[发明专利]一种适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁

说明书

本发明公开了一种适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁，包括第一极板、第二极板、若干第一混合磁体和至少一个第二混合磁体，每个第一混合磁体包括常规电磁铁和常规永磁铁，每个常规永磁铁位于对应的常规电磁铁的一侧，且包括第一铁芯和第一线包，每个第一铁芯的一端与第一极板连接，其另一端与对应的常规永磁铁连接，常规永磁铁还与第二极板连接，第二混合磁体包括加长电磁铁和加长永磁铁，加长电磁铁的长度长于常规电磁铁，加长永磁铁位于加长电磁铁的一侧，每个加长电磁铁包括第二铁芯和第二线包，每个第二铁芯的一端与第一极板连接，其另一端与对应的加长永磁铁连接，且第二混合磁体位于所有混合磁体的前端。其可削弱涡流效应，提高悬浮性能。

技术领域

本发明主要涉及磁浮交通悬浮系统技术领域，具体地说，涉及一种适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁，该混合悬浮磁铁能适应磁浮列车的中速运行，减少因涡流效应带来的悬浮力损耗。

背景技术

悬浮磁铁是磁浮列车悬浮系统的核心部件之一，它的几何形状和物理性能直接关系到磁浮列车悬浮系统的结构和性能。磁浮列车的悬浮系统主要由悬浮控制器、悬浮磁铁、轨道等构成。其中，混合悬浮的悬浮磁铁由电磁铁和永磁体共同构成，为磁浮列车提供悬浮力。因此，高可靠性、安全性、稳定性的悬浮磁铁是磁浮列车能够稳定悬浮的保障。

磁浮列车依靠悬浮磁铁和轨道之间的相互吸引提供悬浮力。中速磁浮列车在运行过程中，悬浮磁铁会在轨道中激发出涡流，而激发出的涡流将反作用于悬浮磁场，导致悬浮力的衰减，这会对磁浮列车的悬浮稳定性、安全性等造成影响。研究表明，涡流效应在列车运行前端尤为明显，从而导致列车运行前端电磁铁的悬浮力衰减比较严重。

为提高磁浮列车悬浮系统的稳定性和可靠性，研究一种适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁，削弱涡流效应对悬浮力的影响，对磁浮列车的悬浮系统能够稳定适应中速运行有着巨大的意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁，可削弱现有悬浮磁铁中涡流效应对悬浮力影响的缺陷。

本发明的适用于中速磁浮列车的混合悬浮磁铁，包括第一极板、第二极板、若干第一混合磁体和至少一个第二混合磁体，所述第一极板和第二极板平行且有间隔地设置，若干第一混合磁体和第二混合磁体设置于第一极板和第二极板之间，每个所述第一混合磁体均包括常规电磁铁和常规永磁铁，每个所述常规永磁铁位于对应的常规电磁铁的一侧，每个所述常规电磁铁包括第一铁芯和绕设于第一铁芯上的第一线包，每个所述第一铁芯的一端与第一极板连接，其另一端与对应的常规永磁铁的一侧面连接，所述常规永磁铁的另一侧面与第二极板连接，所述第二混合磁体包括加长电磁铁和加长永磁铁，所述加长电磁铁的长度长于常规电磁铁，所述加长永磁铁位于加长电磁铁的一侧，每个所述加长电磁铁包括第二铁芯和绕设于第二铁芯上的第二线包，每个所述第二铁芯的一端与第一极板连接，其另一端与对应的加长永磁铁的一侧面连接，且所述第二混合磁体位于所有混合磁体的前端。

进一步地，所述加长永磁体与第二线包的长度相比常规永磁铁和第一线包同步加长。

进一步地，第二线包的长度是第一线包的1-3倍。

进一步地，所述第一混合磁体的数量为三个，所述第二混合磁体的数量为三个，三个第一混合磁体和一个第二混合磁体等间距地设置于第一极板和第二极板之间。

进一步地，每个所述第一铁芯的一端与第一极板固定连接，其另一端与对应的常规永磁铁的一侧面固定连接，所述常规永磁铁的另一侧面与第二极板固定连接；和/或，每个所述第二铁芯的一端与第一极板连接，其另一端与对应的加长永磁铁的一侧面连接。

进一步地，利用Maxwell应力张量法，由气隙磁通密度求得混合悬浮磁铁相应的悬浮力F_y计算公式为：