[实用新型]无齿槽永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车

说明书

技术领域

本实用新型涉及交通工具领域，具体涉及一种无齿槽永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车。

背景技术

磁悬浮列车是一种没有车轮的陆上无接触式有轨交通工具，它采用电磁悬浮和电力牵引。这种列车根据电磁悬浮原理不同，可分为常导吸力型悬浮和超导斥力型悬浮两大类。

现有高温超导磁悬浮车系统中均采用直线感应电机驱动方案。直线感应电机具有结构简单，成本低，控制系统简单可靠等优点，但其同时存在推力小、效率低、功率因素低、高速性能差等缺点，因此较适用于中低速磁悬浮驱动系统。

相比直线感应电机，而永磁同步直线电机具有推力大，效率和功率因素高等诸多优点，适合中高速磁悬浮驱动系统，如图1所示，常规的永磁同步直线电机(即齿槽铁芯型永磁同步直线电机)包括：铁芯100、永磁体200、电机绕组300以及齿槽400。但常用的永磁同步直线电机的法向磁吸力大，法向力大约为推力的10倍左右，且在运动过程中电机法向力和推力均存在大的波动，法向力波动会对悬浮系统的稳定性造成扰动，且推力波动会影响磁悬浮车的运行舒适性，因此齿槽铁芯型永磁同步直线电机不适用于高温超导磁悬浮驱动系统。

因此，有必要提供一种采用无齿槽型永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车，提高磁悬浮车的整体悬浮能力，使得车载永磁体横向受力小且无垂向力，减小直线电机推进系统对车辆悬浮系统的扰动，提高系统运行动态稳定性。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术中存在的缺陷，提供了一种无齿槽永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车。

本实用新型提供的技术方案如下：

一方面，提供了一种单边型无齿槽永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车，包括车体、使所述车体悬浮和对所述车体进行导向的高温超导悬浮系统以及与供所述车体行驶的轨道梁连接，用于驱动所述车体沿所述轨道梁进行运动的直线电机推进系统；所述车体包括：具有竖直中心轴线的主体；所述主体左右两侧分别向底部延伸出的、沿所述竖直中心轴线对称设置的第一延伸部以及第二延伸部，且所述第一延伸部的底端形成有第一弯折部；所述第二延伸部的底端形成有第二弯折部；所述第一弯折部与第二弯折部的自由端相对，且两自由端沿所述竖直中心轴线对称设置；所述直线电机推进系统设置在所述轨道梁下方两侧。

优选的，所述高温超导悬浮系统包括沿所述竖直中心轴线对称设置在所述轨道梁上方两侧的、沿所述轨道梁连续铺设的永磁轨道；以及与所述永磁轨道相对的、沿所述竖直中心轴线对称设置在所述车体下方的高温超导块材。

优选的，所述高温超导块材容纳在车载杜瓦瓶中。

优选的，所述直线电机推进系统包括：

背铁，其设置在所述轨道梁下方两侧，且沿所述轨道梁连续铺设；

电机绕组，其与所述背铁连接，且沿所述轨道梁连续铺设；

以及车载永磁体，其设置在所述第一弯折部以及第二弯折部上，并与所述电机绕组相对；

所述背铁、电机绕组以及车载永磁体均沿所述竖直中心轴线对称设置。

优选的，所述的车载永磁体为表贴式永磁体结构、内嵌式永磁体结构或者Halbach永磁体结构。

另一方面，还提供了一种双边型无齿槽永磁同步直线电机驱动的高温超导磁悬浮车，包括具有竖直中心轴线的车体、使所述车体悬浮和对所述车体进行导向的高温超导悬浮系统以及与供所述车体行驶的轨道梁连接，用于驱动所述车体沿所述轨道梁进行运动的直线电机推进系统，所述直线电机推进系统设置在所述轨道梁上方中部。

优选的，所述高温超导悬浮系统包括沿所述竖直中心轴线对称设置在所述轨道梁上方两侧的、沿所述轨道梁连续铺设的永磁轨道；以及与所述永磁轨道相对的、沿所述竖直中心轴线对称设置在所述车体下方的高温超导块材。

优选的，所述高温超导块材容纳在车载杜瓦瓶中。

优选的，所述直线电机推进系统包括：

背铁，其设置在所述轨道梁上方中部，且沿所述轨道梁连续铺设；

电机绕组，其与所述背铁之间通过非铁磁材料固定连接，且两自由端相对，并沿所述轨道梁连续铺设；

以及车载永磁体，其设置在所述车体下方；

所述背铁、电机绕组以及车载永磁体均沿所述竖直中心轴线对称设置；对称设置的所述电机绕组之间形成有用于容纳所述车载永磁体的容纳空间，所述车载永磁体位于所述容纳空间的中心位置。

优选的，所述的车载永磁体为表贴式永磁体结构、内嵌式永磁体结构或者Halbach永磁体结构。

本实用新型的技术方案具有如下技术效果：