[实用新型]电磁列车

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种列车，特别是一种电磁列车。

背景技术

电磁悬浮列车具有无摩擦的优点，已在上海得到商业应用。但磁悬浮列车运行时 其定转子之间的悬浮间隙一般要保持在8-10mm，停车时的气隙更大，约为15~20mm，要保持 这样的悬浮气隙，悬浮磁铁（转子）的励磁电流势必要大，造成悬浮磁铁耗电量大，自重大， 导致车辆的有效载荷低。更为重要的是，磁悬浮系统是一个强耦合、本质非线性、开环不稳 定的系统，在列车起浮、降落、直行等悬浮过程中需要气隙传感器实时监测气隙的大小，其 控制复杂、不易实现，因而限制着磁悬浮列车的推广使用。

发明内容

本实用新型的主要目的在于：针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种功耗 小、自重轻、成本低、控制简单易行、运行效果与磁悬浮列车相当的电磁列车。

为了达到以上目的，本实用新型电磁列车，包括：线路轨道，所述线路轨道两侧沿 行驶方向安装有多个长定子；驱动系统，所述驱动系统含有所述长定子；车辆，所述车辆含 有车辆支撑架、车厢；导向系统，所述导向系统含有导向磁铁、导向轨道、导向气隙传感器、 导向控制器；以及电磁支撑系统，其特征在于：所述电磁支撑系统包括转子、转子控制器、车 辆载荷传感器，所述转子位于所述长定子下方，所述转子与所述长定子之间具有小气隙，气 隙的取值范围为2mm-6mm；所述车辆通过其底部的支撑滑撬与所述线路轨道接触，列车在整 个行驶过程中，均与所述线路轨道接触。

所述转子控制器根据所述车辆载荷传感器测得的车辆载荷，实时调节所述转子的 励磁电流，使得励磁电流产生的电磁吸力等于所述车辆载荷。

所述电磁支撑系统安装在所述车辆支撑架上。

本实用新型电磁列车与磁悬浮列车的主要区别在于：1）车辆与线路轨道固定接 触，没有悬浮，因而可省去悬浮气隙传感器，也无需起浮、降落、悬浮控制，使得控制简单、运 行稳定；2）定子与转子之间的气隙为2-6mm，显著小于磁悬浮列车定转子之间的悬浮气隙 （8-10mm），其带来的有益效果是：如果产生同样的电磁吸力f（即同样的车辆载荷），本发明 电磁列车所需的转子励磁电流I可以成倍缩小，而根据功率P=I²R（其中R为转子励磁线圈的 电阻），则功耗将成平方倍减小，同时自重减轻；3）新增车辆载荷传感器，通过它实时测量车 辆载荷，只要调节转子的励磁电流I，使其产生的电磁吸力f等于车辆载荷，也就是说电磁吸 力抵消了车辆载荷重力，则车辆作用于轨道上的作用力为零，因而摩擦力亦为零，这样虽然 是固定接触，但仍可达到与磁悬浮列车同样的无摩擦效果；进一步地，在遇到紧急情况时， 通过降低转子的励磁电流I，使得电磁吸力f变小，即可增加摩擦力，达到辅助迅速制动停车 的目的。

综上所述，本实用新型的有益效果是：1）无需悬浮气隙传感器，没有起浮、降落、悬 浮控制，控制简单、运行稳定；2）由于定转子之间的气隙显著缩小，使得列车自重轻、成本 低、有效载荷大、功耗大大降低；3）虽然是固定接触，但仍可达到与磁悬浮列车同样的无摩 擦效果；4）在遇到紧急情况时，通过降低转子的励磁电流，使得电磁吸力变小，即可增加列 车与轨道之间的摩擦力，达到迅速制动停车的目的。

附图说明

附图1为本实用新型电磁列车的结构示意图。

附图2为本实用新型电磁支撑系统的力学分析示意图。

图中标号：1-轨道，1a-定子面，1b-侧面导向轨面，1c-滑行轨面，2-钢筋混凝土支 墩基础，3-长定子，4-转子，4a-转子励磁线圈，4b-转子铁心，5-车辆载荷传感器，6-车辆支 撑架，6a-横梁，6b-纵梁，7-支撑滑撬，8-车辆，9-导向磁铁。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作进一步详细说明。

如附图1所示，本实用新型电磁列车的线路轨道包括轨道1、钢筋混凝土支墩基础 2，其作用是引导列车前进方向，同时承受列车载荷并将之传至地基。轨道1为线路的上部结 构，包括定子面1a（用于悬浮）、侧面导向轨面1b（用于控制列车方向）、滑行轨面1c（用于支 承列车）及其固定附件；钢筋混凝土支墩基础2为线路的下部结构。