[發(fā)明專利]用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的地面線圈、定子及直線電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010264885.1
• 申請日: 2020-04-07
• 公開（公告）號: CN113497504B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發(fā)明（設計）人: 張艷清;張志華;杜修方;陳松;王巖;朱然
• 申請（專利權）人: 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: H02K3/04
• 分類號: H02K3/04;H02K41/02;H02N15/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的地面線圈、定子及直線電機，該地面線圈包括依次首尾連接的第一導體邊、第二導體邊、第三導體邊、第四導體邊、第五導體邊和第六導體邊，第一導體邊與第二導體邊相對于地面線圈的中心線對稱設置，第一導體邊與第二導體邊呈第一夾角設置，第四導體邊與第五導體邊相對于地面線圈的中心線對稱設置，第四導體邊與第五導體邊呈第二夾角設置，第一夾角與第二夾角相等，第三導體邊和第六導體邊均為水平直線邊。應用本發(fā)明的技術方案，以解決現有技術中地面線圈無法在保證反電勢諧波含量低的情況下不產生懸浮力以及降低推力波動的技術問題。

技術領域

本發(fā)明涉及磁懸浮電磁推進直線電機技術領域，尤其涉及一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的地面線圈、定子及直線電機。

背景技術

目前，在磁懸浮電磁推進系統(tǒng)中，直線電機動子安裝在車體上，定子線圈安裝在地面上且位于超導線圈一側。常見的直線電機地面線圈形狀為矩形地面線圈、斜槽地面線圈。然而，對于現有的矩形地面線圈而言，其存在反電勢諧波含量高，電機推力波動大的缺點。對于現有的斜槽地面線圈而言，如圖6所示，其反電勢諧波含量相對不高，但由于斜槽線圈推進有效邊傾斜，所以電機產生推力F_x的同時會產生一定的懸浮力F_y。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供了一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的地面線圈、定子及直線電機，能夠解決現有技術中地面線圈無法在保證反電勢諧波含量低的情況下不產生懸浮力以及降低推力波動的技術問題。

根據本發(fā)明的一方面，提供了一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的地面線圈，地面線圈包括依次首尾連接的第一導體邊、第二導體邊、第三導體邊、第四導體邊、第五導體邊和第六導體邊，第一導體邊與第二導體邊相對于地面線圈的中心線對稱設置，第一導體邊與第二導體邊呈第一夾角設置，第四導體邊與第五導體邊相對于地面線圈的中心線對稱設置，第四導體邊與第五導體邊呈第二夾角設置，第一夾角與第二夾角相等，第三導體邊和第六導體邊均為水平直線邊。

進一步地，第一導體邊、第二導體邊、第四導體邊和第五導體邊的形狀均包括直線形、弧形或波浪形。

進一步地，第一導體邊、第二導體邊、第四導體邊和第五導體邊中的任一導體邊沿水平方向的投影距離c均可根據來獲取，其中，τ為極距，v為諧波的次數。

根據本發(fā)明的另一方面，提供了一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的電機定子，電機定子包括沿車體運動方向設置的多個電機定子段，各個電機定子段均包括固定在地面上且位于車體一側的多個依次串聯連接的第一定子線圈段以及固定在地面上且位于車體另一側的多個依次串聯連接的第二定子線圈段，電機定子為n相集中式繞組，第一定子線圈段包括n個第一定子線圈，第二定子線圈段包括n個第二定子線圈，第一定子線圈和第二定子線圈均為如上所述的地面線圈，n個第一定子線圈與n個第二定子線圈依次并聯連接。

根據本發(fā)明的又一方面，提供了一種用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的直線電機，直線電機包括如上所述的用于磁懸浮電磁推進系統(tǒng)的電機定子。

進一步地，直線電機包括第一動子線圈組和第二動子線圈組，第一動子線圈組固定設置在車體的一側且與多個第一定子線圈段相對設置，第二動子線圈組固定設置在車體的另一側且與多個第二定子線圈段相對設置。

進一步地，第一動子線圈組和第二動子線圈組均包括超導線圈或halbach永磁體陣列。