悬浮推进一体化的旋转平台制造技术

本发明专利技术涉及悬浮推进技术领域，公开了一种悬浮推进一体化的旋转平台。该平台包括平台基座、共转子弧形永磁同步电机、悬浮感应板、测试装置、联轴器、齿轮箱和陪试电机，电机包括共用转子及弧形第一定子和弧形第二定子，第一定子包括第一定子基座、第一定子轭部和推进线圈，第二定子包括第二定子基座、第二定子轭部和推进线圈，转子包括转子基座、转子轴、转子轭和永磁体，第一和第二定子的推进线圈与永磁体相互作用提供推进力，第一和第二定子轭部的推进线圈上下两侧均设置有悬浮感应板，悬浮感应板与转子相互作用产生悬浮力，检测装置检测转子运动过程中的相关运动参数。由此，可验证悬浮推进耦合能力或单独验证悬浮系统能力，测量运动参数。

【技术实现步骤摘要】
悬浮推进一体化的旋转平台
本专利技术涉及悬浮推进
，尤其涉及一种悬浮推进一体化的旋转平台。
技术介绍
随着科技不断进步，交通方式在人类日常生活中地位日益显著。铁路列车由于高速下轮轨摩擦力不足，以及受电弓磨损等原因具有一定的速度极限。为提高铁路运载速度，磁悬浮高速列车成为了新的研究方向。目前的磁悬浮列车主要分为电磁悬浮和电动悬浮两种制式。电磁悬浮由于其在高速下具有浮力损失的特性，难以满足1000km/h以上的速度要求。电动悬浮因其自稳定等特点具备高速稳定悬浮的可行性。目前，美国空军Holloman试验基地以及日本山梨线都采用了电动悬浮的方式，其中日本山梨线采用的是直线电机推进以及8字感应线圈的方式速度达到了603km/h。设计高速磁悬浮列车的关键技术之一在于悬浮与推进一体化时直线电机系统与悬浮系统的耦合特性分析，但局限于距离限制，直线电机的高速特性难以进行试验和测量。试验线建设验证则需要国家以及地方政府支持，且占地面积较大，单纯验证推进与悬浮特性代价太大，经济性较差，同时，试验线一旦建好难以调节设计参数，对电机特性及悬浮特性探索意义较小。
技术实现思路
本专利技术提供了一种悬浮推进一体化的旋转平台，能够解决现有技术中推进与悬浮耦合特性无法验证的技术问题。本专利技术提供了一种悬浮推进一体化的旋转平台，其中，该平台包括平台基座、设置在所述平台基座上的共转子弧形永磁同步电机、悬浮感应板、测试装置、联轴器、齿轮箱和陪试电机，所述共转子弧形永磁同步电机包括共用转子以及围绕所述转子对称设置的弧形第一定子和弧形第二定子，所述第一定子包括第一定子基座、第一定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第一定子轭部内弧面的推进线圈，所述第二定子包括第二定子基座、第二定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第二定子轭部内弧面的推进线圈，所述第一定子通过所述第一定子基座设置在所述平台基座上，所述第二定子通过所述第二定子基座设置在所述平台基座上，所述转子包括转子基座、转子轴、转子轭、和设置在所述转子轭上的永磁体，所述转子通过所述转子基座设置在所述平台基座上，所述转子轴包括第一转子轴和第二转子轴，所述第二转子轴一端与所述转子基座连接，所述第一转子轴一端穿过所述转子轭中心向上延伸并与所述转子轭固定，所述第一转子轴另一端和所述第二转子轴另一端通过所述齿轮箱连接，第一定子的推进线圈和第二定子的推进线圈与永磁体相互作用提供推进力，所述第一定子轭部和所述第二定子轭部的推进线圈上下两侧均设置有所述悬浮感应板，所述悬浮感应板与所述转子相互作用产生悬浮力，所述检测装置用于检测转子运动过程中的相关运动参数，所述陪试电机通过所述联轴器与所述第二转子轴连接，在所述陪试电机工作时，产生悬浮力之前通过所述齿轮箱将转矩传递至所述转子轭以使所述转子旋转，并在产生悬浮力后通过所述齿轮箱使所述转子直线移动。优选地，所述齿轮箱包括固定在所述第一转子轴上的第一齿轮和固定在所述第二转子轴上的第二齿轮，在所述陪试电机工作时，产生悬浮力之前通过所述第二齿轮和所述第一齿轮将转矩传递至所述转子轭以使所述转子旋转，并在产生悬浮力后通过所述第一齿轮上浮使所述转子直线移动。优选地，该平台还包括散热装置，所述散热装置设置在所述第一定子基座、所述第一定子轭部、所述第二定子基座和所述第二定子轭部上用于对推进线圈和悬浮感应板进行降温。优选地，所述散热装置为空心管，所述空心管设置在所述第一定子轭部和所述第二定子轭部外弧面上以及所述第一定子基座和所述第二定子基座的内弧面上，或者所述空心管埋入所述第一定子轭部和所述第二定子轭部以及所述第一定子基座和所述第二定子基座，通过在所述空心管中通入循环水对推进线圈和悬浮感应板进行降温。优选地，所述检测装置包括传感器导轨和S型拉压力传感器，所述传感器导轨包括具有支撑部的弧形滑轨和具有支撑部的径向滑轨，所述S型拉压力传感器包括牵引力传感器、悬浮力传感器和导向力传感器，所述弧形滑轨设置在所述第一定子轭部下方，所述径向滑轨设置在所述第二定子轭部下方，所述牵引力传感器设置在所述第一定子轭部左右两侧端面上，所述悬浮力传感器设置在弧形滑轨的支撑部和所述径向滑轨的支撑部上，所述导向力传感器以第二预定间隔设置在所述第二定子轭部外弧面上。优选地，所述检测装置包括三轴力传感器和传感器支座，所述传感器支座设置在所述第一定子轭部和所述第二定子轭部下方，在所述第一定子轭部上侧表面、所述第二定子轭部上侧表面和所述传感器支座上均设置所述三轴力传感器，用于同时检测牵引力、悬浮力和导向力。优选地，所述检测装置还包括电压传感器和电流传感器，用于分别对推进线圈的三相电压和电流进行检测，所述电压传感器和电流传感器分别为霍尔电压传感器和霍尔电流传感器。优选地，所述检测装置还包括速度传感器，设置在推进线圈之间，用于检测转子的转速，所述速度传感器为锁存型数字式霍尔传感器。优选地，所述检测装置还包括超声测距传感器，设置在所述平台基座上所述第一定子和所述第二定子之间的间隔处，用于检测转子在运转时的悬浮高度。优选地，所述转子基座包括转子基座本体、平面轴承和径向轴承，所述平面轴承设置在所述转子基座本体上，所述径向轴承设置在所述平面轴承上。通过上述技术方案，可以在平台基座上设置共转子弧形永磁同步电机、悬浮感应板和测试装置，电机转子可以通过定子线圈电磁推进转动，共转子弧形永磁同步电机以以曲代直的方式，解决了直线电机在运行距离上的限制问题，同时安装悬浮感应板与转子相互作用实现悬浮，验证悬浮推进耦合能力，利用测试装置可以准确探究直线电机及悬浮系统在整个过程中的相关运动参数变化情况，为探究和分析电磁推进磁悬浮系统的特性提供了有效途径。并且，通过设置陪试电机，可以通过陪试电机旋转单独验证悬浮系统能力。附图说明所包括的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本专利技术的实施例，并与文字描述一起来阐释本专利技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1示出了根据本专利技术实施例的一种悬浮推进一体化的旋转平台的总体结构示意图；图2A-2B示出了根据本专利技术实施例的陪试电机与转子安装示意图；图3A-3B示出了根据本专利技术实施例的一种电机定子传感器安装位置示意图；图4示出了根据本专利技术实施例的一种三轴力传感器安装位置示意图；图5示出了根据本专利技术实施例的霍尔传感器单位时间内输出的脉冲波形示意图。具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬浮推进一体化的旋转平台，其特征在于，该平台包括平台基座、设置在所述平台基座上的共转子弧形永磁同步电机、悬浮感应板、测试装置、联轴器、齿轮箱和陪试电机，所述共转子弧形永磁同步电机包括共用转子以及围绕所述转子对称设置的弧形第一定子和弧形第二定子，所述第一定子包括第一定子基座、第一定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第一定子轭部内弧面的推进线圈，所述第二定子包括第二定子基座、第二定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第二定子轭部内弧面的推进线圈，所述第一定子通过所述第一定子基座设置在所述平台基座上，所述第二定子通过所述第二定子基座设置在所述平台基座上，所述转子包括转子基座、转子轴、转子轭、和设置在所述转子轭上的永磁体，所述转子通过所述转子基座设置在所述平台基座上，所述转子轴包括第一转子轴和第二转子轴，所述第二转子轴一端与所述转子基座连接，所述第一转子轴一端穿过所述转子轭中心向上延伸并与所述转子轭固定，所述第一转子轴另一端和所述第二转子轴另一端通过所述齿轮箱连接，第一定子的推进线圈和第二定子的推进线圈与永磁体相互作用提供推进力，所述第一定子轭部和所述第二定子轭部的推进线圈上下两侧均设置有所述悬浮感应板，所述悬浮感应板与所述转子相互作用产生悬浮力，所述检测装置用于检测转子运动过程中的相关运动参数，所述陪试电机通过所述联轴器与所述第二转子轴连接，在所述陪试电机工作时，产生悬浮力之前通过所述齿轮箱将转矩传递至所述转子轭以使所述转子旋转，并在产生悬浮力后通过所述齿轮箱使所述转子直线移动。/n...

【技术特征摘要】
1.一种悬浮推进一体化的旋转平台，其特征在于，该平台包括平台基座、设置在所述平台基座上的共转子弧形永磁同步电机、悬浮感应板、测试装置、联轴器、齿轮箱和陪试电机，所述共转子弧形永磁同步电机包括共用转子以及围绕所述转子对称设置的弧形第一定子和弧形第二定子，所述第一定子包括第一定子基座、第一定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第一定子轭部内弧面的推进线圈，所述第二定子包括第二定子基座、第二定子轭部和以第一预定间隔设置在所述第二定子轭部内弧面的推进线圈，所述第一定子通过所述第一定子基座设置在所述平台基座上，所述第二定子通过所述第二定子基座设置在所述平台基座上，所述转子包括转子基座、转子轴、转子轭、和设置在所述转子轭上的永磁体，所述转子通过所述转子基座设置在所述平台基座上，所述转子轴包括第一转子轴和第二转子轴，所述第二转子轴一端与所述转子基座连接，所述第一转子轴一端穿过所述转子轭中心向上延伸并与所述转子轭固定，所述第一转子轴另一端和所述第二转子轴另一端通过所述齿轮箱连接，第一定子的推进线圈和第二定子的推进线圈与永磁体相互作用提供推进力，所述第一定子轭部和所述第二定子轭部的推进线圈上下两侧均设置有所述悬浮感应板，所述悬浮感应板与所述转子相互作用产生悬浮力，所述检测装置用于检测转子运动过程中的相关运动参数，所述陪试电机通过所述联轴器与所述第二转子轴连接，在所述陪试电机工作时，产生悬浮力之前通过所述齿轮箱将转矩传递至所述转子轭以使所述转子旋转，并在产生悬浮力后通过所述齿轮箱使所述转子直线移动。


2.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，所述齿轮箱包括固定在所述第一转子轴上的第一齿轮和固定在所述第二转子轴上的第二齿轮，在所述陪试电机工作时，产生悬浮力之前通过所述第二齿轮和所述第一齿轮将转矩传递至所述转子轭以使所述转子旋转，并在产生悬浮力后通过所述第一齿轮上浮使所述转子直线移动。


3.根据权利要求1所述的平台，其特征在于，该平台还包括散热装置，所述散热装置设置在所述第一定子基座、所述第一定子轭部、所述第二定子基座和所述第二定子轭部上用于对推进线圈和悬浮感应板进行降温。


4.根据权利要求3所述的平...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志华，毛凯，张艳清，韩树春，龚珺，翟茂春，杜修方，马逊，余笔超，
申请(专利权)人：中国航天科工飞航技术研究院中国航天海鹰机电技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11