[發明專利]一種磁懸浮列車用導軌

在審

• 申請號: 202010718459.0
• 申請日: 2020-07-23
• 公開（公告）號: CN111764205A
• 公開（公告）日: 2020-10-13
• 發明（設計）人: 裴瑞琳;高凌宇;張航;張翔健
• 申請（專利權）人: 蘇州英磁新能源科技有限公司
• 主分類號: E01B25/32
• 分類號: E01B25/32;E01B25/30
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 王佳妮

本發明公開一種磁懸浮列車用導軌，導軌由若干個多邊形磁鋼排列組合而成，組合方式為若干個多邊形磁鋼依次緊密排列形成拓撲結構，多邊形磁鋼為相同結構的多邊形磁鋼組合或者兩種及以上不同結構的多邊形磁鋼組合而成；多邊形磁鋼的邊數為N+1，其中N為大于等于2的自然數；相鄰的磁鋼充磁方向不同，并且相鄰磁鋼的充磁方向形成一定的夾角。使用時，采用最少量的永磁體，通過對磁鋼的充磁方向和排列方向進行調整，增大導軌上方磁場強度和磁場強度有效面積，達到在上方產生單邊更強的磁場，以增加在其上方懸浮的超導體的載重能力。

技術領域

本發明主要涉及永磁體導軌的技術領域，特別涉及一種磁懸浮列車用導軌，尤其涉及一種傾角方向充磁、多邊形磁體組成的永磁體陣列及該種永磁體陣列組成的導軌。

背景技術

超導體在超導狀態下將展現電阻驟降的零電阻特性以及完全抗磁通的邁斯納效應，兩種效應相疊加將會使得超導材料形成一個與已有磁場相互抵抗的作用力，使合力為零，出現超導材料穩定的懸浮在一個恒定的磁場之上的現象。

目前通用的超導體為第二類超導體，其在混合狀態中表現的邁斯納效應并不完全，較薄的超導體會在內部形成量子化的磁通管道，以使得磁力線得以通過。通過的這部分磁力線將對超導材料實現釘扎作用，若產生位置偏離，磁力線將以更長的路徑穿過磁通管道，則根據第一定理，會產生使超導材料回復到原有位置的作用力。因此，第二類超導體的高溫超導懸浮系統具有自穩定的性質，而且并不需要額外的控制系統。

現有技術中，實現的高溫超導材料懸浮是指常用的釔鋇銅氧超導體(YBCO)、釓系氧化物超導體(GdBaCuO)等與稀土類ReBaCuO超導體的懸浮。懸浮過程通常為在恒定磁場中使得材料冷卻至臨界溫度以下，被恒定磁場捕獲，以實現超導體對于磁通的釘扎作用，此時的超導懸浮為自穩定的無源系統。

傳統超導懸浮模型中的永磁體導軌，僅通過永磁體以N-S的方式排列，以形成穩定磁場，達到使超導材料懸浮的目的，普通方案中為了增強永磁軌道上方的磁場，通常永磁體選用稀土永磁體，即使是這樣，其軌道提供的表面磁場強度也非常低，對于超導體懸浮力的增強作用十分有限。

比如現有技術中的CN106240399 B、CN2027345548 U、CN105463957 B、CN102717725 A以及CN105803872 B、CN201049595 Y、以及CN106240398 B等專利為一個系列，在這一系列專利中，可以看出對于其中永磁體陣列的永磁軌道的改進。傳統永磁體陣列的充磁方向為豎直方向相反，這一系列專利中，永磁體的充磁方向不但有豎直方向相反，而且在水平方向相反，以起到對于傳統永磁導軌磁上方磁場強度的增益。這些專利中所描述的用于超導列車懸浮的永磁體導軌均為特定的矩形磁鋼，以沿水平、豎直兩個方向上的特定充磁方向進行排列，以達到增加軌道上放磁場強度的目的。這些專利中對5塊、7塊、9塊矩形磁鋼的排列方式也進行了介紹，但其中的區別僅在于不同的磁鋼排列產生單峰與多峰的磁場的區別，但其磁場增加的效果依然有限。

發明內容

本發明針對上述問題，提供了一種磁懸浮列車用導軌，通過不同形狀的多邊形磁鋼組合，以及充磁角度的調整，使得軌道截面有規律排布的永磁體的充磁方向，可以更迫近空氣中自由傳播的磁場方向，以實現更好效果的磁場增強。

本發明的目的可以通過下述技術方案來實現：

一種磁懸浮列車用導軌，其特征在于，導軌由若干個多邊形磁鋼排列組合而成，組合方式為若干個多邊形磁鋼依次緊密排列形成拓撲結構；

多邊形磁鋼為相同結構的多邊形磁鋼組合或者兩種及以上不同結構的多邊形磁鋼組合而成；

多邊形磁鋼的邊數為N+1，其中N為大于等于2的自然數；

相鄰的磁鋼充磁方向不同，相鄰磁鋼的充磁方向形成一定的夾角。

優選的，相鄰的磁鋼充磁方向形成夾角β，0°β90°,90°β180°。