CN201190033Y - 运矿车磁体阵列 - Google Patents
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Abstract
一种运矿车磁体阵列，包括排列设置的永磁体块，其特征在于所述永磁体块装设在一长方形的弯曲弧形板的外表面，所述永磁体块按Halbach列阵方式排列设置。该运矿车磁体阵列设计合理，能够产生最佳的磁密度，使得直线同步电机绕组线圈在输出同等推动力的情况下，所需的电流最小，这有利于减少直线同步电机绕组线圈的热损，降低绝缘等级。
Description
技术领域
本实用新型属于电磁管道运输系统中运矿车的磁驱动力产生装置技术领域，特别涉及一种运矿车上装配的与直线同步电机绕组线圈相互作用的运矿车磁体阵列。
背景技术
稀土永磁直线同步电机输运管道技术及其产业化，是近年来国际交通运输产业前沿技术之一，是交通运输产业中高技术领域里具有前瞻性、先导性和探索性的重大技术，是未来交通运输产业高技术更新换代和新兴产业发展的一个重要基础，是国家交通运输产业高技术创新能力的一种体现。上世纪90年代，美国磁悬浮飞机技术公司在进行磁悬浮飞机(Magplane)研发时，同时开展了磁管道运输系统的研发，并于2000年在美国佛罗里达州IMC-Global磷矿建造了一条275公尺，直径为61公分的磷矿磁管道运输示范线，用以和传统交通工具在投资成本、运行成本、环境影响、能源消耗等方面进行比较评估。该次管道运输系统采用前后各装设的4个定向滑行轮的运矿车，并采用玻璃钢纤维管作为输送管道，输送管道外设置线性直流电机线圈，运矿车通过定向滑行轮架在输送管道移动，实现物料的输送。由于该磁管道输送系统仅为实验评估项目，而且在输送管道和运矿车的设计上尚存在诸多缺陷，因此无法达到商业化应用的需要，而且可操作性差。运矿车在装载物料后其对定向滑行轮的压力较大，极容易造成输送管道和定向滑行轮的损坏，从而影响整个输送系统的运行。
本案发明人经过科学研发和大量的实验，发明并试制了一种电磁管道运输系统，它主要包括输送管道和运矿车，输送管道内设置线性同步电机线圈和运矿车悬挂轨道，运矿车上设置有永磁体和用于悬挂的车轮，运矿车通过其永磁体与线性同步电机线圈作用产生的推进力在输送管道内运动，运矿车悬挂轨道和运矿车上用于悬挂的车轮将运矿车悬挂并限位设置，实现运矿车携带物料在输送管道内的输送。输送管道的内壁间隔安装三相线性同步电机线圈，每相线圈绕组由单根电缆循环绕制而成，运矿车包括一圆筒形的物料运载舱，物料运载舱的上端面设置有密闭盖体，盖体与物料运载舱间设置电磁锁和铰接端，物料运载舱的另一端面设置有永磁体阵列。
为实现该电磁管道运输系统低成本、高效率的商业化运行，发明人将输送管道内每50米左右设置直线同步电机线圈绕组，这就要求运矿车上设置的永磁体能够与该线圈绕组最佳配合，实现对运矿车的高效推动力。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种结构设计合理，能够满足运矿车输送需要，保证运矿车在输送管道中稳定、高速运行的运矿车磁体阵列。它能够使运矿车在经过直线同步电机绕组线圈时产生最大推动力，降低运矿车的输送成本。
为实现上述发明目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种运矿车磁体阵列，包括排列设置的永磁体块，其特征在于所述永磁体块装设在一长方形的弯曲弧形板的外表面，所述永磁体块按Halbach列阵方式排列设置。
具体的讲，所述永磁体块为长方形永磁体块，永磁体块沿所述弯曲弧形板的外表面排列设置，所述永磁体块的排列长度为输送管道内设置的直线同步电机绕组线圈波长的长度或其长度的整数倍。
所述直线同步电机绕组线圈波长的长度为21.6cm，所述长方形永磁体块为边长和宽分别为2.5cm和4.4cm，厚度为2.5cm的永磁体块，每8块长方形永磁体块沿车长度方向即运行方向间隔0.2cm排列，其排列长度正好为一个直线同步电机绕组线圈波长的长度。
所述弯曲弧形板上固定的永磁体块连续排列设置，所述永磁体块的连续排列长度为输送管道内直线同步电机绕组线圈波长长度的6倍。
所述磁体阵列为平列设置的9块长方形永磁体块沿所述弯曲弧形板排列组成。
所述永磁体块的磁化方向为90°或45°。
所述永磁体块与弯曲弧形板粘结固定，所述弯曲弧形板通过螺栓与运矿车的装载舱体固定。
该运矿车磁体阵列采用多块小型永磁体块按Halbach列阵方式设置，可在弯曲弧形板的下方产生最大的磁密度，弯曲弧形板为与圆筒形运矿车装载舱同轴设置的部分圆筒壁，弯曲弧形板可以通过螺栓固定在装载舱筒体的外壁上，当运矿车经过直线同步电机绕组线圈的上方时，弯曲弧形板的永磁体块与通入电流的直线同步电机绕组线圈作用，产生推动运矿车的电磁力。
一般永磁体块为沿弯曲弧形板长度连续排列设置方式，9块永磁体块的宽度与直线同步电机绕组线圈的宽度相匹配。运矿车磁体阵列的长度为直线同步电机绕组线圈波长的整数倍。
本实用新型的有益效果在于，该运矿车磁体阵列设计合理，能够产生最佳的磁密度，使得直线同步电机绕组线圈在输出同等推动力的情况下，所需的电流最小，这有利于减少直线同步电机绕组线圈的热损，降低绝缘等级。
附图说明
图1是本实用新型具体实施方式的总体结构示意图；
图2是本实用新型具体实施方式的纵向剖面结构示意图。
具体实施方式
如图1和2所示，该运矿车磁体阵列为9排永磁体块沿一块长方形的弯曲弧形板2的外表面长度方向排列设置，永磁体块4按Halbach列阵方式排列。永磁体块为长方形永磁体块，每个长方形永磁体块为边长和宽分别为2.5cm和4.4cm，厚度为2.5cm的永磁体块，永磁体块4的磁化方向为90°或45°，每8筷长方形永磁体块的排列长度为一个21.6cm的直线同步电机绕组线圈波长的长度。永磁体块的连续排列长度为该输送管道内直线同步电机绕组线圈波长长度的6倍，永磁体块与弯曲弧形板粘结固定，弯曲弧形板通过螺栓3与运矿车的装载舱体1固定。
Claims (7)
1.一种运矿车磁体阵列，包括排列设置的永磁体块，其特征在于所述永磁体块装设在一长方形的弯曲弧形板的外表面，所述永磁体块按Halbach列阵方式排列设置。
2.根据权利要求1所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述永磁体块为长方形永磁体块，永磁体块沿所述弯曲弧形板的外表面排列设置，所述永磁体块的排列长度为输送管道内设置的直线同步电机绕组线圈波长的长度或其长度的整数倍。
3.根据权利要求2所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述直线同步电机绕组线圈波长的长度为21.6cm，所述长方形永磁体块为边长和宽分别为2.5cm和4.4cm，厚度为2.5cm的永磁体块，每8块长方形永磁体块沿车长度方向即运行方向间隔0.2cm排列，其排列长度正好为一个直线同步电机绕组线圈波长的长度。
4.根据权利要求1所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述弯曲弧形板上固定的永磁体块连续排列设置，所述永磁体块的连续排列长度为输送管道内直线同步电机绕组线圈波长长度的6倍。
5.根据权利要求1所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述磁体阵列为平列设置的9块长方形永磁体块沿所述弯曲弧形板排列组成。
6.根据权利要求1所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述永磁体块的磁化方向为90°或45°。
7.根据权利要求1所述的运矿车磁体阵列，其特征在于所述永磁体块与弯曲弧形板粘结固定，所述弯曲弧形板通过螺栓与运矿车的装载舱体固定。
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| CN105984728A (zh) * | 2015-03-16 | 2016-10-05 | 豪夫迈·罗氏有限公司 | 运输托架、实验室货物分配系统和实验室自动化系统 |
| CN115837841A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-03-24 | 西南交通大学 | 一种高温超导磁悬浮系统及其线圈尺寸的计算方法 |
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2008
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