CN101407182A - 用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，它包括路轨、车体、储能飞轮、控制系统、停车站，路轨和车体上分别装有钕铁硼稀土永磁体材料制造的主悬浮磁体、辅助悬浮磁体和导向悬浮磁体；车体上还装设有储能飞轮，该储能飞轮可将电能变为机械能进行储存，并且变机械能为电能，以提供列车运行及真空机组等工作时所需的电能；该储能飞轮采用磁悬浮轴承支撑，储能飞轮的壳体通过真空阀门与真空机组相连；车体和路轨上还分别装有直线永磁电机的线圈和电机的磁体定子。本发明传动系统结构简单，易于制造和维护，且节省能源，使列车运行更加稳定，振动小、噪声低，穿越居民区也不会影响人们的正常生活。

Description

用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车

技术领域

本发明涉及一种磁悬浮列车，特别是涉及一种用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车。

背景技术

随着社会的进步和科学技术的不断发展，交通运输业会迎来一个前所未有的发展机遇。磁悬浮列车以其与导轨无接触、振动小、噪声低、速度快、无污染等优点，必将在未来的交通运输业中发挥重要作用，成为一种主要的运输工具，就象汽车的出现改变了人类生活一样，磁悬浮列车技术被广泛应用后，一定会又一次改变人类的生活和居住方式，具有划时代的意义。目前磁悬浮列车主要采用以下三种技术：一是将悬浮电磁线圈和运行传动电磁线圈装设在整个路轨上，这种结构线圈多，耗能大，制造复杂、维修不便；另一种是将悬浮电磁线圈和运行传动电磁线圈装设在列车上，通过受流器(滑动接触)将电力引到列车上，这种结构并未使列车完全悬浮，受流器的滑动接触，增加了列车的运行故障率，不适用于高速列车；还有一种是将运行传动电磁线圈装设在路轨上，这种结构同样耗能大，制造复杂、维修不便。因此，磁悬浮技术需加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是在上述磁悬浮列车的基础上提供一种无接触、节能，用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车。

为了解决上述技术问题，本发明由路轨、车体、储能飞轮、控制系统、停车站等组成，所述路轨和车体上分别装有主悬浮磁体，并由极性相对的磁体组成，即N极与N极相对，S极与S极相对，车体上的磁体采用钕铁硼稀土永磁体，路轨上的磁体除在停车站部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨和车体上还分别装设有辅助悬浮磁体，该辅助悬浮磁体安装在主悬浮磁体的相反方向，并由极性相对的磁体组成，即N极与N极相对，S极与S极相对，车体上的磁体采用钕铁硼稀土永磁体，路轨上的磁体除在停车站部位不安装磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨和车体上还分别装设有导向悬浮磁体，该导向悬浮磁体分别安装在车体与路轨的两侧，并由极性相对的磁体组成，即N极与N极相对，S极与S极相对，车体上磁体采用钕铁硼稀土永磁体，路轨上的磁体除在停车站部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体；所述车体上还装设有一个或多个储能飞轮，该储能飞轮为磁悬浮轴承支撑，该储能飞轮的壳体通过真空阀门与真空机组相连，储能飞轮的壳体上还装有真空传感器，通过装在车体上的控制系统控制储能飞轮的充电和发电；所述车体和路轨上还分别装有控制列车运行的直线永磁电机的线圈和电机磁体定子，该直线永磁电机的磁体定子除在停车站部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨上除停车站部位外，还装设防尘罩。

本发明由于采用了磁性极强的钕铁硼稀土永磁材料作为列车悬浮的永磁体，增大了悬浮力；又由于采用了直线永磁电机传动，使得传动系统结构简单，并易于制造和维护，且节省能源；此外，由于在主悬浮永磁体的相反方向安装有辅助悬浮永磁体，使得列车运行更加稳定，且振动小、噪声低，穿越居民区也不会影响人们的正常生活；可以预见，磁悬浮列车的广泛应用，可以将居民区、商业区、办公区连在一起，人民生活中不再需要汽车，避免了交通事故的发生，人们将生活在无污染、无噪声、绿色环保的环境中。

附图说明

附图1是本发明的示意图。

附图2是本发明路轨及车体部分的俯视图。

附图3是本发明路轨及车体部分的正视图。

附图4是本发明图3的I处局部放大图。

具体实施方式

由图1、图2、图3、图4以看出，本发明主要由路轨1、车体2、储能飞轮3、控制系统4、停车站5等组成，路轨1和车体2上分别装有主悬浮磁体6和7，主悬浮磁体6和7由极性相对的磁体组成，即N极与N极相对，S极与S极相对，以使列车悬浮在一定高度上，主悬浮磁体6除在停车站5部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体，所述主悬浮磁体7采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨1和车体2上还分别装设有辅助悬浮磁体8和9，以保持列车运行稳定，减少上下波动，辅助悬浮磁体8和9安装在主悬浮磁体6和7的相反方向，并由极性相对的磁体组成，使N极与N极相对，S极与S极相对，辅助悬浮磁体8除在停车站5部位不安装磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体，辅助悬浮磁体9采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨1和车体2上还分别装设有导向悬浮磁体10和11，以保证列车在直行及转弯过程中两侧的间隙稳定，列车不左右摇摆，导向悬浮磁体10和11分别安装在路轨1和车体2的两侧，并由极性相对的磁体组成，使N极与N极相对，S极与S极相对，导向悬浮磁体10除在停车站5部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体，导向悬浮磁体11采用钕铁硼稀土永磁体；所述车体2上还装设有一个或多个储能飞轮3，该储能飞轮3为磁悬浮轴承支撑，其磁体部位采用钕铁硼稀土永磁体材料制造，储能飞轮3在真空度高于100Pa下工作，其最高转速在5000至500000转/分之间，该储能飞轮3的壳体通过真空阀门12与真空机组13相连，储能飞轮3的壳体上还装有真空传感器14，当真空度低于设定值(真空度高于100Pa)时，通过真空传感器14自动启动真空机组13或手动启动真空机组13，对储能飞轮3进行抽真空，当真空度达到设定值上限时，关闭真空阀门12和真空机组13，该真空机组13连接一台或多台储能飞轮3，通过装在车体2上的控制系统4控制储能飞轮3的充电和发电，当储能飞轮3需要充电时，将充电电源线接到停车站5的电源上进行充电，以使储能飞轮3达到额定转速，将电能变为机械能进行储存，充电时间一般在10分钟内完成；当储能飞轮3需要发电时，飞轮降速，变机械能为电能，以提供列车运行及真空机组13等工作时所需的电能；所述车体2和路轨1还分别装有控制列车运行的直线永磁电机的线圈15和电机的磁体定子16，直线永磁电机的磁体定子16除在停车站5部位采用电磁体外，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体；所述路轨上除停车站5部位外，还装设防尘罩17。

通过上述实施例，本专业的普通技术人员应能了解本发明的实质，并认识到本发明的具体实施细节可以在权利要求保护范围内做出各种变化。

Claims (9)

1.一种用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，包括路轨(1)、车体(2)、储能飞轮(3)、控制系统(4)、停车站(5)，所述路轨(1)和车体(2)上分别装有主悬浮磁体(6)和(7)，其特征在于车体(2)上装设有储能飞轮(3)，该储能飞轮(3)的壳体通过真空阀门(12)与真空机组(13)相连；所述车体(2)和路轨(1)上还分别装有直线永磁电机的线圈(15)和电机的磁体定子(16)。

2.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述路轨(1)和车体(2)上还分别装设有辅助悬浮磁体(8)、(9)和导向悬浮磁体(10)、(11)。

3.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述主悬浮磁体(6)在停车站(5)部位采用电磁体，其余部位采用钕铁硼稀土永磁体，所述主悬浮磁体(7)采用钕铁硼稀土永磁体。

4.根据权利要求2所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述辅助悬浮磁体(8)、(9)安装在主悬浮磁体(6)、(7)的相反方向；所述辅助悬浮磁体(8)除在停车站(5)部位之外，其余部位采用钕铁硼稀土永磁体，所述辅助悬浮磁体(9)采用钕铁硼稀土永磁体。

5.根据权利要求2所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述导向悬浮磁体(10)、(11)分别安装在路轨(1)和车体(2)的两侧；所述导向悬浮磁体(10)在停车站(5)部位采用电磁体，其余部位均采用钕铁硼稀土永磁体，所述导向悬浮磁体(11)采用钕铁硼稀土永磁体。

6.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述储能飞轮(3)的最高转速在5000至500000转/分之间；所述储能飞轮(3)为一个或多个，并采用磁悬浮轴承支撑，其磁体部位采用钕铁硼稀土永磁体材料制造。

7.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述储能飞轮(3)的工作真空度高于100Pa，并在储能飞轮(3)的壳体上装有真空传感器(14)。

8.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述电机的磁体定子(16)在停车站(5)部位采用电磁体，其余部位采用钕铁硼稀土永磁体。

9.根据权利要求1所述的用磁悬浮储能飞轮作动力的永磁悬浮列车，其特征在于所述路轨(1)上除停车站(5)部位外，还装设防尘罩(17)。

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