一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统技术方案

本发明专利技术在于提供一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，包括导轨、内极Halbach阵列永磁体、悬浮线圈、内电磁铁芯、紧固螺钉、直角连接板、可移动永磁体、外电磁铁芯、外极Halbach阵列永磁体、基于电流的悬浮控制器、基于位移的悬浮控制器和悬浮气隙传感器；可移动永磁体可被驱动进行上下运动；内电磁铁芯和外电磁铁芯两端分别布置有内极Halbach阵列永磁体和外极Halbach阵列永磁体，并与导轨磁极对应；基于位移的悬浮控制器可作为系统独立悬浮控制器使用。本发明专利技术具有低功耗、大悬浮气隙、冗余控制的特点，适用于磁浮列车用电磁悬浮系统。

A variable Halbach array permanent magnet hybrid electromagnetic suspension system with redundant control

【技术实现步骤摘要】
一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统
本专利技术涉及一种电磁悬浮系统，尤其是一种磁浮列车用电磁悬浮系统。
技术介绍
磁浮列车是一种新型的非接触式地面轨道交通运输工具，其取消了传统车辆赖以传动的轮子，从而实现了非粘着牵引和非接触运行。因此具有噪声小、振动低、速度范围宽、加减速快、爬坡能力强、维护费用低等特点，也被称为生态纯净的陆上绿色交通工具。而对于常导磁浮列车，其悬浮力全部由电磁铁提供，由于悬浮线圈具有一定的电阻，悬浮需要消耗较大的功率，因此悬浮气隙不能太大，一般为8~10mm左右，否则悬浮功率随气隙变化呈平方正比增加。所以由于运行中的能耗问题，影响了悬浮气隙的进一步增大。另一方面，由于悬浮气隙较小，列车对轨道的精度要求较高，误差一般在2mm以内，使得轨道的造价增加。此外，目前磁悬浮系统仅通过调节悬浮线圈电流来控制悬浮气隙，当任意一个线圈损坏或驱动控制器故障时，该悬浮单元便无法工作，导致整个悬浮模块无法正常使用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低功耗、大悬浮气隙、具有冗余控制的可变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，其特征是：包括导轨、内极Halbach阵列永磁体、悬浮线圈、内电磁铁芯、紧固螺钉、直角连接板、可移动永磁体、外电磁铁芯、外极Halbach阵列永磁体、基于电流的悬浮控制器、基于位移的悬浮控制器和悬浮气隙传感器；所述导轨为软磁材料，F型结构；所述内电磁铁芯和外电磁铁芯为软磁硅钢片材料，与可移动永磁体共同组合构成U型结构铁芯，且内电磁铁芯与外电磁铁芯采用直角连接板和紧固螺钉进行固定连接；所述可移动永磁体位于内电磁铁芯与外电磁铁芯中间，可被驱动进行上下运动；所述悬浮线圈绕制在内电磁铁芯或外电磁铁芯上；内电磁铁芯和外电磁铁芯两端分别布置...

【技术特征摘要】
1.一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，其特征是：包括导轨、内极Halbach阵列永磁体、悬浮线圈、内电磁铁芯、紧固螺钉、直角连接板、可移动永磁体、外电磁铁芯、外极Halbach阵列永磁体、基于电流的悬浮控制器、基于位移的悬浮控制器和悬浮气隙传感器；所述导轨为软磁材料，F型结构；所述内电磁铁芯和外电磁铁芯为软磁硅钢片材料，与可移动永磁体共同组合构成U型结构铁芯，且内电磁铁芯与外电磁铁芯采用直角连接板和紧固螺钉进行固定连接；所述可移动永磁体位于内电磁铁芯与外电磁铁芯中间，可被驱动进行上下运动；所述悬浮线圈绕制在内电磁铁芯或外电磁铁芯上；内电磁铁芯和外电磁铁芯两端分别布置有内极Halbach阵列永磁体和外极Halbach阵列永磁体，并与导轨磁极对应；悬浮气隙传感器能不断将气隙大小传输给基于电流的悬浮控制器和基于位移的悬浮控制器，基于电流的悬浮控制器和基于位移的悬浮控制器能根据悬浮气隙大小分别调节悬浮线圈电流大小和可移动永磁体的位移。


2.根据权利要求1所述的一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，其特征是：所述可移动永磁体通过可移动永磁体夹具、齿条、齿轮与圆盘电机连接，圆盘电机由基于位移的悬浮控制器控制，进而驱动可移动永磁体上下运动。


3.根据权利要求2所述的一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，其特征是：所述圆盘电机固定在外电磁铁芯上。


4.根据权利要求1所述的一种具有冗余控制的可变Halbach阵列永磁混合电磁悬浮系统，其特征是：所述可移动永磁体可通过可移动永磁体夹具、紧固螺母和直线电机连接轴与直线电机连接，直线电机由基于位移的...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，张升杨，熊晃，张镭，肖飞，李朝曙，文彬，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43