调翼式永磁悬浮技术.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102653247A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102653247A(43)申请公布日2012.09.05(21)申请号201110051995.0(22)申请日2011.03.04(71)申请人吴小平地址161006黑龙江省齐齐哈尔市铁锋区站前南和平委5组申请人周伟裕罗天珍(72)发明人吴小平周伟裕罗天珍(51)Int.Cl.B60L13/04(2006.01)B60L13/06(2006.01)权利要求书权利要求书2页2页说明书说明书44页页附图附图22页(54)发明名称调翼式永磁悬浮技术(57)摘要调翼式永磁悬浮技术属磁技术及电子控制领域：现有技术磁悬浮车辆的“飞行”姿态的调整主要是通过线圈电流来完成的(目前的永磁铁悬浮方案也只是承担一部分减载功能，也还要通过与轨道的接触轮来完成的)；本技术是将车体上的永磁铁在电子司服系统的控制下，就能实现相对于车体产生相对位移，进而产生平衡恢复力；并在阻尼线圈的电磁阻尼下完成车体的稳定平衡，将能实现磁悬浮列车技术的低成本低耗能的新方向，可被广泛应用于磁悬浮交通车辆中。CN10265347ACN102653247A权利要求书1/2页1.调翼式永磁悬浮技术；其主体结构是由：T型轨道体(18)承载着：车厢体(24)，车底盘(19)，在T型轨道体(18)上安装有：轨道悬浮永磁体(14)/(15)及岛状分布的轨道导向永磁体(16)/(17)；在车底盘(19)上安装有：车体悬浮永磁体(12)/(13)及车体导向永磁体(23)，他们与在T型轨道体(18)上的对应永磁体之间是斥力关系，即排斥的磁力悬浮及排斥的磁力导向；车体悬浮永磁体(12)/(13)被滑动平台及液压缸(10)/(11)约束着；悬浮永磁体(12)/(13)固定在滑动平台及液压缸(10)/(11)上，在水平位移驱动活塞(3)/(4)的驱动下，永磁体(12)/(13)可以沿着与车体行驶方向垂直的(水平)方向位移；在同样作为液压缸(10)/(11)的驱动下，永磁体(12)/(13)可以沿着与车体行驶方向垂直的(铅垂)方向位移；垂直位移驱动活塞(1)/(2)的1端固定在车体底盘上，因而整个滑动平台及液压缸(10)/(11)可以承载着永磁体(12)/(13)一起铅垂位移；液压缸(5)/(6)/(7)/(8)是与车底盘(19)固定安装在一起的。车体导向永磁体(23)可被(导向永磁)驱动活塞(9)驱动，沿着铅垂方向运动；阻尼/导向线圈(20)/(21)的主要作用之1是：辅助导向作用；必要时参与辅助悬浮及吸收晃动能量(减震)；与此类似：阻尼/导向/驱动线圈(22)的最为主要的作用是与岛状分布的轨道导向永磁体(16)/(17)配合，形成列车的前进驱动力，可以必要时使用其一部分线圈，配合完成姿态控制；闭环控制系统控制过程如下：车厢偏移取样系统(30)通过安装在车体轨道上的位移/速度/加速度传感器，测得数据；在计算机(35)的计算下，指挥车体悬浮永磁体控制系统(31)及车体导向永磁体控制系统(32)使得车内的永磁体产生位移；位移的方向将是使诸力对车体的合力提供继续抵抗重力的支持力及弯道行驶所需要的向心力。合力矩则是车厢体转回应有的方位。但是永磁体无法吸收车体晃动的动能，能量的吸收需要车底盘与车体之间的液压减震装置；另一个吸收能量的渠道是通过线圈阻尼电流生成系统(33)及线圈驱动电流生成系统(34)，参与能量的存储与调控；悬浮的动态平衡控制：主要是由控制车体悬浮永磁铁(12)/(13)及车体导向永磁体(23)的相对于车底盘(19)的位移来实现，其次是对阻尼/导向/驱动线圈(20)/(21)/(22)进行驱动及控制，车厢与车底盘之间也可以加装液压阻尼装置来缓冲平衡；悬浮及动平衡控制要点：主要是由车体悬浮永磁体(12)/(13)与轨道悬浮永磁体(14)/(15)之间的位置关系决定的，位置关系的改变是由液压缸(5)/(6)及(10)/(11)驱动垂直位移驱动活塞(1)/(2)及悬浮永磁水平位移驱动活塞(3)/(4)，滑动平台(10)/(11)提供磁体滑移支撑物。当车厢偏移取样系统(30)含有位移/速度/加速度等传感器检测车辆偏移超标后，然后有计算机发出指令：车体悬浮永磁体控制系统(31)及车体导向永磁体控制系统(32)将发出指令使车体内的永磁体产生相对与车底盘的位移，位移的数值与车体晃动偏移的大小成正相关关系；方向在多数情况下与晃动偏移的方向相反；线圈阻尼电流生成系统(33)及线圈驱动电流生成系统(34)也将参与调控。车体永磁铁可以是分段的且可以独立控制的，以应对车体的复杂偏移运动；另一方面：永磁体之间的力场是保守力场，将无法快速消减车体的晃动；线圈的辅助调整控制是极其必要的，即阻尼/驱动线圈将参与吸收车体动