[发明专利]磁悬浮装置

说明书

技术领域

本发明涉及例如适用于电梯等的感应排斥型的磁悬浮装置。

背景技术

感应排斥型悬浮方式常见于超导线性电动机驱动车辆和Inductrack(美国新交通系统) 等中，随着超导线性电动机驱动车辆的进步，其实用化也快速地发展(例如，参见专利文 献1)。

超导线性电动机驱动车辆中，以车载的超导磁体作为励磁。该励磁的磁通与设置在地 面侧的线圈交链(鎖交)时产生感应电流。通过在该感应电流和励磁磁通之间产生的电磁 力而得到悬浮力。此时，线圈内产生大电流，从而对行驶中的车辆产生阻力。这被称为磁 行驶阻力。该磁行驶阻力具有当车辆的速度高到某一程度时其与速度一同减少的性质。因 此，对于高速行驶的线性电动机驱动车辆，不存在问题。

另一方面，对于Inductrack来说，将多个永久磁体排列成被称为所谓海尔贝克(halbach) 排列的特别排列来构成励磁。另外，所谓“halbach”排列，是指使磁极方向在同一平面内 每隔45度进行变换而相邻连接的各永久磁体的排列。

通过这样的排列，该排列的一侧的磁通密度为通常的两倍，相反侧的磁通密度大致为 零。这样得到的强力的磁通与二次导体交链而产生悬浮力。虽然Inductrack中将励磁作成 车载，但是没有线性电动机驱动车辆那么高速，因此，磁行驶阻力变大。如果磁行驶阻力 大，为了确保一定的速度，需要给予车辆磁行驶阻力以上的推力。相应的，行驶时的耗电 量也增大了。

为了解决这样的问题，在Inductrack中，在地面侧的二次导体的上下设置励磁。这样， 在消除与二次导体交链的上下方向的磁通的同时，增大横向磁通，在低速情况下以小的行 驶阻力发生大的悬浮力。

但是，如果夹着二次导体使励磁相对，在悬浮间隙的长度一定的情况下，磁行驶阻力 随着车辆速度的增加而增加。因此，在高速行驶时产生比低速行驶时大的磁行驶阻力，导 致耗电量的增大。此时，为了抑制电力的消耗以低速行驶即可。但是，如果以低速行驶， 那么到达目的地的时间则增大，其结果无法有效地减少耗电量。

专利文献1：日本特开2002-238109号公报

发明内容

如上所述，在现有的感应排斥型的磁悬浮装置中，存在着低速行驶时的磁行驶阻力大、 为了维持悬浮体的速度需要较大的电力消耗这样的问题。又，为了解决这些的问题，虽然 配置了夹着二次导体的励磁，但是此时高速行驶时的电力消耗也增大了。

本发明的目的是提供一种在从低速到高速的区域降低磁行驶阻力、抑制维持悬浮体的 速度所必要的耗电量、并降低运用成本的磁悬浮装置。

为了达成上述目的，本发明的磁悬浮装置，包括：由多个永久磁体邻接而构成的第一 永久磁体列，相邻接的所述永久磁体的磁极方向在同一平面内变化最大90度；产生与该 第一永久磁体列相同的磁通分布图的第二永久磁体列；由至少与上述第一永久磁体列相对 配置的非磁性导电材料构成的二次导体；励磁移动部，使所述第一永久磁体列和所述第二 永久磁体列隔着所述二次导体相对，当所述第一以及第二永久磁体列和所述二次导体之间 的相对速度从低速区域到达了规定值以上的高速区域时，使所述第二永久磁体列从所述二 次导体离开；推进部，在通过该励磁移动部使所述第一永久磁体列和所述第二永久磁体列 隔着所述二次导体相对的状态下，使所述第一永久磁体列和第二永久磁体列与所述二次导 体之间产生相对速度，在通过所述励磁移动部使所述第二永久磁体列从所述二次导体离开 了的状态下，使所述第一永久磁体列与所述二次导体之间产生相对速度；和悬浮体，在通 过所述励磁移动部使所述第一永久磁体列和所述第二永久磁体列隔着所述二次导体相对 的状态下，由所述第一永久磁体列和第二永久磁体列与所述二次导体之间产生的感应排斥 力来支承，在通过所述励磁移动部使所述第二永久磁体列从所述二次导体离开了的状态 下，由所述第一永久磁体列与所述二次导体之间产生的感应排斥力来支承。

又，可以采用所述二次导体设置在所述悬浮体上，或者设置在地面侧的方案。进一 步的，能够采用所述二次导体铅垂地设置在地面侧，所述悬浮体通过所述推进部作升降动 作的方案。

又，能够采用所述第一永久磁体列或第二永久磁体列的发生励磁的侧面的一部分与 所述二次导体相对的方案。

附图说明

图1是显示二次导体与悬浮体的相对速度和磁行驶阻力的关系的模式图。