[发明专利]超导磁悬浮直线电磁推进系统

说明书

超导磁悬浮直线电磁推进系统，涉及电机领域。本发明是为了解决现有的磁悬浮推进系统的超导磁体所形成的磁场在车上是开放的，漏磁严重，磁场屏蔽难度大，车辆重量高并且常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，悬浮控制难度大，对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高的问题。本申请提出一种超导磁悬浮直线电磁推进系统，通过采用集成的悬浮、导向绕组与串联磁路超导体励磁，实现了高速直线推进系统动子的自动悬浮与导向，实现了推进绕组的独立设计。

技术领域

本发明涉及超导磁悬浮直线电磁推进系统。属于电机领域。

背景技术

现有高速磁悬浮直线电磁推进系统可分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁悬浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10mm左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500km，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表，它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100mm左右，速度可达每小时500km以上。尽管磁悬浮推进系统具有速度快、加速度大、能耗低、维修少、污染小、噪声低、寿命长等诸多优点，但仍然存在一些不足：(1)超导磁体所形成的磁场在车上是开放的，漏磁严重，磁场屏蔽难度大，车辆重量高；(2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，悬浮控制难度大，对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。

发明内容

本发明是为了解决现有的磁悬浮推进系统的超导磁体所形成的磁场在车上是开放的，漏磁严重，磁场屏蔽难度大，车辆重量高并且常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，悬浮控制难度大，对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高的问题。现提供超导磁悬浮直线电磁推进系统。

超导磁悬浮直线电磁推进系统，它由驱动控制分系统和直线电机分系统组成，驱动控制分系统由功率变换器和控制器组成，直线电机分系统由初级和次级组成，

初级包括悬浮、导向初级1和推进初级2；

推进初级2固定在地面上，悬浮、导向初级1为双边初级结构，悬浮、导向初级1和推进初级2的工作面相互平行，

次级包括两个低温容器4和超导线圈或超导块材5，

两个低温容器4固定在撬车3下侧，超导线圈或超导块材5放置在低温容器4内，推进初级2位于两个低温容器4之间，且推进初级2与低温容器4之间为气隙，低温容器4与悬浮、导向初级1之间为气隙，该气隙所在平面与运动方向平行，与水平面相垂直，

该磁悬浮直线推进系统为长初级、短次级结构；

悬浮、导向初级1的每边初级由多个线圈组1-1和线圈基板组成，每个线圈组1-1由两个矩形线圈组成，两个矩形线圈沿垂向上下并列固定在线圈基板上，线圈基板固定在地面侧壁上，两个矩形线圈的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组1-1沿运动方向依次排列；悬浮、导向初级1的双边初级中对应位置的线圈组1-1的首端连在一起，双边初级中对应位置的线圈组1-1的尾端连在一起，

推进初级2由一组或两组初级线圈2-1和初级基板组成，当为一组初级线圈2-1时，一组初级线圈2-1沿运动方向固定在初级基板上或嵌放在初级基板的槽中，初级基板固定在壁面上，当为两组初级线圈2-1时，两组初级线圈沿运动方向固定在初级基板的两侧，或嵌放在初级基板两侧的槽中，两个初级基板固定在壁面上；

由超导线圈或超导块材5励磁形成的磁极分左右两列，左右两列磁极分别设置在两个低温容器4内，每列磁极由N、S沿着运动方向依次交替排列，左右两列对应位置磁极的极性相同。

超导磁悬浮直线电磁推进系统，它由驱动控制分系统和直线电机分系统组成，驱动控制分系统由功率变换器和控制器组成，直线电机分系统由初级和次级组成，