[发明专利]悬挂式轨道交通设备以及其中的磁电混合悬浮轨系统

权利要求书

1.一种悬挂式轨道交通设备，包括

支撑结构(1)；

悬挂天梁(2)，由所述支撑结构支撑在空中；

轿厢(3)；

转向架(4)，所述转向架的第一端设置于所述悬挂天梁内，所述转向架的第二端连接所述轿厢；

控制单元(5)，用于控制所述轿厢沿所述悬挂天梁运行；

其特征在于，

所述悬挂天梁的内壁设有路轨(21)；

所述转向架的表面，与所述路轨相对的位置设有车载磁电轨(41)；所述车载磁电轨，包括至少两列沿所述轿厢的运行方向排列的车载永磁体阵列(411)；所述车载永磁体阵列上，沿所述轿厢的运行方向还对称地设有至少一对电磁铁(412)；所述车载永磁体阵列上还设有距离传感器(413)；所述电磁铁和所述距离传感器分别与所述控制单元连接；

所述路轨，包括至少一列路轨永磁体阵列，所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列间隔交错，所述路轨永磁体阵列的磁极与所述车载永磁体阵列的磁极互斥；

所述距离传感器用于检测所述车载永磁体阵列与所述路轨永磁体阵列之间的间隙，或用于检测车载永磁体阵列与所述悬挂天梁的内壁之间的间隙，并根据所述间隙的大小输出电信号至所述控制单元；所述控制单元还用以根据所述距离传感器的电信号控制所述电磁铁中的励磁电流的大小，所述励磁电流激发磁场保持所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列不接触；所述电磁铁(412)的至少一侧设有橡胶弹簧(414)；所述路轨包括相互平行的至少两条，所述车载磁电轨包括至少四组；所述转向架的第一端还包括有横梁和构架，所述各组车载磁电轨通过所述横梁和所述构架连接；所述控制单元分别接收所述各组车载磁电轨中的距离传感器的电信号，根据所述电信号获得所述各组车载磁电轨中车载永磁体阵列与路轨永磁体阵列之间的间隙s₁，s₂，…，s_n，其中，n表示所述车载磁电轨的组数；

所述控制单元根据所述间隙s₁，s₂，…，s_n控制所述各电磁铁中的励磁电流的大小：

其中，位于一侧的所述电磁铁中的励磁电流I_l∝k_p(s_i-s₀)+k_i∫(s_i-s₀)dt+k_d∫(s_i-s₀)″dt，l∈[1,n]；其中，s_i表示该电磁铁所在的车载磁电轨所对应的间隙；

位于另一侧的所述电磁铁中的励磁电流其中，

所述位于另一侧的所述电磁铁中的励磁电流I_m和位于一侧的所述电磁铁中的励磁电流I_l分别激发方向相反的磁场，所述方向相反的磁场分别产生互斥的作用力，使所述路轨永磁体阵列与所述车载永磁体阵列不接触；

其中，k_p为比例系数，k_i为间隙积分反馈系数，k_d为微分系数,s₀为额定导向间隙；

所述比例系数k_p，所述间隙积分反馈系数k_i，所述微分系数k_d,所述额定导向间隙s₀均预设于所述控制单元内。

2.如权利要求1所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，所述路轨永磁体阵列或所述车载永磁体阵列在垂直方向上包括有至少两层永磁体，所述各层永磁体之间还设有环氧树脂隔层。

3.如所述权利要求1或2所述的悬挂式轨道交通设备，其特征在于，转向架的外侧还连接有导向轮（ 22） ；所述悬挂天梁的内壁，与所述导向轮相对的位置还设有轮轨（ 23） ，所述导向轮与所述轮轨之间留有空隙。