[實用新型]一種超導(dǎo)電動-電磁混合磁懸浮列車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202021806677.1
• 申請日: 2020-08-26
• 公開（公告）號: CN212400916U
• 公開（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬光同;龔天勇
• 申請（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號: B60L13/04
• 分類號: B60L13/04
• 代理公司: 北京正華智誠專利代理事務(wù)所(普通合伙) 11870
• 代理人: 李林合

本實用新型公開了一種超導(dǎo)電動?電磁混合磁懸浮列車，其包括L形的懸浮架和“工”字形的地面軌道，懸浮架的上端通過空氣彈簧與車體連接；懸浮架布置于地面軌道的兩側(cè)，懸浮架與地面軌道間隙設(shè)置；懸浮架的下端設(shè)置有若干超導(dǎo)磁體；地面軌道的上、下端分別設(shè)置有“8”字形的上層懸浮線圈和“8”字形的下層懸浮線圈，懸浮架下端設(shè)置有上層發(fā)電線圈和下層發(fā)電線圈，上層懸浮線圈和下層懸浮線圈電連接；上層懸浮線圈的上方設(shè)置有推進(jìn)線圈。本實用新型的優(yōu)勢包括：運(yùn)行氣隙大、自穩(wěn)定，懸浮導(dǎo)向動態(tài)性能好，更好的曲線通過能力，更高的超導(dǎo)磁體磁場利用率和更低的軌道建設(shè)成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種超導(dǎo)電動-電磁混合磁懸浮列車。

背景技術(shù)

磁懸浮作為新制式的軌道交通技術(shù)，依靠車體與軌道之間的電磁力而非機(jī)械接觸力平衡車體重力，可從根本上消除接觸摩擦磨損；采用直線電機(jī)牽引驅(qū)動和發(fā)電供能，能回避輪軌制式面臨的粘著牽引極限和弓網(wǎng)受流制約問題。這使得磁懸浮成為發(fā)展更高速度軌道交通技術(shù)的主要方向之一。

電磁懸浮靠車載電磁鐵與磁性軌道之間的電磁吸力使車體浮于軌道上方，可靜止懸浮。這種懸浮技術(shù)的典型特征是必須主動控制才能穩(wěn)定懸浮，并由此導(dǎo)致懸浮氣隙較小(8～10mm)，對線路的平順性要求高。

電動磁懸浮依靠列車運(yùn)動時車載超導(dǎo)磁體磁力線切割軌道線圈(或感應(yīng)板) 產(chǎn)生感應(yīng)電流，二者相互作用產(chǎn)生磁升力，磁升力隨速度增加而增大，當(dāng)列車達(dá)到一定速度后，磁升力能夠平衡重力，車體起浮。但現(xiàn)有電動磁懸浮列車對車載超導(dǎo)磁體磁場強(qiáng)度要求高、磁場屏蔽難度大，且列車曲線通過能力弱。

實用新型內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種具有運(yùn)行氣隙大、自穩(wěn)定好、磁場利用率高、動態(tài)性能好、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)靈活等優(yōu)點，且提升列車曲線通過能力，減小車載超導(dǎo)磁體的磁負(fù)荷和降低超導(dǎo)磁體的磁屏蔽難度的超導(dǎo)電動-電磁混合磁懸浮列車。

為達(dá)到上述發(fā)明目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案為：

提供一種超導(dǎo)電動-電磁混合磁懸浮列車，其包括L形的懸浮架和“工”字形的地面軌道，懸浮架的上端通過空氣彈簧與車體連接；懸浮架布置于地面軌道的兩側(cè)，懸浮架與地面軌道間隙設(shè)置；懸浮架的下端設(shè)置有發(fā)電線圈和若干超導(dǎo)磁體；地面軌道的上、下端分別設(shè)置有“8”字形的上層懸浮線圈和“8”字形的下層懸浮線圈，地面軌道內(nèi)設(shè)置有推進(jìn)線圈。

本實用新型的有益效果為：

列車具有極大的運(yùn)行氣隙和極好的自穩(wěn)定性能。本實用新型采用超導(dǎo)磁體作為車載磁體，采用交叉連接的零磁通線圈作為懸浮線圈，因此列車具有運(yùn)行氣隙大、自穩(wěn)定好的特點。另外，地面軌道中設(shè)置的鐵磁性屏蔽材料和推進(jìn)線圈的磁性骨架會吸引超導(dǎo)磁體，進(jìn)一步提升列車的懸浮力、導(dǎo)向力及推進(jìn)力，因此本實用新型超導(dǎo)電動-電磁混合磁懸浮列車具有極大的運(yùn)行氣隙和極好的自穩(wěn)定性能。

列車具有更高的超導(dǎo)磁體磁場利用率。超導(dǎo)磁體的上下兩側(cè)均布置有零磁通懸浮線圈，列車運(yùn)行過程中，超導(dǎo)磁體上下兩側(cè)的磁場在懸浮線圈內(nèi)產(chǎn)生感應(yīng)電流，該電流與超導(dǎo)磁體相互作用產(chǎn)生電磁力，提供列車更大的懸浮力與導(dǎo)向力。

列車具有極好的動態(tài)性能。由于超導(dǎo)磁體、懸浮線圈和推進(jìn)線圈具有幾何對稱性，任何運(yùn)行工況下，列車左右兩側(cè)超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的電磁力均大小相等、方向相同，因此列車不存在偏航和側(cè)滾的風(fēng)險。

列車具有極好的曲線通過能力及靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。由于超導(dǎo)磁體及懸浮線圈均處于車體的下部，解除了橫向偏移約束，曲線通過時可允許更大的橫向偏移量；且本實用新型的橫向力更大，向心力更足，本實用新型有效減少了軌道系統(tǒng)橫截面的橫向長度，便于線路結(jié)構(gòu)的靈活設(shè)計，特別是減小隧道斷面。

超導(dǎo)磁體的磁負(fù)荷要求低、磁屏蔽難度小。由于超導(dǎo)磁體沿著列車長度方向連續(xù)布置，其尺寸減小、數(shù)量增加，使磁體磁場最大值降低，從而提高了超導(dǎo)磁體的工程電流密度，能更好地發(fā)揮材料的超導(dǎo)電性，且降低了超導(dǎo)磁體的磁屏蔽難度。