[发明专利]一种中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁及制作方法

权利要求书

1.一种中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：包括至少一个永磁悬浮组件（3）以及一个以上的电磁悬浮组件（1）和/或混合悬浮组件（2），所述永磁悬浮组件（3）与电磁悬浮组件（1）和/或混合悬浮组件（2）通过共用的铁芯极板（4）组合安装在一起。

2.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述电磁悬浮组件（1）包括第一外侧极板（101）、第一铁轭（102）、第一励磁线圈（103），所述第一励磁线圈（103）绕制在第一铁轭（102）上；当第一励磁线圈（103）通电流时，产生沿第一外侧极板（101）、第一铁轭（102）和悬浮气隙（5）、F型轨道（6）铁芯闭合的主磁场；所述混合悬浮组件（2）包括第二外侧极板（201）、第二铁轭（202）、第一永磁体（203）和绕制在第二铁轭（202）上的第二励磁线圈（204）组成；所述第一永磁体（203）安装于第二铁轭（202）与第二外侧极板（201）之间，所产生的磁场与第二励磁线圈（204）电流产生的磁场处于同一主磁路当中；所述永磁悬浮组件（3）包括第三外侧极板（301）、第三铁轭（302）、第二永磁体（303），所述第二永磁体（303）产生沿第三外侧极板（301）、第三铁轭（302）和悬浮气隙（5）、F型轨道（6）铁芯闭合的主磁场。

3.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述永磁悬浮组件（3）中的第二永磁体（303）和所述混合悬浮组件（2）中第一永磁体（203）产生的永磁磁场共同用于提供额定载荷和额定悬浮气隙下列车悬浮基本用力；所述电磁悬浮组件（1）中第一励磁线圈（103）和/或所述混合悬浮组件（2）中第二励磁线圈（204）的电流产生的磁场对不同气隙和载荷下列车悬浮起控制调节作用。

4.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述组合式悬浮电磁铁包含一个永磁悬浮组件（3）和两个电磁悬浮组件（1），所述永磁悬浮组件（3）位于两个电磁悬浮组件（1）之间。

5.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述组合式悬浮电磁铁包含一个永磁悬浮组件（3）和两个混合悬浮组件（2），所述永磁悬浮组件（3）位于两个混合悬浮组件（2）之间。

6.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述组合式悬浮电磁铁包含一个永磁悬浮组件（3）、一个电磁悬浮组件（1）和一个混合悬浮组件（2），永磁悬浮组件（3）位于电磁悬浮组件（1）与混合悬浮组件（2）之间。

7.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述组合式悬浮电磁铁包含两个永磁悬浮组件（3）和两个电磁悬浮组件（1），所述两个永磁悬浮组件（3）位于两个电磁悬浮组件（1）之间。

8.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车用组合式悬浮电磁铁，其特征在于：所述组合式悬浮电磁铁包含两个永磁悬浮组件（3）和两个混合悬浮组件（2），所述两个永磁悬浮组件（3）位于两个混合悬浮组件（2）之间。

9.一种制作上述权利要求1～8中任意一项组合式悬浮电磁铁的方法，其特征在于，步骤为：

（1）确定永磁悬浮组件中永磁体的结构尺寸；即，从永磁材料的B-H工作曲线特点出发，设计合适的永磁悬浮组件中永磁体的结构尺寸，即由最小悬浮气隙和车辆重量出发，通过选择合适的永磁体磁极面积和厚度，使永磁悬浮组件所提供的悬浮力随气隙呈尽量小的变化；且在车辆防吸死最小机械限制气隙情况下，能被车辆自身重量所抵消，以消除单独永磁悬浮组件产生吸力在悬浮方面不受控的影响；

（2）针对列车正常悬浮、起浮大气隙工作情况，设计确定电磁悬浮组件中励磁线圈和/或混合悬浮组件中励磁线圈的匝数和混合悬浮组件中永磁体结构尺寸；其中混合悬浮组件中采用的永磁体的结构尺寸，包括磁极面积和厚度，按最大磁能积原则设计；在列车空载防吸死小气隙时，混合悬浮组件中永磁体所产生的磁场通过其上的电励磁线圈施加反向控制电流来抵消。