[发明专利]一种悬浮体结构及其永磁电动悬浮系统、间隙计算方法

说明书

本发明提供了一种悬浮体结构及其永磁电动悬浮系统、间隙计算方法。涉及磁悬浮技术领域，海尔贝克永磁体阵列；以及感应结构，所述感应结构与所述海尔贝克永磁体阵列动联接，当所述海尔贝克永磁体阵列振动时，所述感应结构与所述海尔贝克永磁体阵列之间产生相对位移并切割所述海尔贝克永磁体阵列两端端部磁场的磁感线，所述感应结构感应产生与所述海尔贝克永磁体阵列两端端部磁场方向相反的感应磁场。本发明解决电动悬浮系统缺乏阻尼需要额外增加减振磁体的技术问题，提高了永磁电动悬浮系统车载磁体的利用率。

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，具体而言，涉及一种悬浮体结构及其永磁电动悬浮系统、间隙计算方法。

背景技术

永磁电动悬浮系统结构简单，控制方便，悬浮高度大，适用于高速及超高速运行场景。但永磁电动悬浮系统是一个弱阻尼甚至欠阻尼系统，以至于一个微小的扰动会导致系统失稳，破坏系统的稳定性，存在安全隐患。所以作为高速运行的地面交通运输工具，减振装置是保证系统稳定性的基础。

现有永磁电动悬浮系统的减振主要通过增设附加磁体以提供阻尼力，此种方式不仅会提高系统的建造成本，而且结构较为复杂，附加的磁体仅起到提供阻尼的作用，利用效率较低。除此之外，附加的磁体会提高悬架的设计难度，使悬架结构复杂，并且磁体成本较高维护较困难。附加磁体需要与轨道进行相互作用，会对轨道的结构设计提出较高要求，附加的磁体布置于原有磁体下方的区域会减小悬浮的机械间隙。

发明内容

本发明的目的在于提供一种悬浮体结构，以改善上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本申请提供了一种悬浮体结构，包括：

海尔贝克永磁体阵列；以及

感应结构，所述感应结构与所述海尔 贝克永磁体阵列动联接，当所述海尔贝克永磁体阵列振动时，所述感应结构与所述海尔贝克永磁体阵列之间产生相对位移并切割所述海尔贝克永磁体阵列两端端部磁场的磁感线，所述感应结构感应产生与所述海尔贝克永磁体阵列两端端部磁场方向相反的感应磁场。

第二方面，本申请提供了一种永磁电动悬浮系统，包括：

车体；

悬架结构，所述悬架结构设置在所述车体的下方；

悬浮体结构，所述悬浮体结构设置于所述悬架结构的下方，且所述悬浮体结构与所述悬架结构固定连接；以及

感应导轨，所述感应导轨设置在所述悬浮体结构的下方，所述感应导轨上方设置有凹槽，所述凹槽的横截面的形状与所述悬浮体结构的形状相对应，所述悬浮体结构设置在所述凹槽内；

其中，所述悬浮体结构包括上述的悬浮体结构。

第三方面，本申请提供了一种感应结构与海尔贝克永磁体阵列端部间隙计算方法，包括：

获取建立悬浮体结构动力学模型所需的悬浮体结构的结构参数以及仿真试验所需的设计参数；

根据悬浮体结构的结构参数建立悬浮体结构动力学模型；

在所述悬浮体结构动力学模型中输入设计参数，所述设计参数包括感应体与海尔贝克永磁体阵列端部之间的间隙、最大磁通密度、端部磁场波长、真空磁导率、电阻率、感应体厚度、弹簧刚度系数；

调整输入的间隙大小，其他输入的参数设为定值，输出各个间隙参数下的仿真结果；

基于输出的仿真结果判断得到最佳间隙。

本发明的有益效果为：

（1）本发明运用了海尔贝克永磁体阵列边端磁场解决悬浮体结构应用到电动悬浮系统时缺乏阻尼的技术问题，提高了永磁电动悬浮系统车载磁体的利用率。