[發明專利]一種超導磁懸浮直線異步電機驅動裝置

在審

• 申請號: 201811049357.3
• 申請日: 2018-09-10
• 公開（公告）號: CN109067255A
• 公開（公告）日: 2018-12-21
• 發明（設計）人: 高琦;錢玲玲;岳宇賓;賴凌峰;趙凱
• 申請（專利權）人: 北京原力辰超導技術有限公司
• 主分類號: H02N15/00
• 分類號: H02N15/00;B60L13/10
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 張文寶

本發明公開了屬于超導電磁應用技術領域的一種超導磁懸浮直線異步電機驅動裝置。直線異步電機驅動裝置包括激光光電傳感器、控制器，勵磁線圈、勵磁電源。勵磁線圈軸線與超導磁懸浮軌道平面垂直，直線異步電機驅動裝置置于超導磁懸浮軌道上方，超導浮子位于兩者之間，并從兩者間通過。激光光電傳感器判斷超導磁懸浮軌道和直線異步電機驅動器之間有無超導浮子通過，激光光電傳感器輸出對應電平信號給控制器，控制器發出信號控制勵磁系統工作，超導浮子受到的磁場力分量與其運動方向相同或者相反，達到驅動或者制動效果；本發明給出了一個新型超導磁懸浮驅動解決方案，理念先進，高效節能，演示效果好，適合用于學校相關教學演示及研究性課題構建。

技術領域

本發明屬于超導電磁應用技術領域，特別涉及一種超導磁懸浮直線異步電機驅動裝置。

背景技術

高溫超導磁懸浮已經越來越多的為大眾所知，它利用超導體與永磁體的相互作用，實現在永磁體軌道上方或者下方的懸浮。這種超導磁懸浮在未來軌道交通，航天發射，軍事發射領域均大有可為。無論用于軌道交通，還是發射領域，實現磁懸浮僅僅是第一步，最關鍵的還是實現無接觸的驅動，這樣才能最大限度的體現磁懸浮的優勢。傳統的驅動方式利用直線電機驅動技術，需要在地面連續鋪設驅動線圈，類似旋轉電機的電樞繞組，在懸浮車體上安裝轉子，當線圈通以交流電的時候，就會產生行波磁場，推動轉子前進，根據轉子類型又可以分為同步型和異步型。但無論何種類型，轉子與提供懸浮的超導塊是不同的部件，造成了結構的復雜性，也造成了空間的浪費。

本發明應用了磁極屏蔽式感應電動機的工作原理【參考王子輔翻譯的《費曼物理學講義》(上海科技出版社，1981，第1版)】提出一種超導磁懸浮直線異步電機驅動裝置；公開了一種緊湊結構的驅動方式，其優勢體現在兩個方面，鋪設在地面的驅動線圈僅用一個線圈配合傳感器與控制電路實現，第二，浮子利用超導體本身實現，可以將轉子與浮子統一為一個部件，大幅度節約了空間，實現了緊湊結構。

發明內容

本發明的目的是提出一種超導磁懸浮直線異步電機驅動裝置；其特征在于，超導磁懸浮永磁軌道8由超導磁懸浮支撐架9支撐，三角支撐架1將直線異步電機驅動裝置4支撐在超導磁懸浮永磁軌道8上方，直線異步電機驅動裝置4相對于超導磁懸浮永磁軌道8的位置通過三角支撐架1進行調節；直線異步電機驅動裝置4與外置的勵磁電源2通過香蕉頭導線連接，超導浮子7位于超導磁懸浮永磁軌道8和直線異步電機驅動裝置4之間；直線異步電機驅動裝置4由光電11和勵磁系統12組成，其中光電控制系統包括激光光電傳感器6和控制器5；勵磁系統包括勵磁線圈3和勵磁電源2，勵磁線圈軸線與超導磁懸浮永磁軌道平面垂直。

所述超導磁懸浮永磁軌道8內交替排布磁極方式為N-S-N和S-N-S的鐵釹硼永磁體10。

所述超導浮子7內的高溫超導ReBCO薄膜帶材14排布方式為疊放方式。

所述激光光電傳感器6至勵磁線圈3中線位置的距離x大于勵磁線圈3的線圈半徑r。

所述超導浮子7距離超導磁懸浮永磁軌道8表面的懸浮高度h1大于零，超導浮子7的厚度為t。

所述超導浮子7上表面與直線異步電機驅動裝置4下表面的距為h2大于零。

所述直線異步電機驅動裝置4和超導磁懸浮永磁軌道8的距離d＝h1+t+h2。

所述激光光電傳感器6選用漫反射式激光光電傳感器或者對射式激光光電傳感器；或選用磁傳感器代替。

所述以當前超導浮子7運動方向為準，勵磁線圈3位于超導浮子7的左側或右側；

所述選用磁傳感器代替激光光電傳感器時，磁傳感器放置在超導磁懸浮永磁軌道8的軌道側方。