[发明专利]用于磁悬浮车辆的制动模块

说明书

因此，第一方面提供了一种用于磁悬浮车辆的制动模块。制动模块包括第一磁主动制动元件，所述第一磁主动制动元件耦合到组成制动模块的第一制动磁体致动器上。第一制动磁体致动器被布置成控制第一磁主动元件，以在相对于制动模块的第一预定位置处提供预定大小的第一磁制动场，所述第一磁制动场的第一磁力线在使用中基本水平且基本垂直于车辆的行驶方向。通过提供具有基本水平取向的磁场分量的涡流制动器，由在(竖直)悬架上产生的涡流激发的磁力的影响被减小并且优选地被最小化。

技术领域

其各个方面和示例涉及为磁悬浮车辆提供制动器的领域，特别是涡流制动器。

背景技术

涡流因其在产生制动力的两个单元之间没有物理接触的情况下具有制动效果而闻名。例如过山车和高速列车。在后者中，与700系列新干线一样，提供了圆形涡流制动器，其包括围绕转向架轴的圆盘和固定磁铁。在德国ICE3中，提供了线性涡流制动器。

发明内容

特别地，使用涡流制动器和线性涡流制动器在车辆上产生与车辆的移动方向垂直的力。在过山车和高速列车(如德国ICE3)中，磁体提供了竖直取向的磁场，该磁体可以在轨道中朝向铁轨移动。在ICE3中，列车携带磁体，所述磁体与列车在其上行驶的铁轨相互作用。除了平行于移动方向的制动力外，这也会产生平行于磁场取向的力。这些力会产生排斥，如果导体是铁磁性的，也会产生在制动器的导体与制动器的磁体之间的吸引力。

过山车和高速列车(如德国ICE3)使用与车辆下方的铁轨物理接触的车轮而移动。以此方式，列车被限制在两个铁轨之间。因此，使用具有水平取向的磁场的线性涡流制动器，对制动过程中车辆的稳定性没有重大影响。如果使用竖直取向的磁场，则任何附加力都将由列车的重量补偿。

然而，如果车辆是磁(非接触)悬浮的，通过竖直取向的磁场操作涡流制动器产生的磁力可能具有由于缺乏铁轨约束而影响车辆的稳定性的后果。特别是竖直方向上的稳定性可能是一个问题，这种稳定性在最坏的情况下可能会导致完全失去悬浮。

因此，第一方面提供了一种用于磁悬浮车辆的制动模块。制动模块包括第一磁主动制动元件，所述第一磁主动制动元件耦合到组成制动模块的第一制动磁体致动器上。第一制动磁体致动器被布置成控制第一磁主动元件，以在相对于制动模块的第一预定位置处提供预定大小的第一磁制动场，所述第一磁制动场的第一磁力线在使用中基本水平且基本垂直于车辆的行驶方向。

通过提供具有基本水平取向的磁场分量的涡流制动器，由在(竖直)悬架上产生的涡流激发的磁力的影响被减小并且优选地被最小化。

一种实施方式提供了一种制动模块，所述制动模块进一步包括耦合到第二制动磁体致动器上的第二磁主动制动元件，第二制动磁体致动器被布置成控制第二磁主动元件，以在相对于制动模块的第二预定位置处提供预定大小的第二磁制动场，第二磁制动场的第二磁力线在使用中基本平行于第一磁制动场的磁力线，并且具有与其相反的方向，其中，第一磁力线从其离开的第一极背向第二磁主动元件；第二磁力线从其离开的第二极背向第一磁主动元件。

在本实施方式中，由于车辆转向架两侧上的涡流感应出的磁场产生的横向力，如果它们具有相同的大小，则可以相互消除。在这方面，转向架是提供车辆相对于轨道的悬浮的装置。因此，转向架可以包括铰链、弹簧、其他元件或其组合，以提供安全和/或舒适的悬浮。

制动模块的另一个实施方式包括：磁主动引导元件，其被布置成提供磁引导场，其磁力线在使用中是基本水平的，并且基本垂直于车辆的行驶方向。本实施方式进一步包括：引导磁体致动器，其被布置成控制磁主动引导元件，以在相对于制动模块的第一预定位置处提供预定大小的磁引导场；以及控制器。控制器被布置成：获得所需的总力，以获得或保持车辆相对于运输基础设施的特定位置；基于要由磁主动制动元件的致动提供的所需制动力，确定磁制动场的大小和产生的横向制动力(横向于制动模块)；并且，控制引导致动器，使磁主动引导元件能够在预定位置处提供磁引导场，从而产生磁引导力，使得横向制动力与磁引导力的和基本上等于所需的总力。