[實(shí)用新型]基于海爾貝克陣列的電動(dòng)磁懸浮裝置及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201920777625.7
• 申請日: 2019-05-28
• 公開（公告）號(hào): CN210478412U
• 公開（公告）日: 2020-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曾峙翔;張靜;沈祎愷;鄧建杰;張林俊;游泳
• 申請（專利權(quán)）人: 北京理工大學(xué)珠海學(xué)院
• 主分類號(hào): B60L13/04
• 分類號(hào): B60L13/04
• 代理公司: 重慶百潤洪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50219
• 代理人: 劉立春

本實(shí)用新型涉及一種基于海爾貝克陣列的電動(dòng)磁懸浮裝置及系統(tǒng)，包括至少兩個(gè)雙輸出軸電機(jī)、至少兩個(gè)磁輪和至少一條同軸傳送帶；各磁輪設(shè)有海爾貝克陣列磁體結(jié)構(gòu)；各雙輸出軸電機(jī)之間固定連接，且各雙輸出軸電機(jī)設(shè)有第一輸出軸和第二輸出軸；雙輸出軸電機(jī)的第一輸出軸與所述磁輪的中心機(jī)械連接，用于驅(qū)動(dòng)磁輪沿第一方向旋轉(zhuǎn)或沿第二方向旋轉(zhuǎn)，且沿第一方向旋轉(zhuǎn)的磁輪數(shù)量等于沿第二方向旋轉(zhuǎn)的磁輪數(shù)量；各同軸傳送帶分別連接旋轉(zhuǎn)方向相同的兩個(gè)磁輪對(duì)應(yīng)的雙輸出電機(jī)的第二輸出軸上，用于保持旋轉(zhuǎn)方向相同的兩個(gè)磁輪的轉(zhuǎn)速一致，從而提高該裝置的穩(wěn)定性。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及磁懸浮技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于海爾貝克陣列的電動(dòng)磁懸浮裝置。

背景技術(shù)

目前世界上許多國家如中國、德國、日本、美國、以及韓國等都在對(duì)磁懸浮技術(shù)開展深入的研究同時(shí)取得了一系列豐碩的成果。按照懸浮力產(chǎn)生的原理不同可將磁懸浮系統(tǒng)分為電磁型懸浮(EMS)系統(tǒng)和電動(dòng)型懸浮(EDS)系統(tǒng)。電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)(EDS)和電磁式磁懸浮系統(tǒng)(EMS)相比具有顯著的優(yōu)勢：

(1)懸浮高度很大，一般電動(dòng)式磁懸浮的高度可以達(dá)到100mm，而且對(duì)軌道的精度和平整度要求不高。

(2)排斥性的懸浮系統(tǒng)具有自穩(wěn)定性，無需像電磁式磁懸浮需要復(fù)雜的全域控制。

(3)即使外部停止供電，懸浮系統(tǒng)只要有速度就不會(huì)停止。

(4)永磁式電動(dòng)磁懸浮無須車載勵(lì)磁電源。

(5)超導(dǎo)電動(dòng)式磁懸浮由于線圈空心，對(duì)車輛的自身重量影響不大。

電動(dòng)式磁懸浮又分為永磁型磁懸浮和超導(dǎo)型磁懸浮。超導(dǎo)電動(dòng)式磁懸浮利用超導(dǎo)體的邁斯納效應(yīng)實(shí)現(xiàn)懸浮，超導(dǎo)體對(duì)于變化的磁場在其內(nèi)部會(huì)感應(yīng)產(chǎn)生一個(gè)大小相等，方向相反的感應(yīng)磁場以保證其內(nèi)部的磁場為零，這是超導(dǎo)體的抗磁性，這個(gè)感應(yīng)的磁場來源于超導(dǎo)線圈感應(yīng)電流，而感應(yīng)電流在變化的磁場作用下就會(huì)產(chǎn)生懸浮力。從上個(gè)世紀(jì)70年代開始，日本等國就開始進(jìn)行超導(dǎo)電動(dòng)式磁懸浮的研究工作，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，以Halbach陣列為代表的永磁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)以及具有高剩密磁場強(qiáng)度的稀土永磁材料廣泛運(yùn)用使得永磁式磁懸浮系統(tǒng)越來越受到人們的關(guān)注，永磁電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)和超導(dǎo)電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)相比結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格低廉，不需要復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)而且可以產(chǎn)生很大的懸浮力，在這樣的背景下，永磁電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)具有光明的前景。

傳統(tǒng)的永磁電動(dòng)式磁懸浮系統(tǒng)中，單個(gè)旋轉(zhuǎn)永磁體在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)會(huì)受到反向力矩，需要控制系統(tǒng)控制反向旋轉(zhuǎn)的永磁體來抵消反向力矩，當(dāng)軌道不平整時(shí)，系統(tǒng)的力矩的平衡會(huì)受到影響，導(dǎo)致系統(tǒng)的穩(wěn)定性差。

實(shí)用新型內(nèi)容

基于此，有必要提供一種穩(wěn)定性高的基于海爾貝克陣列的電動(dòng)磁懸浮裝置。

一種基于海爾貝克陣列的電動(dòng)磁懸浮裝置，包括至少兩個(gè)雙輸出軸電機(jī)、至少兩個(gè)磁輪和至少一條同軸傳送帶；

各所述磁輪設(shè)有海爾貝克陣列磁體結(jié)構(gòu)；

各所述雙輸出軸電機(jī)之間固定連接，且各所述雙輸出軸電機(jī)設(shè)有第一輸出軸和第二輸出軸；

所述雙輸出軸電機(jī)的第一輸出軸與所述磁輪的中心機(jī)械連接，用于驅(qū)動(dòng)所述磁輪沿第一方向旋轉(zhuǎn)或沿第二方向旋轉(zhuǎn)，且沿所述第一方向旋轉(zhuǎn)的磁輪數(shù)量等于沿所述第二方向旋轉(zhuǎn)的磁輪數(shù)量；

各所述同軸傳送帶分別連接旋轉(zhuǎn)方向相同的兩個(gè)所述磁輪對(duì)應(yīng)的所述雙輸出電機(jī)的第二輸出軸上，用于保持旋轉(zhuǎn)方向相同的兩個(gè)所述磁輪的轉(zhuǎn)速一致。

在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述雙輸出軸電機(jī)和所述磁輪的數(shù)量均為四個(gè)，所述同軸傳送帶的數(shù)量為兩條，四個(gè)所述雙輸出軸電機(jī)分別固定于呈方形狀的四個(gè)角位置，兩條所述同軸傳送帶分別連接位于對(duì)角位置的兩個(gè)所述雙輸出軸電機(jī)的第二輸出軸上。