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专利号: 2021105861524
申请人: 江西理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 一般车辆
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,包括:固定部(1),包括磁轨道(11)和用于固定磁轨道(11)的基座(12),所述磁轨道(11)由连续或间隔设置的第一永磁体组成,水平且固定设置;

悬浮部(2),包括驱动机构(23)、供电系统(24)、至少两组悬浮磁组(21)以及两组电磁导向模块(22);

所述悬浮磁组(21)沿所述悬浮部(2)的运动方向的中轴线间隔设置,每一悬浮磁组(21)包含若干第二永磁体,所述悬浮磁组(21)的组数和设置位置能够保证所述悬浮磁组(21)与磁轨道(11)之间产生的永磁斥力平衡所述悬浮部(2)的重力从而使得悬浮部(2)悬浮于磁轨道(11)上方的预设位置;

两组电磁导向模块(22)分别设置在悬浮部(2)的中轴线的两个端部,当悬浮部(2)偏离磁轨道(11)上方的所述预设位置时,每一电磁导向模块(22)能够基于所述悬浮部(2)与磁轨道(11)之间的横向偏移量产生对应方向和大小的横向电磁力,从而控制所述悬浮部(2)回到磁轨道(11)上方的所述预设位置;

所述驱动机构(23)用于为所述悬浮部(2)提供动力,使所述悬浮部(2)沿所述磁轨道(11)运动;

所述供电系统(24)与所述电磁导向模块(22)和所述驱动机构(23)电性连接以为所述电磁导向模块(22)和所述驱动机构(23)供电;

每一电磁导向模块(22)包括偏移传感器(221)、控制器(222)、功率放大电路(223)和纠偏电磁铁(224);所述偏移传感器(221)对所述悬浮部(2)与所述磁轨道(11)之间的横向偏移量进行测量和表征,并传递所述横向偏移量至控制器(222);控制器(222)依据偏移量设定值和接收到的横向偏移量产生控制信号;功率放大电路(223)根据控制信号调节所述纠偏电磁铁(224)中励磁电流的方向和大小;所述纠偏电磁铁(224)通过励磁电流产生电磁场,并与所述磁轨道(11)相互作用产生横向电磁力,用以控制所述悬浮部(2)在水平方向上偏离所述预设位置的自由度。

2.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,每一悬浮磁组(21)包括两个第二永磁体,两个第二永磁体以所述中轴线对称设置,每一第二永磁体下表面与所述磁轨道(11)上表面的磁性相反。

3.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,每一悬浮磁组(21)包括五个第二永磁体,按海尔贝克阵列排布,四个第二永磁体以所述中轴线对称设置,一个第二永磁体位于中轴线上且该第二永磁体下表面与所述磁轨道(11)上表面的磁性相同。

4.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述纠偏电磁铁(224)以差分方式工作,包括至少两个以所述中轴线对称设置且铁芯处于竖直位置的纠偏电磁铁(224),所述至少两个纠偏电磁铁(224)串联设置以使所述中轴线两侧的纠偏电磁铁(224)中的励磁电流产生磁性相反的磁场,分别与所述磁轨道(11)产生电磁斥力和电磁吸力,所述电磁斥力和电磁吸力的竖直分力相互抵消,水平分力相互叠加从而形成所述横向电磁力。

5.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述纠偏电磁铁(224)以直接方式工作,包括至少一个铁芯水平横卧所述中轴线的纠偏电磁铁(224),所述纠偏电磁铁(224)中的励磁电流产生的磁场横向作用于所述磁轨道(11)以产生所述横向电磁力。

6.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述偏移传感器(221)采用激光距离感受器或霍尔元件;所述偏移传感器(221)设置为一个,位于所述中轴线上;或者所述偏移传感器(221)设置为两个且以所述中轴线对称设置。

7.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述控制器(222)采用模拟控制电路或数字控制程序。

8.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述驱动机构(23)至少包括直线电机驱动、牵引驱动或风力驱动中的一种。

9.根据权利要求1所述的单磁轨永磁电磁混合悬浮装置,其特征在于,所述供电系统(24)至少包括无线供电、太阳能板供电或电池供电中的一种。