CN114496456A - 一种集成悬浮电磁铁及直线电机、磁浮列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种超导及常导集成悬浮电磁铁及直线电机、磁浮列车，该集成悬浮电磁铁包括多个常导磁体和多个超导磁体，且所构建的磁极极性依次交错布置；常导磁体形成相应的常导磁场回路，超导磁体包括多组依次设置的超导线圈和超导铁芯以及一超导磁轭，每个超导铁芯的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块，且每个超导铁芯均与超导磁轭相连，以形成相应的超导磁场回路；在相邻的常导磁体和超导磁体之间设置有过渡磁轭，相邻的常导磁轭和超导磁轭通过过渡磁轭连接，以形成邻接磁场回路。本方案通过结构优化能够降低电磁铁工作发热对磁极绝缘性能及使用寿命的影响，同时在产生交大电磁力的基础上，兼顾良好的主动控制性能。

Description

一种集成悬浮电磁铁及直线电机、磁浮列车

技术领域

本发明涉及磁浮列车技术领域，具体涉及一种超导及常导集成悬浮电磁铁及直线电机、磁浮列车。

背景技术

对于磁浮列车来说，超高速运行要求磁浮列车具备更高的悬浮能力。以国内运行的高速磁浮列车为例，其最高运行速度达到503km/h，目前高速磁浮列车设计时速600公里，常导悬浮电磁铁可以满足运行需求。

众所周知，超高速、大承载力的运输工具也是未来轨道交通的一个发展方向，随着速度的进一步提升，车辆垂向动态载荷加剧，对承载能力提出了更高要求。常导悬浮电磁铁可以通过增加电流提高悬浮能力，增大电流会导致发热严重，存在烧毁的风险，因此，无法通过进一步增大工作电流的方式提升承载能力。

有鉴于此，亟待针对现有磁浮列车的悬浮系统进行改进优化，以克服现有常导悬浮电磁铁工作发热影响承载能力提升的问题。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种超导及常导集成悬浮电磁铁及直线电机、磁浮列车，通过结构优化能够降低电磁铁工作发热对磁极绝缘性能及使用寿命的影响，同时在产生交大电磁力的基础上，兼顾良好的主动控制性能。

本发明还提供一种集成悬浮电磁铁，包括固定在箱梁上的多个常导磁体和多个超导磁体，且依次间隔交错布置所述常导磁体和所述超导磁体；沿所述间隔排布方向，所述多个常导磁体和所述多个超导磁体所构建的磁极极性依次交错布置；所述常导磁体包括多组依次设置的常导磁极、常导线圈和常导磁轭，相邻两个所述常导磁极通过常导磁轭相连，以形成相应的常导磁场回路；每个所述常导磁轭均固定在所述箱梁上；所述超导磁体包括多组依次设置的超导线圈和超导铁芯以及一超导磁轭，每个所述超导铁芯的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块，且每个所述超导铁芯均与超导磁轭相连，以形成相应的超导磁场回路；所述超导磁轭固定在所述箱梁上；在相邻的所述常导磁体和所述超导磁体之间设置有过渡磁轭，相邻的所述常导磁轭和所述超导磁轭通过所述过渡磁轭连接，以形成邻接磁场回路。

可选地，所述超导磁体还包括罩体和多个隔热筒，所述罩体与所述超导磁轭围合形成密封容腔，以容纳制冷介质；所述隔热筒与所述超导铁芯相应配置，所述罩体的与所述超导磁轭相对的壁面具有多个开孔，所述隔热筒的一侧端沿与相应的所述开孔的孔沿封固连接，其另一侧端沿与所述超导磁轭封固连接；所述超导铁芯及设置在其顶端的所述隔块插装在相应的所述隔热筒中，所述超导线圈套装在相应的所述超导铁芯和所述隔热筒外侧，且置于所述密封容腔中。

可选地，所述超导磁体还包括超导线圈固定装置和传力部件，所述超导线圈固定装置用于安装固定所述超导线圈，且通过所述传力部件与所述超导磁轭固定连接。

可选地，所述常导磁极和所述隔块的顶面齐平。

可选地，所述箱梁的顶部开设有与所述超导磁体相适配的第一凹部，以及与所述常导磁体相适配的第二凹部；至少所述常导磁轭和所述常导磁极的部分本体置于所述第一凹部中，至少所述超导磁轭、所述超导铁芯的部分本体和两侧所述过渡磁轭的部分本体位于所述第二凹部中。

可选地，所述常导磁轭包括中部常导磁轭和边侧常导磁轭，所述中部常导磁轭用于形成所述常导磁场回路，所述边侧常导磁轭用于形成所述邻接磁场回路；所述过渡磁轭的截面呈“L”字型，其竖直段本体与所述边侧常导磁轭相连，其水平段本体自所述竖直段本体朝向所述超导磁轭延伸并与其相连。

可选地，所述常导磁极的顶部设置有间隙传感器，用于检测悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙。

本申请还提供一种直线电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯和嵌装在所述定子铁芯的齿槽内的定子线圈；还包括如前所述的集成悬浮电磁铁。

本申请还提供一种磁浮列车，包括如前所述的直线电机。

可选地，所述常导磁体的常导线圈与所述超导磁体的超导线圈分别独立供电；所述超导磁体的超导线圈采用可输出恒定直流电的电源供电，所述常导磁体的常导线圈采用可输出波动直流电的控制器供电。

可选地，所述控制器还根据操作指令输出控制信号至所述电源。

可选地，根据起浮操作指令，所述控制器输出起浮信号至所述电源，以施加恒定电流至所述超导线圈；且所述控制器根据悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙，控制对所述常导线圈的供电。

可选地，根据落车操作指令，所述控制器输出断电信号至所述电源，以便所述超导线圈内的电流引出，且所述控制器控制逐渐减小所述常导线圈的供电电流。

可选地，以悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙大于防撞阈值为判断条件，所述控制器执行防撞控制操作，并在执行所述防撞控制操作后执行再次起浮操作。

可选地，所述防撞控制操作包括：输出断电信号至所述电源，以便所述超导线圈内的电流引出，且所述控制器控制逐渐减小所述常导线圈的供电电流。

针对高速磁浮列车常导电磁铁工作发热的问题，本发明另辟蹊径提出了一种超导及常导集成化悬浮电磁铁，具体地，多个常导磁体和多个超导磁体依次间隔交错布置，且沿间隔排布方向，多个常导磁体和多个超导磁体所构建的磁极极性依次交错布置；其中，常导磁体的相邻两个常导磁极通过常导磁轭相连，以形成相应的常导磁场回路；超导磁体的超导铁芯均与超导磁轭相连，以形成相应的超导磁场回路，且每个所述超导铁芯的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块；在相邻的常导磁体和超导磁体之间设置有过渡磁轭，相邻的常导磁轭和超导磁轭通过过渡磁轭连接，以形成邻接磁场回路。与现有技术相比，本方案具有下述有益技术效果：

首先，本方案提供的集成悬浮电磁铁兼具超导磁体和常导磁极的特点，利用超导磁体较大工作电流，产生满足高速运行的电磁力，同时利用常导磁体工作电流的可控性进行主动控制；换言之，超导磁体用于产生主要悬浮力，常导磁体用于悬浮力动态调整，并协助产生小部分悬浮力，解决了高速磁浮列车悬浮电磁铁发热严重及承载能力提升受限问题；与此同时，本方案可以有效降低电磁铁温升，提升承载能力；在保证悬浮能力的基础上，同时能够实现悬浮的主动调节，保证平稳性及安全性，为车辆进一步提速提供了技术支撑。

其次，本方案将超导磁体与常导磁极集成在一个模块，整车均可配置该集成化悬浮电磁铁模块，常导磁极更容易实现对集成模块的控制功能，利于整车稳定性的控制。

第三，在本发明的可选方案中，超导磁体包括罩体和多个隔热筒，该罩体与超导磁轭围合形成密封容腔，以容纳制冷介质，提供良好的散热环境；其超导铁芯及设置在其顶端的隔块插装在相应的隔热筒，隔热筒的两侧端沿分别与罩体上开设的孔沿和超导磁轭封固连接，超导线圈套装在相应的超导铁芯和隔热筒外侧；换言之，隔热筒置于超导线圈和超导铁芯之间，形成热传递阻隔，避免铁芯热量传递到超导线圈而影响其性能。

第四，在本发明的另一可选方案中，常导磁轭包括边侧常导磁轭，该边侧常导磁轭用于形成邻接磁场回路；相应地，过渡磁轭的截面呈“L”字型，其竖直段本体与边侧常导磁轭相连，其水平段本体自竖直段本体朝向超导磁轭延伸并与其相连。如此设置，一方面能够合理适应超导磁轭与常导磁轭在箱梁上的装配尺寸，同时可充分利用超导磁体与常导磁体之间的装配空间，在满足建立磁回路的基础上，整体结构更加紧凑合理。

附图说明

图1为具体实施方式中所述直线电机的整体结构示意图；

图2为图1中所示集成悬浮电磁铁的磁回路示意图；

图3为具体实施方式中所述超导磁体的结构示意图；

图4为具体实施方式中所述集成悬浮电磁铁的供电原理方框图。

图中：

超导磁体1、中部常导磁极2、边侧常导磁极3、中部常导磁轭4、边侧常层磁轭5、过渡磁轭6、扭簧7、箱梁8、安装接口9、定子铁芯10、定子线缆11、直线电机12、间隙传感器13、超导线圈14、超导铁芯15、超导磁轭16、超导线圈固定装置17、传力部件18、隔块19、隔热筒20、罩体21、间隙22、间隙23、第一凹部24、第二凹部25。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

现有常导悬浮电磁铁技术，可以满足当前高速磁浮列车运行时速需求，随着速度的进一步提升，车辆垂向动态载荷加剧。常导悬浮电磁铁可以通过增加电流提高悬浮能力，但增大电流会导致发热严重，存在烧毁的风险。

基于此，本申请实施例提供了一种超导及常导集成化悬浮电磁铁，包括固定在箱梁上的多个常导磁体和多个超导磁体，且常导磁体和超导磁体依次间隔交错布置；沿间隔排布方向，多个常导磁体和多个超导磁体所构建的磁极极性依次交错布置；常导磁体包括多组依次设置的常导磁极、常导线圈和常导磁轭，相邻两个常导磁极通过常导磁轭相连，以形成相应的常导磁场回路；每个常导磁轭均固定在箱梁上；超导磁体包括多组依次设置的超导线圈和超导铁芯，以及一超导磁轭；每个超导铁芯的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块，且每个超导铁芯均与超导磁轭相连，以形成相应的超导磁场回路；超导磁轭固定在所述箱梁上；在相邻的所述常导磁体和超导磁体之间设置有过渡磁轭，相邻的常导磁轭和超导磁轭通过过渡磁轭连接，以形成邻接磁场回路。

实际工作时，利用超导磁体较大工作电流，产生满足高速运行的电磁力，同时利用常导磁体工作电流的可控性进行主动控制；也就是说，超导磁体用于产生主要悬浮力，常导磁体用于悬浮力动态调整，并协助产生小部分悬浮力，在提升承载能力的基础上，能够有效降低电磁铁温升。整体上，可实现悬浮的主动调节，保证平稳性及安全性。

为了更好地理解本申请的技术方案和技术效果，不失一般性，本实施方式以图示超导磁体和常导磁体作为描述基础，详细说明本申请提出的超导和常导集成化悬浮电磁铁方案。作为示例性说明，超导磁体和常导磁体的配置数量及尺寸比例关系，对本申请请求保护的范围并不构成实质性的限制。

请参见图1，该图为本实施方式所述直线电机的整体结构示意图。

如图所示，该集成悬浮电磁铁固定设置在箱梁8上，可以包括多个常导磁体和多个超导磁体1，且依次间隔交错布置常导磁体和超导磁体；结合图2所示，沿该间隔排布方向，多个常导磁体和多个超导磁体1所构建的磁极极性依次交错布置；图中所示，磁极极性依次为N-S-N-S，当然，在其他具体实现中，磁极极性也可采用S-N-S-N的交错布置方式。

其中，常导磁体包括多组依次设置的常导磁极(2、3)、常导线圈和常导磁轭(4、5)，基于实际设置位置，常导磁极可以分为中部常导磁极2和边侧常导磁极3两种形态，其中，边侧常导磁极3位于该集成悬浮电磁铁的两边侧位置，相邻两个常导磁极(2、3)通过常导磁轭4相连，以形成相应的常导磁场回路；同样地，基于实际设置位置，常导磁轭可以分为中部常导磁轭4和边侧常层磁轭5，每个常导磁轭(4、5)均固定在箱梁8上。

实际工作时，3常导磁极(2、3)通电产生磁场，起励磁作用，电流相比超导磁体1小很多，且为动态电流，产生一定的磁场及电磁力，通过对其电流的调整能够主动控制电磁力大小，从而保证间隙动态稳定及电磁铁动态平衡。

其中，超导磁体包括多组依次设置的超导线圈14和超导铁芯15，以及一超导磁轭16；请一并参见图3，该图为图1中所述超导磁体的结构示意图。在准静态磁场里，超导铁芯15的配置使得超导线圈稳定可靠地产生电磁力。每个超导铁芯15的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块19，且每个超导铁芯15均与该超导磁轭16相连，以形成相应的超导磁场回路；该超导磁轭16固定在箱梁8上。

其中，在相邻的常导磁体和所述超导磁体之间设置有过渡磁轭6，相邻的常导磁轭(边侧常导磁轭5)和超导磁轭6通过过渡磁轭6连接，以形成邻接磁场回路。

结合图2所示，该图为图1中所示集成悬浮电磁铁的磁回路示意图。常导磁极与超导磁体极性为NS交替排布，对于极性N，磁场由常导磁极或超导磁体出发，分别经过间隙22或间隙23，进入定子铁芯10，然后向两侧经间隙22或间隙23进入相邻常导磁极或超导磁体，最后经磁轭返回原来的常导磁极或超导磁体。

整体上，本方案提供的集成化电磁铁采用了不完全共磁路的结构形式，超导磁体通过隔块19的大小改变超导铁芯15与定子铁芯10之间的间隙23，用于增大超导铁芯15与定子铁芯10之间的距离，减小磁饱和；也就是说，通过19填充块调整23间隙，使其大于22间隙，具体数值根据实际情况确定。由于磁场独立，常导磁体可以通过自身电流调整间隙磁场，从而调整集成电磁铁整体的电磁力。

其中，不与超导磁体邻接的其他部位的常导磁极遵循自己原有的磁回路特性，这样常导磁极的调节能力会很强，能够有效保证控制的稳定性。

再如图1所示，在常导磁极上方，设置有定子铁芯10和安装在定子铁芯10线槽内的定子线缆11。定子铁芯10与定子线缆11组成直线电机定子，集成化电磁铁产生的励磁磁场与定子铁芯10之间形成磁回路，并产生悬浮力，定子线缆11产生行波磁场与励磁磁场相互作用产生牵引力。

前述集成悬浮电磁铁作为直线电机转子，与定子铁芯10和定子线缆11构成的定子组成直线电机12，利用定子铁芯10的齿槽结构产生的交变磁场进行发电。

其中，扭簧7用于支撑磁轭，使其与常导磁极铁芯相互压紧，充分接触。

其中，箱梁8作为集成化电磁铁的基础承载结构，电磁力由其进行传递。如图1所示，箱梁8的顶部开设有与超导磁体相适配的第一凹部24，以及与所述常导磁体相适配的第二凹部25；至少常导磁轭(5、6)和常导磁极(2、3)的部分本体置于第一凹部24中，至少超导磁轭16、超导铁芯15的部分本体和两侧过渡磁轭6的部分本体位于第二凹部25中。在箱梁8的两侧分别设置有安装接口9，用于与其他部件连接及安装，以便达成电磁力的传递功能。

请进一步参见图3，该图示出具体实施方式所述超导磁体的结构示意图。

该超导磁体还包括罩体21和多个隔热筒20，如图3所示，该罩体与超导磁轭16围合形成密封容腔，以容纳制冷介质；例如但不限于，该密封容腔内可充满液氮，用于制冷并与外界隔热。隔热筒20与超导铁芯15相应配置，同时，在罩体21的与超导磁轭16相对的壁面具有多个开孔，这样，隔热筒20的一侧端沿与罩体21壁面上相应开孔的孔沿封固连接，其另一侧端沿与超导磁轭16封固连接；超导线圈14套装在相应的超导铁芯15和隔热筒20外侧，且置于密封容腔中，隔热筒20起隔热功能，可避免铁芯热量传递到超导线圈14而影响其性能，基于制冷介质的作用可获得良好的散热环境。

本方案中，超导铁芯15及设置在其顶端的隔块19插装在相应的隔热筒20中；也就是说，隔热筒20置于超导线圈14和超导铁芯15之间，形成热传递阻隔，避免铁芯热量传递到超导线圈而影响其性能。具有较好的工作稳定性。

本方案中，常导磁极(2、3)和隔块19的顶面齐平，以便根据间隙22实现对电磁铁的闭环控制。

需要说明的是，超导磁体1还包括超导线圈固定装置17和传力部件18。该超导线圈固定装置17用于安装固定超导线圈1，并保护超导线圈1在振动、受力条件不会损坏。该超导线圈固定装置17通过传力部件18与超导磁轭16固定连接。

在具体实现中，超导线圈固定装置17的具体结构实现方式可根据需要进行选择，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再实现。

可以理解的是，在其他具体实现中，传力部件18同样可以采用不同的结构实现，而非局限于图中所示的拉杆形式，只要能够将工作过程中超导线圈14产生的力传递到超导磁轭16均可。

本方案中，常导磁轭包括中部常导磁轭4和边侧常导磁轭5，该中部常导磁轭2用于形成常导磁场回路，边侧常导磁轭5用于形成邻接磁场回路；具体地，过渡磁轭6的截面呈“L”字型，其竖直段本体与边侧常导磁轭5相连，其水平段本体自竖直段本体朝向超导磁轭6延伸并与其相连，如此设置，一方面能够合理适应超导磁轭与常导磁轭在箱梁上的装配尺寸，同时可充分利用超导磁体与常导磁体之间的装配空间，在满足建立磁回路的基础上，整体结构更加紧凑合理。

另外，为了实现集成电磁体的控制，在常导磁极的顶部设置有间隙传感器13，用于检测悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯10之间的间隙22。这里，间隙传感器13设置在集成电磁铁的两侧，当然，间隙传感器13的具体功能实现方式非本申请的核心发明点所在，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，故本文不再赘述。

下面结合图4说明本方案所提供的集成悬浮电磁铁的供电回路。

常导磁体的常导线圈与所述超导磁体的超导线圈分别独立供电；如图4所示，超导磁体的超导线圈14采用可输出恒定直流电的电源供电，常导磁体的常导线圈采用可输出波动直流电的控制器供电。

可以理解的是，常导磁极串联编组，编组数量根据实际情况而定，而非局限于图4的两组。图中所示，每组由控制器1和控制器2分别进行供电，两个控制器输出电流为波动直流。另外，两个超导磁体分别由电源1和电源2分别进行供电。当然，供电回路必须保证常导磁极及超导磁体极性为NS交错布置。

再如图4所示，控制器还根据操作指令输出控制信号至电源。如图4所示，控制器与供电电源之间存在信号交互，控制器能够对供电电源释放控制信号，供电电源根据控制信号动作，完成动作之后将状态信号反馈给控制器。

本实施方式所述集成悬浮电磁铁，其控制策略主要涉及起浮工况、悬浮工况和落车工况，以及防撞控制策略。

(一)起浮工况

根据起浮操作指令，控制器1和控制2分别输出起浮信号至电源1和电源2，以施加恒定电流至超导线圈；且控制器根据悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙22，控制对常导线圈的供电。

具体来说，控制器收到起浮指令之后，首先对供电电源发出起浮信号，供电电源对超导磁体施加恒定电流，此时仅有超导磁体工作，且间隙22较大，电磁力不足以将车辆浮起；随后控制器根据自身控制逻辑对常导磁极供电，此时常导磁体参与工作，电磁力增大将车辆浮起至既定位置，且间隙22达到额定值。

(二)悬浮工况

间隙22达到额定值后，间隙传感器13监测间隙22，并反馈给控制器1和控制器2，控制器实施调节常导磁极电流，进而调整电磁力，维持22间隙在额定范围内动态稳定。

(三)落车工况

根据落车操作指令，控制器1和控制2分别输出断电信号至电源电源1和电源2，以便超导线圈14内的电流引出，且控制器控制逐渐减小常导线圈的供电电流。

具体来说，控制器收到落车指令之后，首先对供电电源发出断电指令，供电电源不会瞬间断电，而是将超导线圈14内的电流缓慢引出；同时控制器逐渐减小常导磁极电流，在闭环控制逻辑下将车辆落下，两者之间工作时长相当，相互配合执行。

(四)防撞策略

以悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙22大于防撞阈值为判断条件，控制器执行防撞控制操作，并在执行该防撞控制操作后执行再次起浮操作。

其中，防撞控制操作包括：输出断电信号至电源，以便超导线圈内的电流引出，且控制器控制逐渐减小常导线圈的供电电流。

也就是说，在特殊工况下，为避免集成化电磁铁与定子铁芯10相撞，设置相应的防撞控制策略。当间隙传感器13监测的间隙22小于等于防撞阈值时，例如但不限于3mm(根据情况而定)，控制器会发出立即断电信号，此时电源迅速将超导线圈的电流引出，完成断电；同时控制器也立即切断常导磁极电流，使电磁铁落下，避免与定子铁芯10相撞。随后控制器重启，执行起浮工况，完成悬浮，并继续工作。

除前述集成悬浮电磁铁和直线电机外，本实施方式还提供一种磁浮列车，包括如前所述的直线电机。在提升承载能力的基础上，能够有效降低电磁铁温升。整体上，可实现悬浮的主动调节，保证平稳性及安全性。应当理解，该磁浮列车的其他功能构成非本申请的核心发明点所在，且本领域技术人员能够基于现有技术实现，本文不再赘述。

需要说明的是，本实施方式提供的上述实施例，常导磁极和超导磁体的供电分组需要适应于整体控制策略需求，例如但不限于图中所示的两组，应当理解，只要核心构思与本方案一致均在本申请请求保护的范围内。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种集成悬浮电磁铁，其特征在于，包括固定在箱梁上的多个常导磁体和多个超导磁体，且依次间隔交错布置所述常导磁体和所述超导磁体；沿所述间隔排布方向，所述多个常导磁体和所述多个超导磁体所构建的磁极极性依次交错布置；

所述常导磁体包括多组依次设置的常导磁极、常导线圈和常导磁轭，相邻两个所述常导磁极通过常导磁轭相连，以形成相应的常导磁场回路；每个所述常导磁轭均固定在所述箱梁上；

所述超导磁体包括多组依次设置的超导线圈和超导铁芯，以及一超导磁轭；每个所述超导铁芯的顶端设置有由非金属非导磁材料制成的隔块，且每个所述超导铁芯均与超导磁轭相连，以形成相应的超导磁场回路；所述超导磁轭固定在所述箱梁上；

在相邻的所述常导磁体和所述超导磁体之间设置有过渡磁轭，相邻的所述常导磁轭和所述超导磁轭通过所述过渡磁轭连接，以形成邻接磁场回路。

2.根据权利要求1所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述超导磁体还包括罩体和多个隔热筒，所述罩体与所述超导磁轭围合形成密封容腔，以容纳制冷介质；所述隔热筒与所述超导铁芯相应配置，所述罩体的与所述超导磁轭相对的壁面具有多个开孔，所述隔热筒的一侧端沿与相应的所述开孔的孔沿封固连接，其另一侧端沿与所述超导磁轭封固连接；所述超导铁芯及设置在其顶端的所述隔块插装在相应的所述隔热筒中，所述超导线圈套装在相应的所述超导铁芯和所述隔热筒外侧，且置于所述密封容腔中。

3.根据权利要求2所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述超导磁体还包括超导线圈固定装置和传力部件，所述超导线圈固定装置用于安装固定所述超导线圈，且通过所述传力部件与所述超导磁轭固定连接。

4.根据权利要求2所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述常导磁极和所述隔块的顶面齐平。

5.根据权利要求1所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述箱梁的顶部开设有与所述超导磁体相适配的第一凹部，以及与所述常导磁体相适配的第二凹部；至少所述常导磁轭和所述常导磁极的部分本体置于所述第一凹部中，至少所述超导磁轭、所述超导铁芯的部分本体和两侧所述过渡磁轭的部分本体位于所述第二凹部中。

6.根据权利要求5所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述常导磁轭包括中部常导磁轭和边侧常导磁轭，所述中部常导磁轭用于形成所述常导磁场回路，所述边侧常导磁轭用于形成所述邻接磁场回路；所述过渡磁轭的截面呈“L”字型，其竖直段本体与所述边侧常导磁轭相连，其水平段本体自所述竖直段本体朝向所述超导磁轭延伸并与其相连。

7.根据权利要求1所述的集成悬浮电磁铁，其特征在于，所述常导磁极的顶部设置有间隙传感器，用于检测悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙。

8.一种直线电机，包括定子，所述定子包括定子铁芯和嵌装在所述定子铁芯的齿槽内的定子线圈；其特征在于，还包括权利要求1至7中任一项所述的集成悬浮电磁铁。

9.一种磁浮列车，其特征在于，包括权利要求8所述的直线电机。

10.根据权利要求9所述的磁浮列车，其特征在于，所述常导磁体的常导线圈与所述超导磁体的超导线圈分别独立供电；所述超导磁体的超导线圈采用可输出恒定直流电的电源供电，所述常导磁体的常导线圈采用可输出波动直流电的控制器供电。

11.根据权利要求10所述磁浮列车，其特征在于，所述控制器还根据操作指令输出控制信号至所述电源。

12.根据权利要求11所述的磁浮列车，其特征在于，根据起浮操作指令，所述控制器输出起浮信号至所述电源，以施加恒定电流至所述超导线圈；且所述控制器根据悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙，控制对所述常导线圈的供电。

13.根据权利要求12所述的磁浮列车，其特征在于，根据落车操作指令，所述控制器输出断电信号至所述电源，以便所述超导线圈内的电流引出，且所述控制器控制逐渐减小所述常导线圈的供电电流。

14.根据权利要求11或12所述磁浮列车，其特征在于，以悬浮电磁铁的顶面与定子铁芯之间的间隙大于防撞阈值为判断条件，所述控制器执行防撞控制操作，并在执行所述防撞控制操作后执行再次起浮操作。

15.根据权利要求14所述的磁浮列车，其特征在于，所述防撞控制操作包括：输出断电信号至所述电源，以便所述超导线圈内的电流引出，且所述控制器控制逐渐减小所述常导线圈的供电电流。

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