通中由于轉(zhuǎn)彎或者震動(dòng)等因素，懸浮永磁磁組往往會(huì)出現(xiàn)側(cè)向偏離。這個(gè)現(xiàn)象會(huì)影響懸浮系統(tǒng)的穩(wěn)定性。具體而言，磁組側(cè)向偏離將會(huì)使永久磁鐵與軌道之間互斥的作用力發(fā)生偏轉(zhuǎn)，作用力的偏轉(zhuǎn)將導(dǎo)致垂直方向上的磁力線不足以維持設(shè)備懸浮。而作用力偏轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的水平分量又會(huì)進(jìn)一步加劇偏轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，最終導(dǎo)致電磁導(dǎo)向材料之間接觸、磨損，產(chǎn)生噪音，甚至安全隱患。但目前市面上鮮有對(duì)永磁懸浮軌道交通中的永磁磁組側(cè)向偏離進(jìn)行糾正的方法。

因此，目前急需一種能夠克服上述驅(qū)動(dòng)方式弊端的、能夠矯正永磁磁組側(cè)向偏離的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種磁懸浮軌道交通懸浮位置的調(diào)整方法，尤其是涉及一種能夠矯正永磁磁懸浮軌道交通懸浮磁組側(cè)向偏離的方法及裝置。