[發明專利]一種永磁磁浮列車過彎導向控制方法及系統

有效

• 申請號: 202010797435.9
• 申請日: 2020-08-10
• 公開（公告）號: CN112078376B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 周發助;楊杰;高濤;黃永吉;龔弘俊
• 申請（專利權）人: 江西理工大學
• 主分類號: B60L13/06
• 分類號: B60L13/06
• 代理公司: 北京德崇智捷知識產權代理有限公司 11467
• 代理人: 趙亞飛

1.一種永磁磁浮列車過彎導向控制方法，其特征在于，在永磁磁浮列車即將進入彎道時，執行以下步驟：

第一步，調節流經導向電磁線圈的電流I的大小，驅使導向電磁線圈產生電磁導向吸力F _電磁，利用該電磁導向吸力驅動永磁磁浮列車在進入彎道時向彎道內側側偏，使永磁磁浮列車上的車載磁體相對于軌道上的磁軌磁體向彎道內側側偏；

第二步，計算永磁磁浮列車側偏時所受到的磁軌的側向力F_側，并計算永磁磁浮列車所受到的離心力F_離；

第三步，實時調整導向電磁線圈的電流I的大小，利用該電流控制電磁導向吸力從而實時調節永磁磁浮列車上的車載磁體相對于軌道上的磁軌磁體之間的相對位置，保證電磁導向吸力F_電磁和永磁磁浮列車所受到的側向力F_側均滿足F_電磁+F_側＝F_離；

第四步，重復上述第一步至第三步，直至永磁磁浮列車即將駛離所述彎道時，調整導向電磁線圈電流的大小，驅動永磁磁浮列車上的車載磁體恢復至軌道上的磁軌磁體的正上方。

2.如權利要求1所述的永磁磁浮列車過彎導向控制方法，其特征在于，所述永磁磁浮列車所受到的離心力其中，v表示永磁磁浮列車的運行速度，m表示永磁磁浮列車的質量，r表示永磁磁浮列車所進入的彎道的轉彎半徑。

3.如權利要求1所述的永磁磁浮列車過彎導向控制方法，其特征在于，所述永磁磁浮列車所受到的磁軌的側向力為其中，系數B_r1為車載磁體剩磁感應強度，B_r2為磁軌永磁體剩磁感應強度，空氣磁導率μ₀＝4π×10^-7H/m，L為車載磁體的長度，β₁為車載磁體與水平面之間的夾角，β₂為磁軌磁體與水平面之間的夾角，其計算過程中，ω(c)為側向力影響因子，為懸浮力影響因子，

，

，

h為車載磁體與磁軌磁體之間的懸浮間隙，d為車載磁體的厚度，c為車載磁體與磁軌磁體之間的側偏位移量，e為車載磁體的寬度，a為磁軌磁體的寬度，b為磁軌磁體的厚度。

4.如權利要求1所述的永磁磁浮列車過彎導向控制方法，其特征在于，所述永磁磁浮列車所受到的電磁導向吸力其中，μ₀為空氣磁導率，S為磁極總面積，N為導向電磁線圈匝數，I為導向電磁線圈流過的電流，h為懸浮間隙。

5.如權利要求1所述的永磁磁浮列車過彎導向控制方法，其特征在于，所述永磁磁浮列車所受到的磁軌的側向力由磁力仿真軟件根據車載磁體與磁軌磁體之間的懸浮間隙h，以及車載磁體與磁軌磁體之間的側偏位移量c測算獲得。

6.一種永磁磁浮列車過彎導向控制系統，其特征在于，包括：

位置傳感器，用于實時獲取永磁磁浮列車在軌道上所處的位置，檢測所述永磁磁浮列車是否即將進入彎道或即將駛離彎道；

導向電磁線圈，其用于接收電流I，根據電流I對永磁磁浮列車輸出電磁導向吸力F_電磁，利用該電磁導向吸力驅動永磁磁浮列車在進入彎道時向彎道內側側偏，使永磁磁浮列車上的車載磁體相對于軌道上的磁軌磁體向彎道內側側偏；

計算單元，其用于計算永磁磁浮列車側偏時所受到的磁軌的側向力F_側，計算永磁磁浮列車所受到的離心力F_離，并根據F_電磁+F_側＝F_離計算車載磁體與磁軌磁體之間穩定轉向所需要的側偏位移量；

電流調節單元，其用于根據車載磁體與磁軌磁體之間穩定轉向所需要的側偏位移量實時調整導向電磁線圈的電流I的大小，利用該電流控制電磁導向吸力從而實時調節永磁磁浮列車上的車載磁體相對于軌道上的磁軌磁體之間的相對位置，使得電磁導向吸力F_電磁和永磁磁浮列車所受到的側向力F_側均滿足F_電磁+F_側＝F_離。