高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102522925A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102522925A(43)申请公布日2012.06.27(21)申请号201110369884.4(22)申请日2011.11.18(71)申请人北京交通大学地址100044北京市海淀区西直门外上园村3号北京交通大学科技处(72)发明人范瑜朱熙秦伟李硕(74)专利代理机构北京众合诚成知识产权代理有限公司11246代理人黄家俊(51)Int.Cl.H02N15/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书44页页附图附图11页(54)发明名称高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统(57)摘要本发明公开了电磁技术领域中的一种高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统。本发明包括初级铁心、初级绕组、杜瓦罐和次级铝导体板；初级绕组安装在初级铁心的槽内；初级铁心置于杜瓦罐的底部；次级铝导体板位于杜瓦罐的下方，并且次级铝导体板的面积大于初级铁心的面积；初级绕组接入三相交变电流或多相交变电流；杜瓦罐内装满液氮；杜瓦罐采用无磁性的绝缘材料制成。本发明能量损耗小、结构稳定、控制简单，不存在机械旋转机构，无机械振动、噪声和陀螺仪效应，适合大气隙悬浮场合，能够实现固有稳定的静止稳定磁悬浮。CN10259ACN102522925A权利要求书1/1页1.高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是该系统包括初级铁心、初级绕组、杜瓦罐和次级铝导体板；所述初级绕组安装在初级铁心的槽内；初级铁心置于杜瓦罐的底部；次级铝导体板位于杜瓦罐的下方，并且次级铝导体板的面积大于初级铁心的面积；所述初级绕组接入三相交变电流或多相交变电流；所述杜瓦罐内装满液氮。2.根据权利要求1所述的高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是所述初级绕组采用多层绕组设计。3.根据权利要求1所述的高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是所述初级铁心为环形硅钢制成。4.根据权利要求1所述的高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是所述系统运行时，杜瓦罐和次级铝导体板之间的距离为8毫米到12毫米。5.根据权利要求1所述的高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是所述系统的工作频率为使得初级绕组输出较高悬浮力时的最低频率。6.根据权利要求1所述的高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是所述杜瓦罐采用不导磁的绝缘材料制成。2CN102522925A说明书1/4页高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统技术领域[0001]本发明属于电磁技术领域，尤其涉及高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统。背景技术[0002]根据楞次定理，运动的磁场和变化的磁场都能够在导体中感应出电流，感应电流产生的磁场方向与源运动磁场极性相反，两磁场的相互作用力表现为斥力。根据这一原理，各国学者提出了多种利用导体中的涡流电磁场产生的斥力实现磁悬浮的方案，称为电动式磁悬浮。[0003]其中比较具有代表性的是日本MLU超导磁悬浮交通运输系统，车载超导磁铁随列车快速运动产生运动磁场，在两侧轨道安装的“8”字线圈中感应出涡流，产生斥力性质的复原力实现电动式磁悬浮，这种磁悬浮方案能够产生较强的悬浮力，应用较为成熟，但这种悬浮方案在列车静止的情况无法产生悬浮力，只能应用于高速运动状况。[0004]为实现静止条件下的电动式磁悬浮，20世纪90年代日本九州大学藤井教授提出的立式永磁磁轮，将钕铁硼永磁材料在沿水平圆周安装于圆盘形铁轭上作为永磁盘式电机的转子，在定子绕组中通入交变电流，带动永磁转子做水平圆周运动，转子背面磁通在气隙中产生圆周运动的磁场，在铝导体感应板中感应出涡流，涡流磁场与永磁体旋转磁场共同作用产生悬浮力，实现电动式磁悬浮。该磁场相对车辆运动，能够在车辆静止时产生电动式悬浮力。[0005]此种方式虽然实现了静止条件下固有稳定的电动式磁悬浮，但如果需要磁场运动，则必须附加复杂的机械结构带动永磁体转动实现磁场的运动，使整个结构沉重，带来了巨大的机械振动和机械噪声。发明内容[0006]针对上述背景技术中提到现有电动式磁悬浮系统结构复杂、存在机械振动和机械噪音等不足，本发明提出了一种高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统。[0007]本发明的技术方案是，高温超导旋转磁场电动式磁悬浮系统，其特征是该系统包括初级铁心、初级绕组、杜瓦罐和次级铝导体板；[0008]所述初级绕组安装在初级铁心的槽内；初级铁心置于杜瓦罐的底部；次级铝导体板位于杜瓦罐的下方，并且次级铝导体板的面积大于初级铁心的面积；[0009]所述初级绕组接入三相交变电流或多相交变电流；[0010]所述杜瓦罐内装满液氮。[0011]所述初级绕组采用多层绕组设计。[0012]所述初级铁心为环形硅钢制成。[0013]所述系统运行时，杜瓦罐和次级铝导体板之间的距离为8毫米到12毫米。[0014]所述