悬挂式轨道交通设备以及其中的磁电混合悬浮轨系统技术方案

一种悬挂式轨道交通设备以及其中的磁电混合悬浮轨系统，包括控制单元、路轨和车载磁电轨。所述车载磁电轨，包括至少两列沿所述轿厢的运行方向排列的车载永磁体阵列、电磁铁以及距离传感器；所述路轨，包括有路轨永磁体阵列，所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列间隔交错，通过互斥的磁极使所述路轨和车载磁电轨实现自稳。同时，所述距离传感器、控制单元和电磁铁形成闭环控制系统，其中的控制单元通过距离传感器的数据控制电磁铁中的励磁电流的大小，使所述励磁电流激发磁场保持所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列不接触，以实现悬停。本发明专利技术悬停刚度大，路轨和车载磁电轨构成自稳的系统，载重时振动小。

【技术实现步骤摘要】
悬挂式轨道交通设备以及其中的磁电混合悬浮轨系统
本专利技术涉及轨道交通领域，尤其涉及利用磁悬浮驱动的轨道交通设备。
技术介绍
轨道交通，因其线路相对独立，调度便捷，承载能力可观等优势，逐渐受到广泛关注。而利用磁悬浮技术驱动的轨道交通设备，则因其速度快、爬坡能力强、转弯半径小及其在经济环保等方面的优势，普遍被认为是21世纪交通工具的发展方向。目前技术比较成熟的磁悬浮轨道交通设备，按照其电磁力作用原理进行划分，主要包括有以下两种驱动方式：电磁悬浮驱动，和电动悬浮驱动。电磁悬浮(Electromagneticsuspension，简称EMS)，是利用常导电磁铁与强导磁体之间的吸引力来实现悬浮。EMS型磁悬浮列车的悬浮高度一般为8-12mm，此种悬浮方式，通过车载位于轨道下方的电磁铁与轨道产生电磁吸引力从而实现列车的悬浮。但，EMS型列车不能自稳定悬浮。采用EMS驱动的轨道交通设备必须以较大励磁电流激励电磁铁中产生与轨道相匹配的磁场，才能实现列车的稳定悬浮。虽然现在大部分的磁悬浮列车都是采用EMS型悬浮方式，例如德国的TR型磁悬浮列车、日本的HSST型磁悬浮列车。但，EMS型磁悬浮列车耗能较本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬挂式轨道交通设备，包括支撑结构(1)；悬挂天梁(2)，由所述支撑结构支撑在空中；轿厢(3)；转向架(4)，所述转向架的第一端设置于所述悬挂天梁内，所述转向架的第二端连接所述轿厢；控制单元(5)，用于控制所述轿厢沿所述悬挂天梁运行；其特征在于，所述悬挂天梁的内壁设有路轨(21)；所述转向架的表面，与所述路轨相对的位置设有车载磁电轨(41)；所述车载磁电轨，包括至少两列沿所述轿厢的运行方向排列的车载永磁体阵列(411)；所述车载永磁体阵列上，沿所述轿厢的运行方向还对称地设有至少一对电磁铁(412)；所述车载永磁体阵列上还设有距离传感器(413)；所述电磁铁和所述距离传感器分别与所述控制单...

【技术特征摘要】
1.一种悬挂式轨道交通设备，包括支撑结构(1)；悬挂天梁(2)，由所述支撑结构支撑在空中；轿厢(3)；转向架(4)，所述转向架的第一端设置于所述悬挂天梁内，所述转向架的第二端连接所述轿厢；控制单元(5)，用于控制所述轿厢沿所述悬挂天梁运行；其特征在于，所述悬挂天梁的内壁设有路轨(21)；所述转向架的表面，与所述路轨相对的位置设有车载磁电轨(41)；所述车载磁电轨，包括至少两列沿所述轿厢的运行方向排列的车载永磁体阵列(411)；所述车载永磁体阵列上，沿所述轿厢的运行方向还对称地设有至少一对电磁铁(412)；所述车载永磁体阵列上还设有距离传感器(413)；所述电磁铁和所述距离传感器分别与所述控制单元连接；所述路轨，包括至少一列路轨永磁体阵列，所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列间隔交错，所述路轨永磁体阵列的磁极与所述车载永磁体阵列的磁极互斥；所述距离传感器用于检测所述车载永磁体阵列与所述路轨永磁体阵列之间的间隙，或用于检测车载永磁体阵列与所述悬挂天梁的内壁之间的间隙，并根据所述间隙的大小输出电信号至所述控制单元；所述控制单元还用以根据所述距离传感器的电信号控制所述电磁铁中的励磁电流的大小，所述励磁电流激发磁场保持所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列不接触。2.如权利要求2所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，所述路轨永磁体阵列或所述车载永磁体阵列在垂直方向上包括有至少两层永磁体，所述各层永磁体之间还设有环氧树脂隔层。3.如权利要求1至2所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，所述电磁铁(412)的至少一侧设有橡胶弹簧(414)。4.如权利要求3所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，所述路轨包括相互平行的至少两条，所述车载磁电轨包括至少四组；所述转向架的第一端还包括有横梁和构架，所述各组车载磁电轨通过所述横梁和所述构架连接。5.如所述权利要求4所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，所述控制单元分别接收所述各组车载磁电轨中的距离传感器的电信号，根据所述电信号获得所述各组车载磁电轨中车载永磁体阵列与路轨永磁体阵列之间的间隙s1，s2，…，sn，其中，n表示所述车载磁电轨的组数；所述控制单元根据所述间隙s1，s2，…，sn控制所述各电磁铁中的励磁电流的大小：其中，位于一侧的所述电磁铁中的励磁电流Il∝kp(si-s0)+ki∫(si-s0)dt+kd∫(si-s0)″dt，l∈[1,n]；其中，si表示该电磁铁所在的车载磁电轨所对应的间隙；位于另一侧的所述电磁铁中的励磁电流其中，所述位于另一侧的所述电磁铁中的励磁电流Im和位于一侧的所述电磁铁中的励磁电流Il分别激发方向相反的磁场，所述方向相反的磁场分别产生互斥的作用力，使所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列不接触；其中，kp为比例系数，ki为间隙积分反馈系数，kd为微分系数,s0为额定导向间隙；所述比例系数kp，所述间隙积分反馈系数ki，所述微分系数kd,所述额定导向间隙s0均预设于所述控制单元内。6.如所述权利要求1至4所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，转向架的外侧还连接有导向轮22；所述悬挂天梁的内壁，与所述导向轮相对的位置还设...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，杨杰，张振利，胡海林，石恒，
申请(专利权)人：江西理工大学，
类型：发明
国别省市：江西,36