【技术实现步骤摘要】
本技术涉及磁浮列车，更具体地说，涉及一种悬浮电磁铁。此外，本技术还涉及一种包括上述悬浮电磁铁的直线电机和磁浮列车。
技术介绍
1、目前，时速600公里的高速磁浮列车正常工况下，悬浮电磁铁的机械间隙为10mm左右，磁间隙为12.5mm左右。磁极铁芯及磁轭材料采用的是无取向硅钢片，正常工况下，间隙磁密为0.6～0.8t，铁芯磁密为1.5t左右，此时铁芯磁密已经达到无取向硅钢的非线性区域，进一步增大磁密会导致增大电磁铁的非线性，致使电流刚度减小、悬浮电磁铁的工作间隙较小，对控制系统带来不利；悬浮电磁铁的工作间隙较小对轨道精度要求较高，导致轨道施工难度增大，整体造价提高。
2、综上所述，如何提高悬浮电磁铁的承载力以及悬浮间隙，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本技术的目的是提供一种悬浮电磁铁，采用有取向硅钢，可有效提高磁导率，同时使更多的磁场线穿过磁轭，进一步提高磁导率，从而有效提高悬浮电磁铁的承载力并增大悬浮间隙。
2、本技术的另一目的是提供一种包括上述悬浮电磁铁的直线电机和磁浮列车。
3、为了实现上述目的，本技术提供如下技术方案：
4、一种悬浮电磁铁，包括铁芯以及绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯由多个有取向硅钢片叠加组成，所述铁芯包括至少两种磁极，相邻所述磁极之间设置有磁轭，所述磁轭的磁化方向与磁路方向一致，且所述磁轭内磁路方向的两端可连接所述磁轭所连接的两相邻所述磁极的磁路。
5、可选地，相邻所
6、可选地，同一所述磁轭包括至少两个不同取向的硅钢。
7、可选地，同一所述磁轭包括至少三个不同取向的硅钢，且所述磁轭中端部用于与磁极连接的硅钢的磁路方向与其所连接的磁极的磁路方向一致。
8、可选地，所述磁极包括长磁极、短磁极以及半磁极，所述磁轭包括第一磁轭和第二磁轭，所述第一磁轭用于连接相邻的所述半磁极和所述长磁极或用于连接相邻的两个所述长磁极或用于连接相邻的两个所述短磁极；所述第二磁轭用于连接相邻的所述长磁轭和所述短磁轭。
9、可选地，所述第一磁轭包括依次连接的第一硅钢、第二硅钢、第三硅钢、第四硅钢以及第五硅钢，且所述第一硅钢与所述第五硅钢关于所述第三硅钢的中间截面对称设置，所述第二硅钢和所述第四硅钢关于所述第三硅钢的中间截面对称设置；
10、所述第一硅钢、所述第二硅钢、所述第三硅钢、所述第四硅钢和所述第五硅钢均磁化方向与磁路方向一致，且所述第一硅钢、所述第二硅钢、所述第三硅钢、所述第四硅钢和所述第五硅钢的磁路方向可首尾连接。
11、可选地，所述第二磁轭包括依次连接的第六硅钢、第七硅钢、第八硅钢、第九硅钢以及第十硅钢；
12、所述第六硅钢、所述第七硅钢、所述第八硅钢、所述第九硅钢和所述第十硅钢均磁化方向与磁路方向一致，且所述第六硅钢、所述第七硅钢、所述第八硅钢、所述第九硅钢和所述第十硅钢的磁路方向可首尾连接。
13、可选地，所述第七硅钢与所述第九硅钢的尺寸不同。
14、一种直线电机，包括上述任一项所述的悬浮电磁铁。
15、一种磁浮列车，包括上述所述的直线电机。
16、本技术提供的悬浮电磁铁，在具体使用的过程中，铁芯采用有取向硅钢，有取向硅钢相比于无取向硅钢的易磁化方向、磁导率大，饱和磁密高；另外，磁轭内磁路方向的两端可连接磁轭所连接的两相邻磁极的磁路，使两相邻磁极中更多的磁场线可以穿过磁轭进入另一磁极，提高铁芯内侧工作磁密度，磁通密度增加，进一步增大相对磁导率ur。
17、根据可知，其中，f为电磁铁的承载力，n为线圈匝数，i为通过线圈电流、a为气隙界面面积、l为铁芯磁路长度、s为气隙长度，u0为空气磁导率，ur为相对磁导率；相对磁导率ur的增加，可有效提高电磁铁的承载力f，在电磁铁的承载力f不变的情况下，可提高气隙长度，从而使悬浮间隙增加。
18、本技术提供的悬浮电磁铁，解决了无取向硅钢因磁密过大带来的非线性所导致的控制难度增大的问题，提高了悬浮电磁铁的承载能力、增大了悬浮间隙。并且无需改变悬浮电磁铁极距、外形尺寸等关键参数即可达到提高悬浮电磁铁承载能力的目的。
19、此外，本技术还提供了一种包括上述悬浮电磁铁的直线电机和磁浮列车。
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1.一种悬浮电磁铁，其特征在于，包括铁芯以及绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯由多个有取向硅钢片叠加组成，所述铁芯包括至少两种磁极，相邻所述磁极之间设置有磁轭，所述磁轭的磁化方向与磁路方向一致，且所述磁轭内磁路方向的两端可连接所述磁轭所连接的两相邻所述磁极的磁路。
2.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁，其特征在于，相邻所述硅钢之间的接触面为斜面，以增加接触面积。
3.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁，其特征在于，同一所述磁轭包括至少两个不同取向的硅钢。
4.根据权利要求3所述的悬浮电磁铁，其特征在于，同一所述磁轭包括至少三个不同取向的硅钢，且所述磁轭中端部用于与磁极连接的硅钢的磁路方向与其所连接的磁极的磁路方向一致。
5.根据权利要求2-4任一项所述的悬浮电磁铁，其特征在于，所述磁极包括长磁极(1)、短磁极(2)以及半磁极(3)，所述磁轭包括第一磁轭(4)和第二磁轭(5)，所述第一磁轭(4)用于连接相邻的所述半磁极(3)和所述长磁极(1)或用于连接相邻的两个所述长磁极(1)或用于连接相邻的两个所述短磁极(2)；所述第二磁轭(5)用于连接相邻
6.根据权利要求5所述的悬浮电磁铁，其特征在于，所述第一磁轭(4)包括依次连接的第一硅钢(6)、第二硅钢(7)、第三硅钢(8)、第四硅钢(9)以及第五硅钢(10)，且所述第一硅钢(6)与所述第五硅钢(10)关于所述第三硅钢(8)的中间截面对称设置，所述第二硅钢(7)和所述第四硅钢(9)关于所述第三硅钢(8)的中间截面对称设置；
7.根据权利要求5所述的悬浮电磁铁，其特征在于，所述第二磁轭(5)包括依次连接的第六硅钢(11)、第七硅钢(12)、第八硅钢(13)、第九硅钢(14)以及第十硅钢(15)；
8.根据权利要求7所述的悬浮电磁铁，其特征在于，所述第七硅钢(12)与所述第九硅钢(14)的尺寸不同。
9.一种直线电机，其特征在于，包括权利要求1-8任一项所述的悬浮电磁铁。
10.一种磁浮列车，其特征在于，包括权利要求9所述的直线电机。
...【技术特征摘要】
1.一种悬浮电磁铁，其特征在于，包括铁芯以及绕设于所述铁芯的线圈，所述铁芯由多个有取向硅钢片叠加组成，所述铁芯包括至少两种磁极，相邻所述磁极之间设置有磁轭，所述磁轭的磁化方向与磁路方向一致，且所述磁轭内磁路方向的两端可连接所述磁轭所连接的两相邻所述磁极的磁路。
2.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁，其特征在于，相邻所述硅钢之间的接触面为斜面，以增加接触面积。
3.根据权利要求1所述的悬浮电磁铁，其特征在于，同一所述磁轭包括至少两个不同取向的硅钢。
4.根据权利要求3所述的悬浮电磁铁，其特征在于，同一所述磁轭包括至少三个不同取向的硅钢，且所述磁轭中端部用于与磁极连接的硅钢的磁路方向与其所连接的磁极的磁路方向一致。
5.根据权利要求2-4任一项所述的悬浮电磁铁，其特征在于，所述磁极包括长磁极(1)、短磁极(2)以及半磁极(3)，所述磁轭包括第一磁轭(4)和第二磁轭(5)，所述第一磁轭(4)用于连接相邻的所述半磁极(3)和所述长磁极(1)或用于连接相邻的两个所述长磁极...
【专利技术属性】
技术研发人员：高信迈，马继辉，王涤非，孙健博，郑景文，
申请(专利权)人：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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