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专利号: 2021112984923
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,试验台由车辆系统、线路轨道系统、驱动控制系统和信号监测系统四部分组成;线路轨道系统通过固定装置安装在地面,车辆系统通过液压高度调节器(13)以及力传感器(20)与线路轨道系统连接,驱动控制系统、信号监测系统分别通过电缆与信号采集线与线路轨道系统、车辆系统进行连接与数据传输;

所述线路轨道系统具体为:可拆卸侧壁面板(7)通过机械紧固件安装于U形混凝土轨道基(19)两侧,配备有可供拆卸螺纹孔,面向轨道内侧安装有力传感器(20)、悬臂位移传感器(21)以及激光位移传感器(15);推进线圈(6)及“8”字型悬浮线圈(5)依次通过机械紧固件安装于侧壁面板(7)上,推进线圈(6)及悬浮线圈(5)内均安装有温度传感器(17);依据试验台测试功能的不同;推进线圈(6)及悬浮线圈(5)均可替换为激振线圈(27);悬浮线圈(5)、推进线圈(6)外侧安装有磁屏蔽板(8);磁屏蔽板(8)上侧安装有线圈冷却系统,包括风道(9)及风机(10);U形混凝土轨道基(19)底部依次安装有纵向导轨(12)、横向导轨(11),采用丝杠进行位移运动,纵向导轨(12)上安装有支撑平台(14),支撑平台(14)上侧安装有激光位移传感器(15)与姿态调节系统,其中姿态调节系统包括液压高度调节器(13)以及力传感器(20),液压高度调节器(13)与悬浮架构架(3)连接。

2.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,所述车辆系统结构为:超导磁体刚性连接于悬浮架构架(3)两侧,超导磁体由内到外依次由跑道型超导线圈(4)、线圈盒(26)、温度传感器(17)、加速度传感器(16)、应力应变片(18)和低温容器(22)组成;超导线圈(4)一侧安装有温度传感器(17),线圈盒(26)外壁安装有加速度传感器(16)以及应力应变片(18);低温容器(22)外杜瓦顶部安装有制冷机(23)、电源及信号引出线(24),超导线圈(4)采用制冷机(23)冷却;两侧低温容器(22)外壁均安装有“8”字形发电线圈(28);悬浮架构架(3 )横梁上放置有压缩机(25)、加速度传感器(16)及空气弹簧(2);车体(1)通过空气弹簧(2)与悬浮架构架(3)相连,车体(1)内部安装有加速度传感器(16)。

3.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,所述激振线圈(27)包括单层旋转式、单层平移式和多层平移式;单层旋转式表示悬浮线圈(5)或推进线圈(6)绕自身中心旋转一定角度后沿轨道方向阵列,即x方向阵列;旋转角度根据激振线圈(27)沿z方向的厚度和沿x方向相邻激振线圈(27)的中心间距决定;单层平移式表示激振线圈(27)沿轨道方向紧密均匀排布;多层平移式表示激振线圈(27)为多层结构,且每层激振线圈(27)沿x方向错开相同距离;以上三种激振线圈(27)的排布方式均可通过增加线圈数量来模拟更高阶次的空间谐波磁场,从而提升谐波模拟的精度。

4.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,所述姿态调节系统通过调节液压高度调节器(13)液压缸行程,控制车体垂向、俯仰、侧滚、偏航这四个自由度姿态;通过与U形混凝土轨道基(19)底部安装的纵向导轨(12)、横向导轨(11),实现悬浮架任意空间姿态的模拟。

5.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,所述驱动控制系统由主供电电源、推进线圈逆变器、悬浮线圈逆变器和超导磁体励磁电源组成;电源、逆变器均通过电缆与超导线圈(4)、悬浮线圈(5)、推进线圈(6)、激振线圈(27)连接;超导线圈(4)、悬浮线圈(5)、推进线圈(6)、激振线圈(27)中通入的电流由驱动控制器根据上位机中给定的指令进行控制。

6.根据权利要求1所述的一种超导电动磁悬浮试验台,其特征在于,所述信号监测系统由加速度传感器(16)、应力应变片(18)、激光位移传感器(15)、悬臂位移传感器(21)、力传感器(20)、温度传感器(17)以及上位机组成;通过信号采集线,实现对试验台实验参数的检测以及对电源、逆变器的控制。