[发明专利]用于超高速磁悬浮列车的超导磁体

说明书

本发明涉及磁悬浮和超导应用技术领域，公开了一种用于超高速磁悬浮列车的超导磁体。其中该超导磁体在超高速环境下运行，该超导磁体包括：多个超导线圈、外杜瓦、冷屏、内杜瓦、恒流开关和悬浮支撑部件，超导线圈用于产生磁场，外杜瓦与内杜瓦之间为真空状态，内杜瓦用于存储制冷介质以为超导线圈提供超低温环境，超导线圈与外杜瓦和内杜瓦连接，外杜瓦与列车车体连接，冷屏设置在外杜瓦和内杜瓦之间用于屏蔽外界高频磁场对超导线圈的干扰，悬浮支撑部件穿过冷屏与外杜瓦和内杜瓦连接以用于传递超导线圈悬浮方向的电磁力，恒流开关与超导线圈并联。由此，可以实现能产生安全可靠的磁场、悬浮力较大、能在超高速悬浮列车上安全稳定运行的超导磁体。

技术领域

本发明涉及磁悬浮和超导应用技术领域，尤其涉及一种用于超高速磁悬浮列车的超导磁体。

背景技术

随着社会生活节奏加快，人们出行的方式由火车到高铁，人们对交通工具速度的要求越来越高。高铁300km/h难以满足现阶段的要求，因此对更高速度的交通工具，即磁悬浮列车的需求越来越大。磁悬浮列车是基于磁悬浮原理把列车悬浮起来，通过线性驱动系统为列车提供动力。当磁悬浮列车的设计速度越高，悬浮高度越大，质量越大，那么用来产生悬浮效应的磁场就越大，因此对能产生高磁场的超导线圈需求越来越大。

目前的磁悬浮列车系统主要有以下几个：

北京S1线磁浮列车：依靠常规线圈与轨道产生悬浮力使列车浮起，运营速度仅为80km/h；

长沙磁浮快线：依靠常规线圈与轨道产生悬浮力使列车浮起，运营速度仅为100km/h；

上海磁悬浮列车：依靠电磁铁与轨道产生的电磁吸力使列车浮起，运营速度为430km/h，速度相对较低；

由此可见，北京及长沙的磁悬浮列车速度都很低，而上海磁悬浮列车依靠电磁铁实现悬浮，其速度相对于超高速(600km/h以上)而言依旧较低，且悬浮高度较小，列车俯仰振动时容易触轨，另外悬浮力较小，对车体重量限制较大且载客数量有限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于超高速磁悬浮列车的超导磁体，能够解决上述现有技术中的问题。

本发明的技术解决方案：一种用于超高速磁悬浮列车的超导磁体，其中，该超导磁体在超高速环境下运行，该超导磁体包括：多个超导线圈、外杜瓦、冷屏、内杜瓦、恒流开关和悬浮支撑部件，所述超导线圈用于产生磁场，所述外杜瓦与所述内杜瓦之间为真空状态，所述内杜瓦用于存储制冷介质以为所述超导线圈提供超低温环境，所述超导线圈与所述外杜瓦和所述内杜瓦连接，所述外杜瓦与所述列车车体连接，所述冷屏设置在所述外杜瓦和所述内杜瓦之间用于屏蔽外界高频磁场对所述超导线圈的干扰，所述悬浮支撑部件穿过所述冷屏与所述外杜瓦和所述内杜瓦连接以用于传递超导线圈悬浮方向的电磁力，所述恒流开关与所述超导线圈并联。

优选地，该超导磁体还包括保护电路，所述保护电路与所述超导线圈并联，用于保护所述超导线圈。

优选地，所述保护电路包括二极管，在所述超导线圈失超时，所述二极管导通对所述超导线圈进行保护。

优选地，该超导磁体还包括线圈固定件、第一线圈和内杜瓦固定件、第二线圈和内杜瓦固定件、第一线圈固定件、第二线圈固定件和线圈支撑板，所述线圈固定件、所述第一线圈和内杜瓦固定件以及所述第二线圈和内杜瓦固定件共同用于传递预定电磁载荷并承受预定频率和预定加速度的振动，所述第一线圈固定件、所述第二线圈固定件和所述线圈支撑板共同用于传递超导线圈运动方向过载，

所述超导线圈通过线圈固定件、第一线圈和内杜瓦固定件及第二线圈和内杜瓦固定件与所述内杜瓦连接；

所述多个超导线圈之间通过第一线圈固定件、第二线圈固定件和线圈支撑板固定。

优选地，该超导磁体还包括泄压阀，用于对内杜瓦中的气体进行排放。