CN113928127A - 一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 - Google Patents
一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113928127A CN113928127A CN202111474647.4A CN202111474647A CN113928127A CN 113928127 A CN113928127 A CN 113928127A CN 202111474647 A CN202111474647 A CN 202111474647A CN 113928127 A CN113928127 A CN 113928127A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- coil
- train
- temperature superconducting
- balance control
- hts
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000005339 levitation Methods 0.000 title claims description 22
- 230000009467 reduction Effects 0.000 title abstract description 16
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims abstract description 15
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 claims abstract description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 4
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 2
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims description 2
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 9
- 230000008901 benefit Effects 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002887 superconductor Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L13/00—Electric propulsion for monorail vehicles, suspension vehicles or rack railways; Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/04—Magnetic suspension or levitation for vehicles
- B60L13/06—Means to sense or control vehicle position or attitude with respect to railway
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
- B60L2200/00—Type of vehicles
- B60L2200/26—Rail vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Control Of Vehicles With Linear Motors And Vehicles That Are Magnetically Levitated (AREA)
Abstract
本发明公开了一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统。整个系统由通电线圈、控制装置、电源、状态监测装置和Halbach永磁轨道组成。本发明利用高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道能够产生水平方向磁场的优势，并将通电线圈置于该磁场处，使得通电线圈产生垂直方向的力，从而令高温超导磁悬浮列车在垂直方向上得到控制，并且利用状态监测装置，监测出高温超导磁悬浮列车的倾角和振动信息，当列车发生倾斜和振动时，将向线圈中通入所需的电流，使得高温超导磁悬浮列车实现减振及平衡控制的作用。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道，使得整个系统结构简单、效果优异，并为磁悬浮列车减振及平衡控制提供了一种新思路。
Description
技术领域
本发明涉及磁悬浮列车技术领域，特别涉及一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统。
背景技术
随着时代的发展，人们一直在探索更快更安全的交通工具，而在这个过程中，高温超导磁悬浮列车便应运而生。高温超导磁悬浮列车是一种非接触、自稳定的悬浮列车，但这并不意味着高温超导磁悬浮列车可以完全隔离振动。在实际的运行过程中，系统永磁轨道磁场不均匀、横风、会车激波等因素使得高温超导体处于交变的磁场中，加剧超导体内部磁通运动，导致高温超导磁悬浮列车振动，进而破坏其运行的稳定性和安全性。因此，研究出一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，对高温超导磁悬浮列车的发展有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的高温超导磁悬浮列车难以对自身振动及不平衡进行控制的问题，提供一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统。
为实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：
一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，包括：
通电线圈，由副线圈1、副线圈2和副线圈3组成，用于承载电流，并与Halbach永磁轨道相作用，产生垂直方向的力，控制装置，根据反馈信号及需求力的大小向所述通电线圈中输入所需的电流，电源，为整个系统提供电能，状态监测装置，用于监测出高温超导磁悬浮列车的倾斜信号及振动信号，并将信号传输到所述控制装置中。所述Halbach永磁轨道的截面包括5块磁体，各磁体从左到右的充磁方向依次是向右、向上、向左、向下和向右，从而在第1块磁体、第3块磁体和第5块磁体上方产生水平方向的磁场。
采用本发明所述的一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统利用高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道能够产生水平方向磁场的优势，并将通电线圈置于该磁场处，使得通电线圈产生垂直方向的力，从而令高温超导磁悬浮列车在垂直方向上得到控制，并且利用状态监测装置，监测出高温超导磁悬浮列车的倾角和振动信息，当列车发生倾斜和振动时，将向线圈中通入所需的电流，使得高温超导磁悬浮列车实现减振及平衡控制的作用。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道，使得整个系统结构简单、效果优异，并为磁悬浮列车减振及平衡控制提供了一种新思路。
优选地，所述通电线圈为多匝线圈，以增大力的阈值，从而保证整个系统有较强的控制效果。
优选地，所述通电线圈由电阻率较低的材料构成，如银、铜、或超导材料等，从而减少热量产生，避免过多的能量损失。
优选地，所述通电线圈应放置在所述Halbach永磁轨道水平方向磁场处，从而得到垂直方向的力。
优选地，所述通电线圈和高温超导磁悬浮列车之间有可靠、坚固的固定装置，以保证通电线圈产生的力能够安全、可靠的传输到列车上。
优选地，所述控制装置能够承受较大的输入输出功率，从而保证系统能够安全、稳定的运行。
优选地，所述控制装置能够及时地处理所述状态监测装置反馈的列车的倾斜及振动等信息，并且及时地向所述通电线圈的对应副线圈通入所需求的电流，使得列车能够及时地得到垂直方向力的调节，从而保证减振及平衡调节的有效性。
优选地，所述电源能够安全、稳定地输出电流，并且在紧急情况下，能够立刻切断电流输出，保障整个系统的安全。
优选地，所述状态监测装置能够隔绝磁场的干扰，并准确、可靠地检测出列车的倾斜及振动信息，并将这些信息传送到所述控制装置。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
采用本发明所述的一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，利用高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道能过产生水平方向磁场的优势，并将通电线圈置于该磁场处，使得通电线圈产生垂直方向的力，从而令高温超导磁悬浮列车在垂直方向上得到控制，并且利用状态监测装置，监测出高温超导磁悬浮列车的倾角和振动信息，当列车发生倾斜和振动时，将向线圈中通入所需的电流，使得高温超导磁悬浮列车实现减振及平衡控制的作用。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道，使得整个系统结构简单、效果优异，并为磁悬浮列车减振及平衡控制提供了一种新思路。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明所述的一种高温超导磁悬浮列车减振及平衡控制系统的结构示意图；
图2为本发明所述的Halbach永磁轨道磁感线分布图。
图中标记：1-通电线圈，11-副线圈1，12-副线圈2，13-副线圈3，2-控制装置，3-电源，4-状态监测装置，5-Halbach永磁轨道。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例
如图1所示，本发明所述的一种高温超导磁悬浮列车减振及平衡控制系统，包括：
通电线圈，由副线圈1、副线圈2和副线圈3组成，用于承载电流，并与Halbach永磁轨道相作用，产生垂直方向的力，控制装置，根据反馈信号及需求向所述通电线圈中输入所需求的电流，电源，为整个系统提供电能，状态监测装置，用于监测出高温超导磁悬浮列车的倾斜信号及振动信号，并将信号传输到所述控制装置中所述Halbach永磁轨道的截面包括5块磁体，各磁体从左到右的充磁方向依次是向右、向上、向左、向下和向右，从而在第1块磁体、第3块磁体和第5块磁体上方产生水平方向的磁场。
采用本发明所述的一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，利用高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道能过产生水平方向磁场的优势，并将通电线圈置于该磁场处，使得通电线圈产生垂直方向的力，从而令高温超导磁悬浮列车在垂直方向上得到控制，并且利用状态监测装置，监测出高温超导磁悬浮列车的倾角和振动信息，当列车发生倾斜和振动时，将向线圈中通入所需的电流，使得高温超导磁悬浮列车实现减振及平衡控制的作用。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach永磁轨道，使得整个系统结构简单、效果优异，并为磁悬浮列车减振及平衡控制提供了一种新思路。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，包括：通电线圈(1)由副线圈1(11)、副线圈2(12)和副线圈3(13)组成，用于承载电流，并与Halbach永磁轨道(5)相作用，产生垂直方向的力，控制装置(2)，根据反馈信号及需求力的大小向所述通电线圈中输入所需的电流，电源(3)，为整个系统提供电能，状态监测装置(4)，用于监测出高温超导磁悬浮列车的倾斜信号及振动信号，并将信号传输到所述控制装置(2)中，所述Halbach永磁轨道(5)的截面包括5块磁体，各磁体从左到右的充磁方向依次是向右、向上、向左、向下和向右，从而在第1块磁体、第3块磁体和第5块磁体上方产生水平方向的磁场。
2.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述通电线圈(1)为多匝线圈，以增大力的阈值，从而保证整个系统有较强的控制效果。
3.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述通电线圈(1)由电阻率较低的材料构成，如银、铜、或超导材料等，从而减少热量产生，避免过多的能量损失。
4.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述通电线圈(1)应放置在所述Halbach永磁轨道(4)水平方向磁场处，从而得到垂直方向的力。
5.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述通电线圈(1)和高温超导磁悬浮列车之间有可靠、坚固的固定装置，以保证通电线圈(1)产生的力能够安全、可靠的传输到列车上。
6.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述控制装置(2)能够承受较大的输入输出功率，从而保证系统能够安全、稳定的运行。
7.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述控制装置(2)能够及时地处理所述状态监测装置(4)反馈的列车的倾斜及振动等信息，并且及时地向所述通电线圈(1)的对应副线圈通入所需求的电流，使得列车能够及时地得到垂直方向力的调节，从而保证减振及平衡调节的有效性。
8.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述电源(3)能够安全、稳定地输出电流，并且在紧急情况下，能够立刻切断电流输出，保障整个系统的安全。
9.根据权利要求1所述的高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统，其特征在于，所述状态监测装置(4)能够隔绝磁场等外部环境的干扰，并准确、可靠地检测出列车的倾斜及振动信息，并将这些信息传送到所述控制装置(2)。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111474647.4A CN113928127B (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111474647.4A CN113928127B (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113928127A true CN113928127A (zh) | 2022-01-14 |
| CN113928127B CN113928127B (zh) | 2024-09-20 |
Family
ID=79288888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111474647.4A Active CN113928127B (zh) | 2021-12-03 | 2021-12-03 | 一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113928127B (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115158029A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-11 | 成都理工大学 | 一种超导磁悬浮列车 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3040963A1 (fr) * | 2015-09-16 | 2017-03-17 | Ecole Nat Superieure D'ingenieurs De Caen | Systeme de transport a levitation magnetique amelioree |
| KR101778447B1 (ko) * | 2016-06-07 | 2017-09-13 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 시스템 |
| CN109887700A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-14 | 西南交通大学 | 高温超导带材堆叠单元及排列方法、杜瓦、磁浮列车及系统 |
| CN113147418A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-07-23 | 西南石油大学 | 一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统 |
| CN113500920A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-15 | 西南交通大学 | 一种超导磁悬浮减震系统及其控制方法 |
| CN216805122U (zh) * | 2021-12-03 | 2022-06-24 | 西南石油大学 | 一种高温超导磁悬浮列车的减震及平衡控制系统 |
-
2021
- 2021-12-03 CN CN202111474647.4A patent/CN113928127B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3040963A1 (fr) * | 2015-09-16 | 2017-03-17 | Ecole Nat Superieure D'ingenieurs De Caen | Systeme de transport a levitation magnetique amelioree |
| KR101778447B1 (ko) * | 2016-06-07 | 2017-09-13 | 한국산업기술대학교산학협력단 | 진동 감쇠 장치 및 이를 포함하는 시스템 |
| CN109887700A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-06-14 | 西南交通大学 | 高温超导带材堆叠单元及排列方法、杜瓦、磁浮列车及系统 |
| CN113147418A (zh) * | 2021-06-11 | 2021-07-23 | 西南石油大学 | 一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统 |
| CN113500920A (zh) * | 2021-08-03 | 2021-10-15 | 西南交通大学 | 一种超导磁悬浮减震系统及其控制方法 |
| CN216805122U (zh) * | 2021-12-03 | 2022-06-24 | 西南石油大学 | 一种高温超导磁悬浮列车的减震及平衡控制系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 贺光;成玉卫;龙志强;: "基于直线型Halbach结构的永磁电动悬浮系统的设计与实现", 磁性材料及器件, no. 06, 15 December 2010 (2010-12-15) * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115158029A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-10-11 | 成都理工大学 | 一种超导磁悬浮列车 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113928127B (zh) | 2024-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Lee et al. | Review of maglev train technologies | |
| US5722326A (en) | Magnetic levitation system for moving objects | |
| CN107068493B (zh) | 一种节能电磁开关 | |
| CN103481794B (zh) | 一种中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁及制作方法 | |
| WO1994009558A1 (en) | Contactless power delivery system | |
| CN103552473B (zh) | 一种含超导开关的直线Halbach永磁体排列的超导涡流制动装置 | |
| CN216805122U (zh) | 一种高温超导磁悬浮列车的减震及平衡控制系统 | |
| CN110901410A (zh) | 一种高温超导高速磁悬浮列车的磁悬浮牵引装置 | |
| CN111942166B (zh) | 一种双边磁体及线圈式永磁电动悬浮驱动装置及驱动方法 | |
| CN113928127A (zh) | 一种高温超导磁悬浮列车的减振及平衡控制系统 | |
| CN113815426A (zh) | 智能抱轨高温超导磁悬浮列车系统 | |
| CN103065759B (zh) | 一种超导磁体的支撑定位系统 | |
| CN110588360A (zh) | 一种用于高速列车的制动力可控永磁式涡流制动装置 | |
| CN205160339U (zh) | 一种磁悬浮列车用混合型制动励磁结构 | |
| CN113500920A (zh) | 一种超导磁悬浮减震系统及其控制方法 | |
| Lv et al. | Three-dimensional electromagnetic characteristics analysis of novel linear synchronous motor under lateral and yaw conditions of MAGLEV | |
| CN203611770U (zh) | 含超导开关的直线Halbach 永磁体排列的超导涡流制动装置 | |
| CN109532508A (zh) | 一种列车u型磁悬浮方式 | |
| CN113147418A (zh) | 一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统 | |
| CN203460722U (zh) | 一种中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁 | |
| Kalsi et al. | Iron-core superconducting magnet design and test results for maglev application | |
| CN206841206U (zh) | 涡流阻尼器及磁悬浮车 | |
| CN205311363U (zh) | 一种基于错位结构的串联型永磁混合悬浮装置 | |
| CN1808866B (zh) | 永磁全补偿式磁悬浮结构 | |
| CN112918266B (zh) | 制动机构与磁悬浮轨道机器人 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |