[实用新型]一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统

说明书

本实用新型涉及磁悬浮列车技术领域，具体而言，涉及一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统。整个系统由特定绕制线圈、电源、控制模块、线圈骨架以及Halbach阵列永磁体轨道组成。本实用新型利用Halbach阵列永磁体轨道所产生的强磁场，再将特定绕制的通电线圈放置在Halbach阵列永磁体轨道上方，从而得到较大的安培力以作为高温超导磁悬浮列车的导向力。由于Halbach阵列永磁体轨道峰值磁场极性相反，因此在不同磁场极性的通电线圈电流方向也将相反，从而得到方向一致的安培力。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach阵列永磁体轨道，使得整个系统结构简单、可靠。并且该系统利用Halbach阵列永磁体轨道峰值处具有强磁场的优点，使得整个系统可以提供较强的导向力。

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮列车技术领域，特别涉及一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统。

背景技术

随着超导材料的发现和运用，高温超导磁悬浮列车便孕育而生。高温超导磁悬浮列车利用了高温超导材料在永磁轨道外磁场中的抗磁性与钉扎特性，使得磁悬浮列车在静态与动态下实现自稳定的悬浮与导向。但现有的高温超导磁悬浮列车转向基本依靠于超导材料的钉扎特性，在列车高速过弯时，超导材料的钉扎特性不足以提供列车转向所需的导向力。虽然现有的技术中，有一些方案解决这个问题，但他们都存在着结构复杂或成本高等问题。

对于这个问题，我们结合了高温超导磁悬浮列车的永磁轨道，利用通电导线在磁场中受安培力的原理，我们提出了一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统，该系统结构简单、运行可靠，并且可以产生较大的导向力，为未来高温超导磁浮列车的导向提供新方案。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中所存在的高温超导磁悬浮列车过弯时，导向力不足等问题，提供一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了以下技术方案：

一种高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统，包括：线圈，用承载电流，并与Halbach阵列永磁体轨道磁场相作用产生安培力以作为导向力，所述Halbach阵列永磁体轨道的截面包括5块永磁体，且各永磁体由左到右的充磁方向分别为向右、向上、向左、向下和向右，从而在充磁方向为向上和向下的永磁体上方产生磁场强度较强，极性相反的磁场；控制模块，与电源和所述线圈相连接，根据列车实际运行所需的过弯导向力，将所述电源产生的电流通过内部的控制电路，向所述线圈输出所需要的电流，使得所述线圈产生所需安培力以作为导向力；线圈骨架，用于固定所述线圈，并且所述线圈骨架也将安装在高温超导磁悬浮列车上，从而将产生的导向力传递到高温超导磁浮列车上，牵引列车实现安全、稳定过弯。

采用本实用新型所述的一种用于高温超导磁悬浮列车的过弯导向系统，由于Halbach阵列永磁体轨道能够产生较大的磁场，再将特定绕制的通电线圈放置在Halbach阵列永磁体轨道上方，从而得到较大的安培力以作为高温超导磁悬浮列车的导向力。由于Halbach阵列永磁体轨道两侧峰值磁场极性相反，因此在这两侧的通电线圈电流方向也将相反，从而得到方向一致的安培力。整个系统巧妙地利用了高温超导磁悬浮列车的Halbach阵列永磁体轨道，使得整个系统结构简单、可靠。并且该系统利用Halbach阵列永磁体轨道峰值处具有强磁场的优点，配合电源、控制等相关模块，使得整个导向系统可以提供满足需求的导向力。

优选地，所述线圈为多匝线圈，以增大所产生的导向力。

优选地，所述线圈由电阻率较低的材料构成，如银、铜、或超导材料等，从而减少热量产生，避免过多的能量损失。

优选地，所述线圈应放置在所述Halbach阵列永磁体轨道垂直方向磁场最强的两端，以保证系统能够提供较大的导向力，从而满足列车对导向力的需求。

优选地，由于所述Halbach阵列永磁体轨道峰值磁场极性相反，所述线圈在不同磁场极性下的电流方向也将相反，以实现方向一致的导向力。