[发明专利]一种高温超导电磁悬浮轨道系统

说明书

本发明公开了一种高温超导电磁悬浮轨道系统，包括电磁轨道、推进系统和设置于列车下端绝热器中的高温超导块材；电磁轨道包括轨道梁和电磁铁，电磁铁设置为两排，分别沿长度方向设置于轨道梁上端两侧，每排中的电磁铁彼此间均等间距设置；推进系统的线性电机定子沿长度方向设置于轨道梁上端中部，线性电机转子沿长度方向设置于列车下端中部；电磁铁通电后产生的磁场将列车悬浮起来，并利用高温超导块材对磁通的钉扎力把列车约束在电磁轨道上方，在推进系统的作用下，被悬浮和约束的列车沿着电磁轨道行进。本发明安全、节能、环保，可以有效利用风能、太阳能等可再生能源。

技术领域

本发明属于磁悬浮轨道交通领域，更具体的说，是涉及一种高温超导电磁悬浮轨道系统。

背景技术

依靠高温超导体的反磁性和对磁通的钉扎作用，高温超导磁悬浮列车可以悬浮于地面轨道上，既与轨道无机械接触又受轨道的导向约束。利用高温超导体可以构建一种比较理想的轨道交通系统，用于人员和货物的运输。高温超导体块材在实现稳定悬浮和约束导向两个方面都是不可缺少的因素。

在到目前为止所设计、建造的实验性高温超导磁悬浮轨道交通系统中，高温超导块材及其绝热冷却装置一般安置在列车的底部，而轨道一般由永磁铁铺设。这种轨道和悬浮机制在实验室或在距离较小的线路上有一定的可行性，但是对于长距离的运输系统，永磁体轨道的缺点是显而易见的。主要缺点包括：

(1)日常维护困难；

(2)容易意外吸附磁性物质，安全隐患多；

(3)悬浮力受永磁体磁通密度限制；

(4)长时间使用后永磁体磁通密度衰减，需要不断的更新永磁体；

(5)需要大量的永磁体，浪费稀有资源，而且铺设成本很高。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供了一种安全、节能、环保的高温超导电磁悬浮轨道系统，可以有效利用风能、太阳能等可再生能源，具有完全的创新性和明确的先进性。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一种高温超导电磁悬浮轨道系统，包括电磁轨道、推进系统和设置于列车下端绝热器中的高温超导块材；

所述电磁轨道包括轨道梁和电磁铁，所述电磁铁设置为两排，分别沿长度方向设置于轨道梁上端两侧，每排中的电磁铁彼此间均等间距设置；

所述推进系统的线性电机定子沿长度方向设置于轨道梁上端中部，所述推进系统的线性电机转子沿长度方向设置于列车下端中部；

所述电磁铁通电后产生的磁场将列车悬浮起来，并利用高温超导块材对磁通的钉扎力把列车约束在电磁轨道上方，在推进系统的作用下，被悬浮和约束的列车沿着电磁轨道行进。

所述电磁铁由励磁线圈和铁芯构成，所述励磁线圈由常规导体或超导导体制作，所述铁芯采用U型或E型磁性铁芯，在轨道梁上铁芯的开口端均朝上设置。

所述电磁铁通电时，对励磁线圈所通励磁电流的大小应根据所悬浮列车的重量进行调节。

所述电磁轨道采用分段励磁方式，列车到达某段电磁轨道在设定时间之前对该区段内的电磁铁通电励磁，在列车离开该区段之后立即停止通电励磁。

在电磁轨道沿线建立风能、太阳能再生能源发电厂，并将其并入电磁轨道的励磁供电系统。

与现有技术相比，采本发明用电磁铁取代永磁体构建高温超导磁悬浮轨道交通系统的轨道不但可以克服上述永磁体轨道的缺点，而且还具有如下优势：