[發(fā)明專利]一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110656924.7
• 申請(qǐng)日: 2021-06-11
• 公開（公告）號(hào): CN113147418A
• 公開（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李平原;鐘永文;蔣林;楊山山;周大進(jìn);代云中;王剛;劉力源;趙勇;張瀟月;王寶鑫;周東洋;黃龍;楊崳杰;馮錦煒;羅宇岑
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南石油大學(xué)
• 主分類號(hào): B60L13/04
• 分類號(hào): B60L13/04;B61B13/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)由特定繞制線圈、電源、控制模塊、線圈骨架以及Halbach陣列永磁體軌道組成。本發(fā)明通過利用Halbach陣列永磁體軌道所產(chǎn)生的強(qiáng)磁場，再將特定繞制的通電線圈放置在Halbach陣列永磁體軌道上方，從而得到較大的安培力以作為高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的導(dǎo)向力。由于Halbach陣列永磁體軌道峰值磁場極性相反，因此在不同磁場極性的通電線圈電流方向也將相反，從而得到方向一致的安培力。整個(gè)系統(tǒng)巧妙地利用了高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的Halbach陣列永磁體軌道，使得整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠。并且該系統(tǒng)利用Halbach陣列永磁體軌道峰值處具有強(qiáng)磁場的優(yōu)點(diǎn)，使得整個(gè)導(dǎo)向系統(tǒng)可以提供較強(qiáng)的導(dǎo)向力。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁懸浮列車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)。

背景技術(shù)

隨著超導(dǎo)材料的發(fā)現(xiàn)和運(yùn)用，高溫超導(dǎo)磁懸浮列車便孕育而生。高溫超導(dǎo)磁懸浮列車?yán)昧烁邷爻瑢?dǎo)材料在永磁軌道外磁場中的抗磁性與釘扎特性，使得磁懸浮列車在靜態(tài)與動(dòng)態(tài)下實(shí)現(xiàn)自穩(wěn)定的懸浮與導(dǎo)向。但現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車轉(zhuǎn)向基本依靠于超導(dǎo)材料的釘扎特性，在列車高速過彎時(shí)，超導(dǎo)材料的釘扎特性不足以提供列車轉(zhuǎn)向所需的導(dǎo)向力。雖然現(xiàn)有的技術(shù)中，有一些方案解決這個(gè)問題，但他們都存在著結(jié)構(gòu)復(fù)雜或成本高等問題。

對(duì)于這個(gè)問題，我們結(jié)合了高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的永磁軌道，利用通電導(dǎo)線在磁場中受安培力的原理，我們提出了一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠，并且可以產(chǎn)生較大的導(dǎo)向力，為未來高溫超導(dǎo)磁浮列車的導(dǎo)向提供新方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車過彎時(shí)，導(dǎo)向力不足等問題，提供一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)，包括：線圈，用承載電流，并與Halbach永磁體軌道磁場相作用產(chǎn)生安培力以作為導(dǎo)向力；控制模塊，與電源和所述線圈相連接，根據(jù)列車實(shí)際運(yùn)行所需的過彎導(dǎo)向力，將所述電源產(chǎn)生的電流通過內(nèi)部的控制電路，向所述線圈輸出所需要的電流，使得所述線圈產(chǎn)生所需安培力以作為導(dǎo)向力；線圈骨架，用于固定所述線圈，并且所述線圈骨架也將安裝在高溫超導(dǎo)磁懸浮列車上，從而將產(chǎn)生的導(dǎo)向力傳遞到高溫超導(dǎo)磁浮列車上，牽引列車實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定過彎。

采用本發(fā)明所述的一種用于高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的過彎導(dǎo)向系統(tǒng)，由于Halbach陣列永磁體軌道能夠產(chǎn)生較大的磁場，再將特定繞制的通電線圈放置在Halbach陣列永磁體軌道上方，從而得到較大的安培力以作為高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的導(dǎo)向力。由于Halbach陣列永磁體軌道兩側(cè)峰值磁場極性相反，因此在這兩側(cè)的通電線圈電流方向也將相反，從而得到方向一致的安培力。整個(gè)系統(tǒng)巧妙地利用了高溫超導(dǎo)磁懸浮列車的Halbach陣列永磁體軌道，使得整個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、可靠。并且該系統(tǒng)利用Halbach陣列永磁體軌道峰值處具有強(qiáng)磁場的優(yōu)點(diǎn)，配合電源、控制等相關(guān)模塊，使得整個(gè)導(dǎo)向系統(tǒng)可以提供滿足需求的導(dǎo)向力。

優(yōu)選地，所述線圈為多匝線圈，以增大所產(chǎn)生的導(dǎo)向力。

優(yōu)選地，所述線圈由電阻率較低的材料構(gòu)成，如銀、銅、或超導(dǎo)材料等，從而減少熱量產(chǎn)生，避免過多的能量損失。

優(yōu)選地，所述線圈應(yīng)放置在所述Halbach陣列永磁體軌道垂直方向磁場最強(qiáng)的兩端，以保證系統(tǒng)能夠提供較大的導(dǎo)向力，從而滿足列車對(duì)導(dǎo)向力的需求。

優(yōu)選地，由于所述Halbach陣列永磁體軌道峰值磁場極性相反，所述線圈在不同磁場極性下的電流方向也將相反，以實(shí)現(xiàn)方向一致的導(dǎo)向力。

優(yōu)選地，所述控制模塊能夠根據(jù)高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實(shí)際所需的導(dǎo)向力，控制輸出電流的大小，從而使得高溫超導(dǎo)磁懸浮列車安全、穩(wěn)定過彎。