高速磁悬浮直线推进系统技术方案

高速磁悬浮直线推进系统，属于电机领域。为了解决现有磁悬浮推进系统稳定性差，且控制复杂的问题。所述推进系统包括电机装置和驱动控制装置；电机装置主要由初级、和次级构成。初级主要由悬浮、导向初级和推进初级构成，次级主要由动子基板与次级单元构成，次级单元固定在动子基板上，主要由永磁体和次级基板构成。驱动控制装置用于产生驱动信号发送给初级，实现驱动控制。本发明专利技术的悬浮与导向是自适应、自稳定的，不需要专门的悬浮与导向控制装置，因此不仅控制简单、安全可靠，而且成本低、运行效率高。本发明专利技术的悬浮与导向气隙大，悬浮和导向稳定，免去了对导轨建造苛刻的精度要求。

【技术实现步骤摘要】
高速磁悬浮直线推进系统
本专利技术属于电机领域。
技术介绍
现有高速磁悬浮直线推进系统可分为常导型和超导型两大类。常导型也称常导磁吸型，以德国高速常导磁悬浮列车transrapid为代表，它是利用普通直流电磁铁电磁吸力的原理将列车悬起，悬浮的气隙较小，一般为10mm左右。常导型高速磁悬浮列车的速度可达每小时400～500km，适合于城市间的长距离快速运输。而超导型磁悬浮列车也称超导磁斥型，以日本MAGLEV为代表，它是利用超导磁体产生的强磁场，列车运行时与布置在地面上的线圈相互作用，产生电动斥力将列车悬起，悬浮气隙较大，一般为100mm左右，速度可达每小时500km以上。尽管磁悬浮推进系统具有速度快、加速度大、能耗低、维修少、污染小、噪声低、寿命长等诸多优点，但仍然存在一些不足：(1)超导磁悬浮技术需要体积较大的冷却设备，不适合小功率推进系统；另外，超导磁体存在失超隐患；(2)常导磁悬浮技术的悬浮高度较低，悬浮控制难度大，对线路的平整度、路基下沉量及道岔结构方面的要求较超导技术更高。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有磁悬浮推进系统稳定性差，且控制复杂的问题，本专利技术提供一种高速磁悬浮直线推进系统。本专利技术的高速磁悬浮直线推进系统，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个磁悬浮直线推进单元构成，每个磁悬浮直线推进单元由悬浮导向推进初级与一个次级构成；每个磁悬浮直线推进单元为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向推进初级为双边结构，双边结构中每边结构的绕组由线圈组和线圈基板构成，每个线圈组由两个矩形线圈构成，分别为上线圈和下线圈上线圈下线圈沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板上，上线圈和下线圈的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈的首端连在一起、尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；次级包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；所述两个直线推进单元的初级固定连接，两个直线推进单元的次级固定连接；所述辅助支撑结构，用于支撑次级；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给两个直线推进单元的悬浮导向推进初级，实现驱动控制。一种高速磁悬浮直线推进系统，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置包括悬浮导向初级、推进初级和两个次级；所述电机装置为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级之间的气隙所在平面与水平面垂直；悬浮导向初级为双边结构，所述双边结构对称设置，每边结构的绕组由线圈组和线圈基板构成，每个线圈组由两个矩形线圈构成，分别为上线圈和下线圈，上线圈和下线圈沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板上，上线圈和下线圈的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组沿运动方向依次排列；双边结构相对的上线圈的首端连在一起，尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；所述推进初级由初级线圈与初级基板构成，初级线圈固定在初级基板上，或嵌放在初级基板的槽中；次级包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；两个次级相互平行设置；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；每个次级的两个气隙侧分别为悬浮导向初级的一边结构和所述推进初级的一边结构，三者组成双边结构；所述辅助支撑结构，用于支撑次级；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给悬浮导向初级和推进初级，实现驱动控制。所述悬浮导向初级位于两个次级之间。所述所述推进初级位于两个次级之间。一种高速磁悬浮直线推进系统，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置包括悬浮导向初级、推进初级和两个次级；所述电机装置为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向初级和推进初级固定连接，所述两个次级固定连接；次级包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；两个次级相互平行设置；悬浮导向初级为双边结构，所述双边结构对称设置，每边结构的绕组由线圈组和线圈基板构成，每个线圈组由两个矩形线圈构成，分别为上线圈和下线圈，上线圈和下线圈沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板上，上线圈和下线圈的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组沿运动方向依次排列；双边结构相对的上线圈的首端连在一起，尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；所述推进初级由初级线圈与初级基板成，初级线圈固定在初级基板上，或嵌放在初级基板的槽中；两个次级均位于悬浮导向推进初级的双边结构的中间；推进初级位于两个次级之间；所述辅助支撑结构，用于支撑次级；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给悬浮导向初级和推进初级实现驱动控制。一种高速磁悬浮直线推进系统，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个磁悬浮直线推进单元构成；每个磁悬浮直线推进单元由悬浮导向初级、推进初级和两个次级构成；所述磁悬浮直线推进单元为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向初级为双边结构，双边结构中每边结构的绕组由线圈组和线圈基板构成，每个线圈组由两个矩形线圈构成，分别为上线圈和下线圈，上线圈和下线圈沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板，上线圈和下线圈的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈的首端连在一起、尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；所述推进初级由初级线圈与初级基板构成，初级线圈固定在初级基板上，或嵌放在初级基板的槽中；次级包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；所述两个直线推进单元的初级固定连接，两个磁悬浮直线推进单元的次级固定连接；磁悬浮直线推进单元的两个次级位于推进初级的两侧，两个次级位于悬浮导向初级的双边结构的中间；所述辅助支撑结构，用于支撑次级；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给悬浮导向初级和推进初级实现驱动控制。一种高速磁悬浮直线推进系统，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个悬浮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个磁悬浮直线推进单元构成，每个磁悬浮直线推进单元由悬浮导向推进初级与一个次级(1)构成；每个磁悬浮直线推进单元为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级(1)之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向推进初级为双边结构，双边结构中每边结构(2‑1)的绕组由线圈组(2‑1‑1)和线圈基板(2‑1‑2)构成，每个线圈组(2‑1‑1)由两个矩形线圈构成，分别为上线圈(2‑1‑1‑1)和下线圈(2‑1‑1‑2)，上线圈(2‑1‑1‑1)和下线圈(2‑1‑1‑2)沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板(2‑1‑2)上，上线圈(2‑1‑1‑1)和下线圈(2‑1‑1‑2)的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组(2‑1‑1)沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈(2‑1‑1‑1)的首端连在一起、尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；次级(1)包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；所述两个直线推进单元的初级固定连接，两个直线推进单元的次级固定连接；所述辅助支撑结构，用于支撑次级(1)；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给两个直线推进单元的悬浮导向推进初级，实现驱动控制。...

【技术特征摘要】
1.一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个磁悬浮直线推进单元构成，每个磁悬浮直线推进单元由悬浮导向推进初级与一个次级(1)构成；每个磁悬浮直线推进单元为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级(1)之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向推进初级为双边结构，双边结构中每边结构(2-1)的绕组由线圈组(2-1-1)和线圈基板(2-1-2)构成，每个线圈组(2-1-1)由两个矩形线圈构成，分别为上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板(2-1-2)上，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组(2-1-1)沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈(2-1-1-1)的首端连在一起、尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；次级(1)包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；所述两个直线推进单元的初级固定连接，两个直线推进单元的次级固定连接；所述辅助支撑结构，用于支撑次级(1)；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给两个直线推进单元的悬浮导向推进初级，实现驱动控制。2.一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置包括悬浮导向初级、推进初级(2-2)和两个次级(1)；所述电机装置为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级之间的气隙所在平面与水平面垂直；悬浮导向初级为双边结构，所述双边结构对称设置，每边结构(2-1)的绕组由线圈组(2-1-1)和线圈基板(2-1-2)构成，每个线圈组(2-1-1)由两个矩形线圈构成，分别为上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板(2-1-2)上，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组(2-1-1)沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈(2-1-1-1)的首端连在一起，尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；所述推进初级(2-2)由初级线圈(2-2-1)与初级基板(2-2-2)构成，初级线圈(2-2-1)固定在初级基板(2-2-2)上；次级(1)包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；两个次级(1)相互平行设置；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；每个次级(1)的两个气隙侧分别为悬浮导向初级的一边结构和所述推进初级(2-2)的一边结构，三者组成双边结构；所述辅助支撑结构，用于支撑次级(1)；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给悬浮导向初级和推进初级，实现驱动控制。3.根据权利要求2所述的一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述悬浮导向初级位于两个次级(1)之间。4.根据权利要求2所述的一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进初级(2-2)位于两个次级(1)之间。5.一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置包括悬浮导向初级、推进初级(2-2)和两个次级(1)；所述电机装置为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级(1)之间的气隙所在平面与水平面垂直；所述悬浮导向初级和推进初级(2-2)固定连接，所述两个次级(1)固定连接；次级(1)包括动子基板和次级单元，次级单元固定在动子基板上，所述次级单元包括永磁体磁极和次级基板；次级基板的两个气隙侧对称开槽，所述槽为次级基板槽，永磁体磁极沿运动方向依次固定在次级基板槽中；沿运动方向，每相邻两个永磁体磁极的充磁方向相反；在次级基板两侧对应槽中永磁体磁极的充磁方向相同；两个次级(1)相互平行设置；悬浮导向初级为双边结构，所述双边结构对称设置，每边结构(2-1)的绕组由线圈组(2-1-1)和线圈基板(2-1-2)构成，每个线圈组(2-1-1)由两个矩形线圈构成，分别为上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)沿垂直水平面的方向上下并列固定在相应的线圈基板(2-1-2)上，上线圈(2-1-1-1)和下线圈(2-1-1-2)的绕向相反，首尾连接在一起；各线圈组(2-1-1)沿运动方向依次排列；双边结构中位置相对的两个上线圈(2-1-1-1)的首端连在一起，尾端连在一起；所述运动方向是指初级和次级的相对运动方向；所述推进初级(2-2)由初级线圈(2-2-1)与初级基板(2-2-2)构成，初级线圈(2-2-1)固定在初级基板(2-2-2)上；两个次级(1)均位于悬浮导向推进初级的双边结构的中间；推进初级(2-2)位于两个次级(1)之间；所述辅助支撑结构，用于支撑次级(1)；驱动控制装置用于产生驱动信号发送给悬浮导向初级和推进初级实现驱动控制。6.一种高速磁悬浮直线推进系统，其特征在于，所述推进系统包括电机装置、驱动控制装置和辅助支撑结构；所述电机装置由两个磁悬浮直线推进单元构成；每个磁悬浮直线推进单元由悬浮导向初级、推进初级(2-2)和两个次级(1)构成；所述磁悬浮直线推进单元为长初级、短次级，且初级固定、次级运动的结构；初级与次级(1)之间的气隙所在平面与水...

【专利技术属性】
技术研发人员：寇宝泉，张鲁，张赫，谢逸轩，贺铁锐，牛旭，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23