一种磁悬浮列车制造技术

本发明专利技术公开了一种磁悬浮列车，包括转向架和牵引装置，转向架上设有与轨道垂向设置的悬浮电磁铁和与轨道横向设置的导向电磁铁；牵引装置为磁阻式直线电机，包括设置于轨道的次级反应板和设置于转向架的电枢电磁铁；磁阻式直线电机的各相电枢电磁铁串联连接，且在牵引方向上相距第一电角度，对应的次级反应板在牵引方向上相距第二电角度；还包括传感器和控制装置，传感器用于检测电枢电磁铁与次级反应板的相对位置，控制装置用于根据相对位置控制各相电枢电磁铁工作。本发明专利技术乘坐舒适、运行安全、选线灵活、节地环保、噪声低振动小等显著优势外，解决了现有中低速磁浮列车方案提速困难或高速磁浮列车造价高、运行维护复杂度高的缺点。

Magnetic suspension train

The invention discloses a maglev train, including bogie and bogie traction device is provided with a vertical track suspension electromagnet arranged and set with transverse track guide electromagnet; traction device for linear reluctance motor, is arranged in the orbit of the secondary reaction plate and an electromagnet is arranged in a steering frame; reluctance each phase of the linear motor armature and electromagnet are connected in series in the direction away from the first electric traction angle, the secondary reaction plate corresponding to the distance of second electric angle in the traction direction; also includes a sensor and a control device, a sensor for detecting the relative position of the armature of electromagnet and secondary reaction plate, control device for control according to the relative position of each phase an electromagnet armature. The present invention is comfortable, safe operation, flexible line selection, land and environmental protection, low noise and small vibration and other significant advantages, solves the problem of low speed maglev train speed for high speed maglev train difficult or high cost, operation and maintenance of the disadvantage of high complexity.

【技术实现步骤摘要】
一种磁悬浮列车
本专利技术涉及磁悬浮
，更具体地说，涉及一种磁悬浮列车。
技术介绍
磁浮列车是利用电磁力将列车悬浮于轨道上，由直线电动机直接驱动而前进的在空中运行的列车。不同于其他需要接触地面的轮轨式列车，磁浮列车行走时实现了无接触运行，行走时仅受到来自空气的阻力，该列车具有乘坐舒适、运行安全、选线灵活、节地环保、噪声低振动小等显著优势。由此，磁浮列车克服了普通列车车辆必须通过轮轨粘着接触实现列车牵引且阻力较大的弊端，开辟了铁路交通的新前景。现阶段研制中速磁悬浮列车，目的是提供一种适合城际市域及郊域使用的磁悬浮列车，中速磁悬浮列车的车速上接高速磁悬浮列车，下接中低速磁浮列车，基本形成磁悬浮列车的产品谱系。现有的中低速磁悬浮列车采用感应式直线电机，并用于F形轨道，从其结构原理上看，进一步提高运行的速度是存在一定技术困难的。在原理上，F形状的轨道上侧向的悬浮自导力仅能达到垂向悬浮力的十分之一。在中速运行的情况下，由于离心力的大小与运行速度的平方成正比，所以，难以解决在弯道上高速运行的离心力平衡的问题。另外，现有技术中有采用高速磁悬浮列车的结构进行降速使用，但除了结构造价较高以外，长定子直线电机的变频牵引控制，会带来运行控制的复杂性以及运行条件突变的调度不灵活性。综上所述，如何提供一种适用于中低速的磁悬浮列车，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种磁悬浮列车，该磁悬浮列车适用于中低速情况，解决了列车侧向自导力小的问题。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种磁悬浮列车，包括转向架和牵引装置，所述转向架上设有与轨道垂向设置的悬浮电磁铁和与轨道横向设置的导向电磁铁；所述牵引装置为磁阻式直线电机，包括设置于所述轨道的次级反应板和设置于所述转向架的电枢电磁铁；所述磁阻式直线电机的各相所述电枢电磁铁串联连接，且在牵引方向上相距第一电角度，对应的所述次级反应板在牵引方向上相距第二电角度；还包括传感器和控制装置，所述传感器用于检测所述电枢电磁铁与所述次级反应板的相对位置，所述控制装置用于根据所述相对位置控制各相所述电枢电磁铁工作。优选的，若干个所述传感器用于分别检测当前所述电枢电磁铁与所述次级反应板的对应重合面积；列车加速状态下所述对应重合面积增长到最小预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁通电，并将其他所有所述电枢电磁铁断电；当所述对应重合面积增长到最大预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁断电；列车减速状态下所述对应重合面积减少到最小预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁通电，并将其他所有所述电枢电磁铁断电；当对应重合面积减少到最大预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁断电。优选的，所述磁阻式直线电机的极距τ等于所述轨道的轨枕间距，所述磁阻式直线电机的初级电枢电磁铁长度为τ/2，所述次级反应板的长度也为τ/2。优选的，所述磁阻式直线电机包括至少两组电枢电磁铁，各组所述电枢电磁铁在牵引方向上具有τ/2n的距离，其中，τ为所述磁阻式直线电机的极距，所述磁阻式直线电机为n相磁阻式直线电机，且n大于或等于3。优选的，所述磁阻式直线电机包括三相磁阻式直线电机。优选的，所述磁阻式直线电机的电枢电磁铁设于所述轨道的下部，所述次级反应板所在平面与所述悬浮电磁铁的轨道面具有20度至40度的夹角，用于补充悬浮支撑力和侧向导向力。优选的，所述控制装置为IGBT斩波器。优选的，所述导向电磁铁的控制装置为采用差动控制策略的磁悬浮控制器。优选的，所述悬浮电磁铁、导向电磁铁以及磁阻式直线电机均包括E形电磁铁或C形电磁铁。优选的，所述轨道为U形轨道，所述U形轨道包裹在轨枕外侧。本专利技术提供的磁悬浮列车乘坐舒适、运行安全、选线灵活、节地环保、噪声低振动小等显著优势外，解决了现有中低速磁浮列车方案提速困难或高速磁浮列车造价高、运行维护复杂度高的缺点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的磁悬浮列车的走行部结构的示意图；图2为本专利技术所提供的磁悬浮列车的一半悬浮电磁铁模块的示意图；图3为本专利技术所提供的磁悬浮列车的E形电磁铁磁通分布示意图；图4为本专利技术所提供的磁悬浮列车的双C形电磁铁磁通分步示意图；图5为电枢电磁铁与轨道反应板在位置重合时的示意图；图6为电枢电磁铁与轨道反应板在位置错开τ/2时的示意图；图7为电枢电磁铁与轨道反应板在位置错开τ/4时的示意图；图8为电枢电磁铁与轨道反应板在位置错开3τ/4时的示意图；图9为正向驱动时A相电枢电磁铁通电的示意图；图10为正向驱动时B相电枢电磁铁通电的示意图；图11为正向驱动时C相电枢电磁铁通电的示意图；图12为三相磁阻式直线电机的正向驱动电磁反应力的示意图；图13为三相电机的两组电枢电磁铁相互错开的合成正向驱动电磁反应力的示意图；图14为正向驱动时的斩波器的工作状态的示意图；图15为电制动时的斩波器的工作状态的示意图；图16为反向驱动时A相电枢电磁铁通电的示意图；图17为反向驱动时B相电枢电磁铁通电的示意图；图18为反向驱动时C相电枢电磁铁通电的示意图；图19为磁阻式直线电机的控制特性；图20为磁阻式直线电机的机械特性；图21为本专利技术所提供的磁悬浮列车的轨道结构示意图。图1-21中：1为车体、2为转向架、3为制动器、4为导向电磁铁、5为轨道、6为磁阻式直线电机、7为悬浮电磁铁、8为轨枕、11为电枢电磁铁、12为线圈、13为次级反应板。具体实施方式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。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种磁悬浮列车，该磁悬浮列车适用于中低速情况，解决了列车侧向自导力小的问题。请参考图1和图2，图1为本专利技术所提供的磁悬浮列车的走行部结构的示意图；图2为本专利技术所提供的磁悬浮列车的一半悬浮电磁铁模块的示意图。本专利技术所提供的一种磁悬浮列车，主要包括车体1、转向架2和牵引装置等。转向架2上设有与轨道5垂向设置的悬浮电磁铁7和与轨道5横向设置的导向电磁铁4。牵引装置为磁阻式直线电机6，包括设置于轨道5的次级反应板13和设置于转向架2的电枢电磁铁11。磁阻式直线电机6的各相电枢电磁铁11串联连接，且在牵引方向上相距第一电角度，对应的次级反应板13在牵引方向上相距第二电角度。还包括传感器和控制装置，传感器用于检测电枢电磁铁11与次级反应板13的相对位置，控制装置用于根据相对位置控制各相电枢电磁铁11工作。需要说明的是，上述导向电磁铁4为在中速磁悬浮列车的转向架上增加的导向悬浮电磁铁，转向架2的结构可以现有的中低速磁悬浮列车的结构上，结合高速磁浮列车的双托架和中置扭曲梁的转向架结构设计。磁阻式直线电机6以下简称电机，电机的各相电枢的凸磁极均为电磁铁，在安装的空间位置上，需要错开一定的电角度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁悬浮列车，包括转向架和牵引装置，其特征在于，所述转向架上设有与轨道垂向设置的悬浮电磁铁和与轨道横向设置的导向电磁铁；所述牵引装置为磁阻式直线电机，包括设置于所述轨道的次级反应板和设置于所述转向架的电枢电磁铁；所述磁阻式直线电机的各相所述电枢电磁铁串联连接，且在牵引方向上相距第一电角度，对应的所述次级反应板在牵引方向上相距第二电角度；还包括传感器和控制装置，所述传感器用于检测所述电枢电磁铁与所述次级反应板的相对位置，所述控制装置用于根据所述相对位置控制各相所述电枢电磁铁工作。

【技术特征摘要】
2017.03.17 CN 20171016064401.一种磁悬浮列车，包括转向架和牵引装置，其特征在于，所述转向架上设有与轨道垂向设置的悬浮电磁铁和与轨道横向设置的导向电磁铁；所述牵引装置为磁阻式直线电机，包括设置于所述轨道的次级反应板和设置于所述转向架的电枢电磁铁；所述磁阻式直线电机的各相所述电枢电磁铁串联连接，且在牵引方向上相距第一电角度，对应的所述次级反应板在牵引方向上相距第二电角度；还包括传感器和控制装置，所述传感器用于检测所述电枢电磁铁与所述次级反应板的相对位置，所述控制装置用于根据所述相对位置控制各相所述电枢电磁铁工作。2.根据权利要求1所述的磁悬浮列车，其特征在于，若干个所述传感器用于分别检测当前所述电枢电磁铁与所述次级反应板的对应重合面积；列车加速状态下所述对应重合面积增长到最小预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁通电，并将其他所有所述电枢电磁铁断电；当所述对应重合面积增长到最大预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁断电；列车减速状态下所述对应重合面积减少到最小预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁通电，并将其他所有所述电枢电磁铁断电；当对应重合面积减少到最大预设值时，所述控制装置控制当前所述电枢电磁铁断电。...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈高华，尹力明，冯江华，丁荣军，许义景，梅文庆，刘良杰，陈明锋，韩亮，
申请(专利权)人：株洲中车时代电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43