[发明专利]一种悬浮车辆及其悬浮电磁铁装置

说明书

本发明公开了一种悬浮车辆及其悬浮电磁铁装置，悬浮电磁铁装置包括用于产生电磁悬浮力的电磁铁，还包括设于所述电磁铁的头部的涡流效应补偿结构，所述涡流效应补偿结构产生的磁场方向与所述电磁铁产生的磁场方向相同。上述悬浮电磁铁装置可以有效补偿列车在高速运行时由于涡流效应影响而导致的磁场损耗，从而可以在保证电磁铁的性能和行车安全性的基础上，降低功耗，节约能源，缩减成本。与此同时，由于涡流效应补偿结构的体积和重量可以得到有效控制，这样一来，电磁铁的整体重量并不会有明显的变化，从而不会影响悬浮控制。

技术领域

本发明涉及悬浮车辆技术领域，特别涉及一种悬浮电磁铁装置。本发明还涉及一种具有该悬浮电磁铁装置的悬浮车辆。

背景技术

悬浮控制技术是磁浮列车的核心技术，对悬浮电磁铁的电磁场动态特性进行分析是研究悬浮控制技术的基础。悬浮电磁铁是悬浮控制系统的执行元件，用于提供完成悬浮功能所需要的电磁力，其电磁特性直接影响悬浮控制系统的性能。

目前，国内外中低速磁浮列车一般采用常导型悬浮电磁铁，其轨道通常采用无叠片钢轨，电磁铁与轨道的相对运动导致钢轨中产生涡流，涡流减弱气隙磁场，从而降低电磁铁悬浮力。随着车辆运行速度的提升，涡流效应会导致电磁铁温升增加，当列车运行速度突破160km/h，由于涡流效应的影响，电磁铁电磁力下降超过20％，严重影响电磁铁的正常工作。现有技术中，为了减小涡流效应带来的影响，降低损耗，可以采用叠压硅钢片作为铁心，然而，这种方法可能会大幅降低钢轨的刚度，可能引起车轨耦合振动，影响行车安全，同时也大幅度提高了钢轨造价。

发明内容

本发明的目的是提供一种悬浮电磁铁装置，可以有效补偿列车在高速运行时由于涡流效应影响而导致的磁场损耗。本发明的另一目的是提供一种包括上述悬浮电磁铁装置的悬浮车辆。

为实现上述目的，本发明提供一种悬浮电磁铁装置，包括用于产生电磁悬浮力的电磁铁，还包括设于所述电磁铁的头部的涡流效应补偿结构，所述涡流效应补偿结构产生的磁场方向与所述电磁铁产生的磁场方向相同。

可选地，所述涡流效应补偿结构具体为永磁体。

可选地，所述涡流效应补偿结构具体为电磁线圈。

可选地，还包括与所述永磁体固接的铁轭。

可选地，所述铁轭设有凹槽，所述永磁体装配于所述凹槽中。

可选地，所述铁轭呈U型结构。

可选地，还包括设于所述涡流效应补偿结构和所述电磁铁之间的隔磁板。

可选地，所述涡流效应补偿结构与所述隔磁板固接，所述隔磁板固接于所述电磁铁的头部。

可选地，所述隔磁板具体为铝板。

本发明还提供一种悬浮车辆，包括上述任一项所述的悬浮电磁铁装置。

相对于上述背景技术，本发明实施例所提供的悬浮电磁铁装置，包括电磁铁，该电磁铁是列车悬浮控制系统的执行元件，电磁铁用于提供列车实现悬浮功能所需要的电磁悬浮力；进一步地，悬浮电磁铁装置还包括设于电磁铁的头部的涡流效应补偿结构，该涡流效应补偿结构产生的磁场方向与电磁铁产生的磁场方向相同。也就是说，在电磁铁的头部或端部增加涡流效应补偿结构，利用该涡流效应补偿结构提前建立磁场，这样可以在电磁铁头部增加一个额外的磁路，由于其产生的磁场方向与电磁铁产生的磁场方向相同，这样即可减弱电磁铁头部的磁场变化，其涡流幅值可以相应得到减小，从而可以有效补偿列车在高速运行时由于涡流效应影响而导致的磁场损耗。相较于传统将轨道改造成叠片钢轨的设置方式，本发明实施例所提供的悬浮电磁铁装置，可以在保证电磁铁的性能和行车安全性的基础上，降低功耗，节约能源，缩减成本。与此同时，由于涡流效应补偿结构的体积和重量可以得到有效控制，这样一来，电磁铁的整体重量并不会有明显的变化，从而不会影响悬浮控制。

附图说明