[发明专利]永磁电磁混合磁铁及其设计方法有效
申请号: | 202011007297.6 | 申请日: | 2020-09-23 |
公开(公告)号: | CN112193079B | 公开(公告)日: | 2022-07-12 |
发明(设计)人: | 周文武;张平洋;肖力;刘恒坤 | 申请(专利权)人: | 湖南凌翔磁浮科技有限责任公司 |
主分类号: | B60L13/04 | 分类号: | B60L13/04 |
代理公司: | 长沙德权知识产权代理事务所(普通合伙) 43229 | 代理人: | 徐仰贵 |
地址: | 410000 湖南省长沙市浏阳经济技术*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 永磁 电磁 混合 磁铁 及其 设计 方法 | ||
1.一种永磁电磁混合磁铁的设计方法,其特征在于,包括:
S10.计算永久磁铁的厚度和极面积,使得永久磁铁产生的悬浮力小于该混合磁铁所承担的列车重量,且随气隙变化缓慢;
S10中永磁电磁混合磁铁的含永久磁铁的单个闭合磁路所产生的悬浮力的计算公式为:
其中,μ0表示真空磁导率,N表示单个线圈绕组的匝数,i表示线圈绕组中的电流,Hc表示永久磁铁的矫顽力,δm表示永久磁铁的厚度,S表示铁芯的极面积,δ表示悬浮气隙长度,μm表示永久磁铁的相对磁导率,Sm表示永久磁铁的极面积;
S10中在气隙最小且电流为零的情形下,由永久磁铁产生的悬浮力应小于永磁电磁混合磁铁所承担的车辆重量,即有:
其中,δmin表示最小气隙,由磁铁结构决定;Num表示含永久磁铁的闭合磁路的数量;Gche表示单个磁铁承担的车辆重量;
S10中还包括:
S11.在永久磁铁提供的悬浮力等于0.9Gche时,计算永久磁铁的厚度δm和永久磁铁的极面积Sm;S11后还包括:
S12.将额定气隙下和气隙最小情况下永久磁铁产生的悬浮力进行对比,记二者的比值为kF,优化选取永磁铁的厚度和极面积,使得kF较大。
2.根据权利要求1所述的永磁电磁混合磁铁的设计方法,其特征在于,S10后还包括:
S20.优化电磁铁的窗口面积,使得整个混合磁铁所产生的悬浮力随电流变化迅速调整,以满足悬浮系统动态性能的要求。
3.根据权利要求2所述的永磁电磁混合磁铁的设计方法,其特征在于,S20后还包括:
S30.计算电磁铁绕组中的电流密度,使其数值在材料所能承受的范围,避免电磁铁绕组过热。
4.一种永磁电磁混合磁铁,其特征在于,包括永久磁铁和多个并排设置的电磁铁,所述永久磁铁和电磁铁的参数根据权利要求1-3中任一项所述的永磁电磁混合磁铁的设计方法计算获得。
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