[发明专利]一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法

说明书

本发明公开一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法，方法包括以下步骤：S1：组建动态场冷过程及测试装置并进行测试前的准备；S2：将高温超导体固定在低温杜瓦底部，调节测试装置，使得圆环形永磁轨道正对于低温杜瓦；S3：调节低温杜瓦的初始高度，并旋转圆环形永磁轨道；S4：制冷低温杜瓦，模拟低温杜瓦在动态中场冷；S5：高温超导体完全场冷后，调节低温杜瓦的高度至工作高度，三轴力传感器采集数据实时反馈到信息采集系统，并对信息采集系统采集的数据处理。本发明提供一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法，可准确测量高温超导磁浮系统动态场冷过程及其性能，为高温超导磁浮系统的动态性能研究提供测试方法。

技术领域

本发明属于高温超导磁浮系统及动态过程应用领域，特别涉及一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法。

背景技术

高温超导磁浮系统具有自稳定的悬浮、导向能力，具有结构简单、无需电力维持、节能、环保等优点。在地面超高速交通运输、电磁发射等领域具有广阔的应用前景。

如图4所示，目前，高温超导磁浮系统的场冷过程基本上都是准静态过程，对高温超导磁浮系统测试大多数都是在准静态场冷后进行测量的，也有一部分是静态场冷后再进行的动态测量，但是都没有涉及到低温杜瓦与永磁轨道发生相对运动时的场冷过程。

为了研究高温超导磁浮系统在不同场冷速度下，以及不同高度下对高温超导磁浮系统的导向力以及悬浮力的影响，本发明提供了一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法，基于高速旋转机构，在对高温超导体制冷之前，开启高速旋转机构，使环形永磁轨道与低温杜瓦实现高速相对运动，然后在此期间，对高温超导体进行制冷，从而间接模拟低温杜瓦在高速动态时对高温超导体进行场冷。

发明内容

本发明的目的为了有效的解决在不同速度、不同高度下高温超导体（YBCO）场冷的问题，能够有效的测试动态速度对悬浮力大小的影响，进而扩展了高温超导磁浮系统的动态性能评价指标及测量方法。

为了实现上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种高温超导磁浮系统动态场冷过程及测量方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

S1：组建动态场冷过程及测试装置并进行测试前的准备；

S2：将高温超导体固定在低温杜瓦底部，调节测试装置，使得圆环形的永磁轨道正对于低温杜瓦；

S3：调节低温杜瓦的初始高度，并旋转圆环形的永磁轨道；

S4：制冷低温杜瓦，模拟低温杜瓦在动态中场冷；

S5：高温超导体完全场冷后，调节低温杜瓦的高度至工作高度，三轴力传感器采集数据实时反馈到信息采集系统，并对信息采集系统采集的数据处理；

其中，所述的测试装置包括旋转滑台模组、垂直滑台模组、三轴力传感器、低温杜瓦、永磁轨道和底座构成；在底座上设置旋转滑台模组，旋转滑台模组上固定永磁轨道，旋转滑台模组的旋转电机驱动永磁轨道旋转，永磁轨道上方设置低温杜瓦，低温杜瓦底部设置高温超导体，所述三轴力传感器与垂直滑台模组连接。

进一步的，所述S1包括如下步骤：

S101：永磁轨道上方一定间隙放置低温杜瓦，永磁轨道底部固定在永磁轨道基底上，永磁轨道和永磁轨道基底整体固定在旋转滑台模组上；

S102：将三轴力传感器的一端通过“π”型连接件连接低温杜瓦，另一端与垂直移动横梁相连接；

S103：垂直移动横梁与垂直驱动电机通过传动系统相连接，通过调节垂直移动横梁的高度来间接的调节低温杜瓦的工作高度；

S104：将三轴力传感器通过信号线与数据采集系统连接；

S105：数据采集系统采集三轴力传感器的测量数据。

进一步的，所述S2包括如下步骤：