CN107106913A - 用于制动或发动乘坐车辆的系统及方法 - Google Patents

Abstract

公开了用于制动或发动乘坐车辆(14)的系统和方法。在一个实施例中，系统包括安装在轨道的弯曲部分(16)中的线性感应电动机(LIM)(82,92)、设置在轨道之上的乘坐车辆(14)、经由多个促动器(12)联接于乘坐车辆(14)的面向轨道的侧部的一个或更多个反应板(10)、构造成监测一个或更多个反应板(10)与LIM(82,92)之间的气隙(19)的一个或更多个传感器(46)，以及处理器(44)，其构造成基于从一个或更多个传感器(46)接收的数据来确定促动多个促动器(12)中的哪些，以及多个促动器(12)中的各个的期望性能，以遍及由乘坐车辆(14)的弯曲部(16)的横穿将气隙(19)维持在期望水平处。

Description

用于制动或发动乘坐车辆的系统及方法

技术领域

本公开大体上涉及运动控制机构，并且更具体而言，涉及用于制动或发动乘坐车辆的系统和方法。

背景技术

本部分旨在向读者介绍可与下文描述和/或要求权利的本技术的各种方面相关的现有技术的各种方面。该论述被认为是有助于向读者提供背景信息以便于本公开的各种方面的更好理解。因此，应当理解的是，这些陈述就此被阅读，并且不作为现有技术的承认。

存在将机构用于加速和停止运载乘客的车辆的各种应用。例如，火车、过山车等可将一个或更多个线性感应电动机(LIM)或线性同步电动机(LSM)用于沿着轨道加速乘坐车辆或汽车，并且使乘坐车辆或汽车停在期望的位置处。LIM和LSM基本上为展开的电动机，其中转子以线性构造平放。LIM和LSM通过产生线性磁场来吸引或排斥场中的导体或磁体而产生力以移动乘坐车辆或汽车。LIM和LSM典型地包括装固于轨道的转子，和装固于移动的乘坐车辆或汽车的定子，或者反之亦然。在LIM中，转子可包括包含在可向其供应三相交流(AC)电功率的铁氧体磁心中的线性线圈绕组。转子可由面板覆盖。定子可包括导体，如铝钢面板，也被称为反应板。另一方面，在LSM中，转子可为一个或更多个永磁体，并且定子可为线圈，它们两者可由单独面板覆盖。在任一情况下，当AC功率供应至线圈时，磁场可产生。在LIM中，反应板可在放置在转子的磁场中时由于感应的涡流而生成其自身的磁场，并且两个磁场可排斥或吸引，因此引起车辆加速或减慢。同样地，在LSM中，当通电的线圈定子经过转子中的永磁体时，电控磁场可排斥或吸引，由此引起车辆加速或减慢。

发明内容

在下面概括在范围上与最初要求权利的主题相称的某些实施例。这些实施例不意图限制本公开的范围，而是相反地，这些实施例仅意图提供某些公开的实施例的简要概括。实际上，本公开可包含可与在下面提出的实施例相似或不同的各种形式。

根据本公开的一个方面，一种系统包括安装在轨道的弯曲部分中的线性感应电动机(LIM)、设置在轨道之上的乘坐车辆、经由多个促动器联接于乘坐车辆的面向轨道的侧部的一个或更多个反应板、构造成监测一个或更多个反应板与LIM之间的气隙的一个或更多个传感器，以及处理器，其构造成基于从一个或更多个传感器接收的数据来确定促动多个促动器中的哪些，以及多个促动器中的各个的期望性能，以遍及由乘坐车辆的弯曲部的横穿将气隙维持在期望水平处。

根据本公开的另一方面，一种方法包括经由一个或更多个传感器获得与设置在轨道上的游乐乘坐车辆和轨道的复合弯曲部分有关的数据，基于数据使用闭环系统经由处理器确定促动多个反应板中的至少一个选择的反应板，以维持多个反应板与安装在轨道中的线性感应电动机(LIM)之间的足够气隙，以及如遍及复合弯曲部确定地促动将至少一个选择的反应板联接于乘坐车辆的底部的促动器，以弯曲反应板来维持足够的气隙。

根据本公开的另一方面，一种系统包括包含转子的线性同步电动机(LSM)，该转子包括安装在由柔性基底铰接的椎骨面板上的交替极永磁体。转子安装在过山车轨道的复合弯曲部分的两个侧部上，并且定子可包括装固于设置在轨道上的乘坐车辆的底部的线性线圈绕组。乘坐车辆包括电源和处理器，其构造成确定供应多少功率至线性线圈绕组以及何时供应功率，以维持定子与转子椎骨面板之间的足够气隙，并且如遍及复合弯曲部确定地引起电源供应功率。

附图说明

当参照附图阅读下列详细描述时，将更好地理解本公开的这些和其它的特征、方面和优点，在该附图中，相似的标记在所有附图中表示相似的部件，其中：

图1示出根据实施例的包括具有促动器的反应板的线性感应电动机(LIM)的示意性透视图，该反应板附接于用于过山车的复合弯曲部分中的乘坐车辆；

图2A示出根据实施例的包括来自图1的促动器的反应板，并且图2B为根据实施例的反应板的侧视图；

图3为根据实施例的乘坐车辆电路的框图；

图4为根据实施例的适合于通过利用装固于反应板的促动器来维持LIM中的气隙的过程的流程图；

图5示出根据实施例的运行承载部，其装固于乘坐车辆的反应板，以维持穿过复合弯曲部的反应板与轨道中的感应电动机之间的气隙；

图6示出根据实施例的液压流体，其设置在装固于乘坐车辆的反应板与轨道中的感应电动机之间，以维持复合弯曲部中的间隙；

图7A示出根据实施例的单侧LIM，并且图7B示出根据实施例的双侧LIM；

图8示出根据实施例的具有安装在转子面板上的永磁体和线性线圈定子以维持穿过复合弯曲部的气隙的线性同步电动机(LSM)；以及

图9为根据实施例的适合于通过将功率供应至线性线圈的绕组来维持LSM中的气隙的过程的流程图。

具体实施方式

用于发动和制动乘坐车辆或汽车的机构经常用于地面运输系统，如火车中，以及游乐场设施，如过山车中。机构可包括线性感应电动机(LIM)和/或线性同步电动机(LSM)。LIM和LSM可包括两个元件，由气隙间隔开的定子和转子。合乎需要的是，保持气隙紧密(例如，在某一阈值距离内)，以生成推力矢量并且增加机构的效率。大体上，利用LIM或LSM的应用将转子以直线或浅曲线布置在轨道上。这经常是由于在产生高效LIM或LSM方面的关键构件，其维持定子与转子之间的气隙。现在认识的是，在轨道的弯曲变得更复合时，维持气隙变得更困难。

如以上提到的，用在这些应用中的LIM和LSM大体上将转子安装在轨道的直或浅弯曲部分中。就此而言，在LIM中，定子可包括在本文中被称为反应板的面板(例如，铝面板)，其大体上分成平的铰接分段面板，以使它们可与相对的元件相互作用，并且在轨道的直或浅弯曲部分期间维持气隙，以发动或停止乘坐车辆或汽车。定子与转子之间的气隙直接与LIM或LSM的效率成比例。因此，如果气隙不维持，则可发生影响LIM或LSM的效率的电滑动。继而，LIM或LSM可使用比推进或减慢车辆所需的更多的能量。然而，管理气隙可出于许多原因为困难的，该许多原因除了别的以外包括轨道的不准确性、车轮的柔软，以及定子和转子之间的磁吸引或排斥的强度。

这些困难可在轨道的复合弯曲部分(如，螺旋)中放大，其中定子和转子被迫遵循上升、下降或连续的半径。除了以上的困难之外，乘坐车辆或汽车可遍及复合弯曲部纵摇和横摇，并且这可增加维持几乎恒定(例如，低于阈值)的气隙的难度。因此，这些机构不典型地用于复合弯曲部中。然而，现在认识的是，存在对改进的运动控制(例如，制动或发动)机构的需要，尤其是可用于轨道的复合弯曲部分中的机构。

因此，本公开的实施例涉及用于用以管理转子与反应板之间的气隙的运动控制机构的系统和方法。具体而言，公开的技术可具有特定优点，因为它们可克服在管理轨道的复合弯曲部分中的气隙方面的以上列出的困难。因此，本实施例使得乘坐车辆或汽车能够在这些轨道部分期间进一步高效地加速或减慢，而不是仅仅依靠动量来横穿复合弯曲部。

存在根据本公开的可实现这些结果的许多实施例。在一个实施例中，促动器可附接于装固于乘坐车辆或汽车上的定子的铰接反应板的四个转角，并且促动器可连续地变形或弯曲铰接的反应板，以在乘坐车辆或汽车纵摇和横摇穿过复合弯曲部螺旋时，匹配轨道上的转子面板的形状，由此维持气隙。在另一实施例中，物理承载部可放置在转子与定子之间，这建立气隙并且在乘坐车辆或汽车遍及复合弯曲部纵摇和横摇时，保持间隙几乎恒定。在另一实施例中，液压流体可喷射在转子面板与定子的反应板之间，以提供流体动力承载部来管理两个元件之间的间隙。在又一实施例中，交替极永磁体可装固于转子的铰接脊柱的独立椎骨，并且定子可包括线圈绕组。柔性基底可位于椎骨之间，以允许脊柱围绕轨道的复合弯曲部分弯曲，以使得气隙能够维持。

图1示出包括具有促动器12的反应板10的LIM，促动器12附接于用于过山车轨道17的复合弯曲16部分中的乘坐车辆14。如实施例中描绘的，LIM的定子可包括装固于乘坐车辆14的底部的反应板10，并且LIM的转子可包括嵌入在过山车的轨道17中的线性感应线圈18。更具体而言，线性线圈18可放置在遍及轨道17的一个或更多个部分(如复合弯曲部16)安装的铁氧体磁心的槽中。反应板10可为分段且铰接的铝面板或任何导电材料。铰接的反应板10可指由柔性接头连结的两个或更多个反应板10。这可使得反应板10能够围绕复合弯曲部的螺旋挠曲并且遵循转子。此外，反应板10可具有与转子(例如，线性线圈)面板相同的长度，以维持由线性线圈生成的磁场，由此维持LIM的效率。即，具有与线性线圈转子相同的大小的反应板可能够产生与由线性线圈转子生成的磁场成比例的涡流，因此效率可维持。因此，如果转子的线性线圈18为一米长，则反应板10可均为一米长等。

由于定子反应板10装固于乘坐车辆14，故反应板10在乘坐车辆14横穿轨道17中的复合弯曲部16时与乘坐车辆14一起连续地移动。此外，如典型地关于游乐园设施，一个或更多个乘坐车辆14可附接于彼此，以形成火车乘坐车辆。因此，火车乘坐车辆的各个乘坐车辆14可以以稍微不同的角度遍及复合弯曲部16横摇。就此而言，火车中的乘坐车辆14中的各个上的反应板10可经历不同的纵摇和横摇，因为乘坐车辆14行进穿过复合弯曲部16中的螺旋或圆圈。为了遍及复合弯曲部16的上升、下降或连续半径维持各个乘坐车辆14的LIM的转子和定子之间尽可能接近的气隙，使定子和/或转子弯曲成几乎相同的弧可为有益的。因此，可装固于各个反应板10的四个转角中的各个和乘坐车辆14的促动器12可实现在复合弯曲部16的不同部分处将相应的反应板10的形状修改成期望的弧，由此维持具有几乎恒定距离的气隙。例如，横跨一米LIM(例如，转子和定子)的平均气隙可为一厘米，其中气隙在顶点处为两毫米，以及在外边界处为七到十一毫米。因此，在一些实施例中，合乎需要的是，基于LIM的定子和转子的长度将气隙维持在平均距离处或在一范围内。遍及复合弯曲部16实现几乎恒定或一致的气隙可使得LIM能够生成高效地利用能量的一致推力交叉矢量。

反应板10的更详细图示在图2A中描绘。在描绘的实施例中，反应板10包括装固于板的四个转角中的每一个的促动器12。如所示，线性线圈转子18在轨道17中接地。促动器12可为液压、电气、气动的等。促动器12可起作用以将反应板10围绕螺旋弯曲成适当的几何形状，以便匹配转子的线性线圈面板的弧，以使几乎恒定的气隙19可维持。在一些实施例中，如果促动器12为电气的，则乘坐车辆14可包括电源，以将功率供应至电气促动器12。促动器12可构造成连同操作以沿许多方向动态地弯曲反应板10。如将在下面论述的，促动器12可从执行处理器可执行代码(储存在一个或更多个存储器上)的一个或更多个处理器接收命令，以在某些时间处且以期望的方式促动。此外，一个或更多个传感器(如近程传感器)可用于获得与乘坐车辆14和轨道17的位置有关的数据，并且将数据发送至一个或更多处理器。处理器可在闭环系统中利用传感器数据来执行数学计算，以确定促动哪些促动器12以及它们应当如何执行以维持气隙19。

为了帮助论述，将提及一组轴线。例如，纬度轴线20可从反应板10的前部延伸至后部，并且纵向轴线22可从反应板10的侧部延伸至侧部。在乘坐车辆14行进穿过复合弯曲部16时，反应板10可经历来自轨道17的螺旋的升沉、纵摇以及横摇，它们可引起反应板10与线性线圈转子18之间的距离。因此，为了适应横摇，促动器12可构造成围绕纬度轴线20促动和弯曲反应板10，如由箭头24示出的。为了适应纵摇，促动器12可构造成围绕纵向轴线22促动和弯曲反应板10，如由箭头26示出的。为了适应升沉，促动器12可构造成沿垂直方向延伸或缩回，如由箭头28示出的。以该方式，促动器12可弯曲和/或移动反应板10，以遍及复合弯曲部16的螺旋遵循线性线圈转子18面板，以在乘坐车辆14纵摇、横摇并且升沉时，维持几乎恒定的气隙19。

应当注意的是，反应板10可适当地确定大小并且由一种或更多种适合的材料制成，以使其可为柔性的并且允许促动器12按需要将其弯曲。例如，在实施例中，反应板10可为近似八分之一英寸厚、一米长，以及二分之一米宽。此外，如先前提到的，反应板10可包括可增加其柔性的铝面板。为了进一步示出，图2B描绘了反应板10的侧视图。在描绘的实施例中，反应板10的顶部30可由铁氧体材料(例如，铁)制成，并且反应板10的底部32可由非铁氧体材料(例如，铝)制成。非铁氧体材料可为传导的，以使在材料穿过由线性线圈生成的磁场时，非铁氧体材料可感应涡流(在图2A中示为电流34)，由此产生其自身的相反磁场，其与线性线圈的磁场反应以使乘坐车辆14加速或减速。还可被称为背板的顶部30可通过利用铁氧体材料(例如，铁)来抑制涡流免于损失，并且因此抑制能量免于损失。因为利用背板30，所以该实施例表示单侧LIM；然而，如在下面详细论述的，在一些实施例中，背板可被不利用，并且LIM可为双侧的(例如，包括反应板的两侧上的线圈)。

乘坐车辆14可包括乘坐车辆电路40，以控制促动器，如以上描述的。因此，图3为乘坐车辆电路40的框图。乘坐车辆电路40可包括通信构件42、处理器44、传感器46、存储器48以及电源50。通信构件42可包括用于在乘坐车辆14围绕轨道17行进时实现与乘坐车辆14无线通信的电路。就此而言，通信构件42可包括无线卡。可为一个或更多个处理器的处理器44可包括任何适合的处理器或微处理器，其能够执行处理器可执行代码。可表示一个或更多个传感器的传感器46可包括近程传感器，其构造成获取与安装在轨道17中的线性线圈转子面板相关的乘坐车辆14(或其部分)的位置信息，并且将数据发送至处理器44。在一些实施例中，传感器46可包括追踪与乘坐车辆14和/或轨道17有关的信息的光学系统。

作为实例，处理器44可利用从传感器46获得的数据来运行闭环反馈系统，并且基于乘坐车辆14位于轨道17上的位置来确定促动哪些促动器以及它们应当如何执行。处理器44可确定一些促动器应当延伸或缩回，以将相应的反应板动态地弯曲成适当的几何形状，以在乘坐车辆14纵摇、横摇和/或升沉穿过复合弯曲部时，维持某一气隙距离。传感器46可连续地获得数据并且将数据传递至处理器44，其可连续地执行计算并且发出指令，以按需要控制促动器。在另一实施例中，通信构件42可从位于乘坐车辆14外部的控制系统接收命令指令，如在针对设施的命令中心中，并且处理器44可构造成执行接收的指令。

可表示一个或更多个存储器构件的存储器48可为任何适合的制品，其可用作介质，以储存处理器可执行代码、数据等。这些制品可表示有形的、非临时性计算机可读介质(例如，任何适合形式的有形存储器或储存器)，其可储存由处理器44用于执行当前公开的技术的处理器可执行代码。存储器48还可用于储存由传感器46获得的车辆信息、由通信构件42接收的命令指令等。电源50可包括任何适合的电源，其包括但不限于电池、太阳能电池板、发电机或它们的任何组合。电源50可将功率供应至促动器。

适合于通过利用装固于反应板和乘坐车辆14的促动器而遍及复合弯曲部维持LIM中的气隙的过程52的流程图在图4中示出。过程52可包括获得与乘坐车辆14和复合弯曲部有关的数据(过程块54)，基于数据使用闭环系统确定促动哪些促动器和致动器的性能(过程块56)，以及如遍及由乘坐车辆14的复合弯曲部的横穿确定地促动促动器(过程块58)。过程52可实施为储存在一个或更多个非暂时性计算机可读介质(例如，存储器48)上的处理器可执行代码。更具体而言，关于过程块54，包括在乘坐车辆电路40中的传感器46可获得与轨道17相关的乘坐车辆14的位置数据。例如，一个或更多个传感器46可检测各个反应板与安装在轨道17中的线性线圈转子面板之间的间隙离多远。此外，传感器46可检测线性线圈转子面板的弧遍及复合弯曲部的角度。传感器46可将该数据发送至处理器44。

处理器44可利用获得的传感器数据，以使用闭环系统确定针对各个反应板促动哪些促动器、促动时间以及选择的促动器的性能(例如，延伸、缩回)(过程块56)。控制环路系统可指基于反馈数据与输入数据之间的差异自动地改变输出命令的控制系统。在一个实施例中，输入数据可包括在促动之前与反应板与线性线圈转子面板之间的气隙有关的数据。在乘坐车辆14横穿复合弯曲部时，传感器46可在促动针对处理器44发生之后监测和提供关于反应板与线性线圈转子面板之间的气隙的距离的反馈，以使处理器44可按需要针对复合弯曲部的该部分处的随后促动器进行调节。例如，如果气隙在促动之后比期望的小，则处理器44可将命令提供至随后反应板的促动器，以不延伸如此远，以便增大复合弯曲部的该部分处的气隙。在选择促动器并且确定它们相应的性能之后，处理器44可在正在进行且连续地更新的程序中相应地促动促动器(过程块58)。以该方式，处理器44可通过利用促动器动态地控制反应板如何弯曲和/或移动，以遵循线性线圈转子面板，并且维持几乎恒定的气隙。

用以遍及过山车的复合弯曲部维持LIM的转子和定子之间的几乎恒定的气隙的系统60的另一实施例在图5中示出。该实施例包括利用运行承载部62和运行表面64。出于论述的目的，将提及一组轴线。轴线包括从反应板66的前部延伸至后部的纬度轴线20，以及从反应板66的侧部延伸至侧部的纵向轴线22。描绘的反应板66可装固于乘坐车辆14的底部。实际上，可存在装固于乘坐车辆14的底部的多个分段的反应板66，并且它们可协调地铰接，以形成某些整体形状。此外，反应板66可为铝，并且具有与装固于轨道17的线性线圈转子68(例如，感应电动机)相同的长度，以使反应板66可高效地生成涡流，以抵抗由线性线圈转子68生成的磁场。此外，反应板66可适当地确定大小为柔性的，以便根据复合弯曲部的螺旋的纵摇和横摇来弯曲。

在该实施例中，线性线圈转子68可由运行表面64大致覆盖。运行表面64可为塑料，以使得与运行表面64接触的物体能够滑动或滚动。同样地，运行承载部62在反应板66的两侧上装固于反应板66的底部。运行承载部62可为几英寸宽和几英寸厚的条。运行承载部62的精确厚度可设计成提供定子(例如，反应板66)与线性线圈转子68之间的气隙70，以使LIM可产生高效的推力交叉矢量。此外，运行承载部62可遍及复合弯曲部与运行表面64接触并且横跨运行表面64滑动，由此维持气隙70。

然而，复合弯曲部可引起乘坐车辆14纵摇和横摇，因此运行承载部62和运行表面64可构造成符合螺旋的纵摇和横摇。就此而言，运行承载部62和运行表面64可遍及复合弯曲部围绕纬度轴线20弯曲，如由箭头24示出的。此外，运行承载部62和运行表面64可遍及复合弯曲部围绕纵向轴线22弯曲，如由箭头26示出的。尽管线性线圈和反应板66的吸引力可在遍及复合弯曲部的点处为强的，但运行承载部62可抑制反应板66免于与线性线圈转子68一起紧拥。

在一些实施例中，一个或更多个后臂或其它球形接头机构可附接于定子的分段反应板66和/或线性线圈转子68的运行表面64，以将推力按需求施加于万向节(gimbal)，以匹配乘坐车辆14或汽车遍及复合弯曲部的纵摇和横摇。后臂可将包括运行承载部62的反应板66相对于转子的运行表面64推动。后臂可由磁力帮助，该磁力可将反应板66相对于转子的运行表面64拉动，并且引起反应板66和运行承载部62相应地弯曲。因此，反应板66和线性线圈转子68可保持相对平行，由此维持几乎恒定的气隙70。

此外，用以通过利用液压流体遍及过山车轨道17的复合弯曲部维持LIM的定子(包括一个或更多个反应板72)和转子(包括一个或更多个线性线圈74)之间的几乎恒定的间隙的系统71的实施例在图6中示出。出于论述的目的，将提到一组轴线。轴线包括从反应板72的前部延伸至后部的纬度轴线20，以及从反应板72的侧部延伸至侧部的纵向轴线22。描绘的反应板72可装固于乘坐车辆14的底部。实际上，可存在装固于乘坐车辆14的底部的多个分段的反应板72，并且它们可铰接。此外，反应板72可为铝，并且具有与装固于轨道17的线性线圈转子74(例如，感应电动机)相同的长度，以使反应板72可高效地生成涡流，以抵抗由线性线圈转子74生成的磁场。此外，反应板72可适当地确定大小为柔性的，以便根据复合弯曲部的螺旋的纵摇和横摇来弯曲。

在该实施例中，系统71可将液压流体76喷射在反应板72与线性线圈转子74之间，以维持间隙。液压流体76可由安装在轨道17和/或乘坐车辆14中的一个或更多个喷雾器喷射。系统71可包括密封件78，密封件78将液压流体76在其喷雾在反应板72与线性线圈转子74之间之后固持。此外，轨道17可包括促进流体流的改变的表面几何形状80(例如，凹槽)。液压流体76可包括水，其可作用为反应板72与线性线圈转子74之间的流体动力承载部，以防止两者与彼此接触。利用液压流体76可减少乘坐车辆14的结构要求。在乘坐车辆14横穿复合弯曲部的螺旋时，反应板72可围绕纬度轴线20弯曲，如由箭头24示出的，并且可围绕纵向轴线22弯曲，如由箭头26示出的，以匹配乘坐车辆14的纵摇和横摇，同时液压流体76喷射成防止反应板72紧拥于线性线圈转子74。由于液压流体76可为不可压缩的物质，故反应板72与线性线圈转子74之间的间隙可维持，由此维持LIM的效率。

应当理解的是，以上论述的LIM可为单侧或双侧的，如图7A和图7B中分别示出的。图7A中示出的单侧LIM82包括定子84和转子86。定子可包括具有面向转子86的非铁氧体面板88(例如，铝)的反应板。非铁氧体面板88可为传导的，并且其可在其穿过由转子86生成的磁场时感应涡流。反应板84还可包括由铁氧体材料(如，铁)构成的背板90。背板90可抑制非铁氧体材料88中感应的涡流免于消散和损失。转子86可包括放置在铁氧体磁心之间的线性线圈(例如，感应电动机)。线性线圈可供应三相电功率，以生成磁场。图7B中描绘的双侧LIM92可包括由传导材料(如，铝)构成的、在反应板94的两侧上夹在线性线圈96(例如，感应电动机)之间的反应板94。在单侧LIM82和双侧LIM92两者中，几乎恒定的气隙可通过利用以上描述的技术维持。

在又一实施例中，图8示出双侧LSM100，其可利用安装在转子面板上的永磁体102和线性线圈定子104，以维持穿过过山车轨道17的复合弯曲部的几乎恒定的气隙。永磁体可使极(例如，北和南)交替，如描绘的，并且线性线圈定子104可装固于乘坐车辆14。永磁体102可在定子104的两侧上装固于轨道17的转子面板106。转子面板106可类似于铰接式脊柱，其中包含永磁体102的各个部分可为椎骨，并且椎骨可由柔性基底(例如，扇形(scalloped)区域)108分开，柔性基底108允许脊柱围绕复合弯曲部的螺旋的弧弯曲。例如，柔性基底可包括线缆。线性线圈定子104与永磁体102之间的间隙可由磁体对磁场(同时在定子104的两侧上由线性线圈定子104生成)的磁吸引和排斥，在乘坐车辆14纵摇和横摇穿过复合弯曲部时维持。

在该实施例中，乘坐车辆14可包括电路40，如以上针对图3论述的。具体而言，由于线性线圈定子104附接于乘坐车辆14，故乘坐车辆14可包括电源50，以将功率供应至线圈的绕组，以便生成吸引或排斥装固于转子面板的磁体102的磁场，由此按需要经由柔性基底弯曲或移动转子面板106来维持气隙。此外，存储器48可储存处理器44用于命令电源50基于位置数据(从传感器46接收)遍及复合弯曲部在各个时间处提供功率的处理器可执行代码。在其它实施例中，乘坐车辆电路40的通信构件42可从外部源(如游乐设施的命令中心)接收指令，其指示如何将功率提供至线性线圈定子104。

图9为根据实施例的适合于通过将功率供应至线性线圈的绕组来维持LSM中的气隙的过程110的流程图。过程110可包括获得与乘坐车辆14和复合弯曲部有关的数据(过程块112)，基于数据确定何时将功率供应至绕组以及供应多少功率(过程块114)，以及如确定地将功率供应至线性线圈的绕组(过程块116)。过程110可实施为储存在一个或更多个非暂时性计算机可读介质上的处理器可执行代码。

更具体而言，过程块112可包括通过将传感器用于检测线性线圈定子与转子面板(附接于轨道17)上的永磁体之间的气隙来获得与乘坐车辆14和复合弯曲部有关的数据。如果气隙太靠近一个转子面板，则很可能的是气隙对另一转子面板而言太大。传感器可将气隙数据发送至处理器，其可确定供应多少功率来校正间隙差异以及何时供应功率(过程块114)。处理器可接着命令电源，以如确定地供应功率，并且电源可相应地执行(过程块116)。因此，永磁体可被线性线圈绕组的磁场吸引或排斥，以经由柔性基底弯曲或移动转子面板，并且气隙可变化。以该方式，线性线圈定子与附接于转子面板的永磁体之间的间隙可在LSM的两侧上维持。

虽然在本文中仅示出和描述了本公开的某些特征，但是本领域技术人员将想到许多修改和变化。因此，将理解的是，所附权利要求旨在覆盖落入本公开的真实精神内的所有此类修改和变化。

Claims (20)

1.一种系统，其包括：

线性感应电动机(LIM)，其安装在轨道的弯曲部分中；

乘坐车辆，其设置在所述轨道之上；

一个或更多个反应板，其经由多个促动器联接于所述乘坐车辆的面向所述轨道的侧部；

一个或更多个传感器，其构造成监测所述一个或更多个反应板与所述LIM之间的气隙；以及

处理器，其构造成基于从所述一个或更多个传感器接收的数据来确定促动所述多个促动器中的哪些，以及所述多个促动器中的各个的期望性能，以遍及由所述乘坐车辆的所述弯曲部的横穿将所述气隙维持在期望水平处。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个促动器和所述一个或更多个反应板构造成合作以基于如由所述处理器确定的选择的促动器的促动，弯曲选择的反应板来匹配所述弯曲部的弧。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理器构造成利用闭环反馈系统，以在所述乘坐车辆横穿所述弯曲部时确定所述多个促动器中的各个的所述期望性能，以将所述气隙维持在所述期望水平处。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LIM包括设置在铁氧体磁心中并且由面板覆盖的线性线圈绕组。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个反应板具有与所述线性线圈绕组相同的大小。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个反应板均包括面向所述LIM的由铝制成的底侧以及由铁制成的顶部背板。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述一个或更多个反应板中的各个包括四个转角，其中所述多个促动器中的一个促动器设置在所述四个转角中的各个中。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述轨道包括两个铁轨，并且所述乘坐车辆包括装固于面向所述轨道的所述乘坐车辆的所述侧部的两个运行承载部，一个运行承载部与所述轨道的各个铁轨对准，并且从所述反应板的前部延伸至所述反应板的后部，接触遍及所述复合弯曲部设置在所述轨道的顶部上的运行表面。

9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统包括安装在所述轨道中的一个或更多个喷雾器，其将液压流体喷射在所述反应板与所述LIM之间，以产生流体动力承载部，和壁密封件，所述壁密封件在所述乘坐车辆遍及所述复合弯曲部行进时接触所述乘坐车辆的所述侧部以固持所述液压流体。

10.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述弯曲部包括复合弯曲部，并且其中所述一个或更多个反应板为铰接的、柔性的、分段的或它们的组合。

11.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述LIM为单侧或双侧的。

12.一种方法，其包括：

经由一个或更多个传感器获得与设置在轨道上的游乐乘坐车辆和所述轨道的复合弯曲部分有关的数据；

基于所述数据使用闭环系统经由处理器确定促动多个反应板中的至少一个选择的反应板，以维持所述多个反应板与安装在所述轨道中的线性感应电动机(LIM)之间的足够气隙；以及

如遍及所述复合弯曲部确定地促动将所述至少一个选择的反应板联接于所述乘坐车辆的底部的促动器，以弯曲所述反应板来维持所述足够气隙。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述传感器包括联接于所述乘坐车辆的近程传感器，其中所述传感器构造成获得与所述反应板与所述LIM之间的所述气隙有关的数据。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述LIM包括安装在铁氧体磁心中的线性线圈绕组。

15.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法包括将所述传感器用于将反馈发送至所述处理器，所述反馈包括在所述促动器在所述复合弯曲部的一部分处促动之后的所述气隙中的变化，因此所述处理器可考虑所述复合弯曲部的所述部分处的随后促动中的变化。

16.一种系统，其包括：

线性同步电动机(LSM)，其包括转子，所述转子包括安装在由柔性基底铰接的椎骨面板上的交替极永磁体，其中所述转子安装在过山车轨道的复合弯曲部分的两个侧部上，并且定子包括装固于设置在所述轨道上的乘坐车辆的底部的线性线圈绕组，所述乘坐车辆包括：

电源；以及

处理器，其构造成确定供应多少功率至所述线性线圈绕组以及何时供应所述功率，以维持所述定子与所述转子椎骨面板之间的足够气隙，并且如遍及所述复合弯曲部确定地引起所述电源供应所述功率。

17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，对由所述线性线圈绕组生成的所述磁场的所述永磁体的吸引和排斥引起所述转子椎骨面板经由所述柔性基底弯曲或移动，以匹配由所述乘坐车辆遍及所述复合弯曲部经历的纵摇和横摇。

18.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述乘坐车辆包括一个或更多个近程传感器，其构造成获得与所述转子与所述定子之间的所述气隙有关的数据，并且将所述数据发送至所述处理器。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述处理器构造成基于所述获得的传感器数据来确定供应多少功率至所述线性线圈绕组以及何时供应所述功率，以调节所述气隙。

20.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述柔性基底包括线缆，其使得所述转子椎骨面板能够围绕所述复合弯曲部以不同角度定位。