一種消除ems型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種能夠消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，包括EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌輛懸浮電磁鐵及多個(gè)間隙傳感器，多個(gè)間隙傳感器的位置的算術(shù)平均值所處位置與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置相近或相同。優(yōu)點(diǎn)：一是在基本不增加成本的條件下，消除了磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的重要的原理性成因；二是由于減少了振動(dòng)發(fā)生的可能性，從而降低了車(chē)輛懸浮系統(tǒng)（包括懸浮控制系統(tǒng)）的設(shè)計(jì)和調(diào)試難度；三是由于減少了振動(dòng)發(fā)生的可能性，從而車(chē)輛的懸浮性能可以進(jìn)一步提高；四是現(xiàn)有技術(shù)為了減少產(chǎn)生振動(dòng)的可能性，要求線路軌道梁有很高的剛度，遠(yuǎn)高于一般輪軌式軌道交通所要求的剛度（1/800）。五是大幅度降低線路工程建設(shè)成本。
【專利說(shuō)明】一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種能夠從根本上解決由于間隙傳感器安裝在懸浮電磁鐵的一端，其位置，與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置不重合，從而使得間隙傳感器采集到的軌道梁的位移數(shù)據(jù)和軌道梁在電磁力作用下實(shí)際產(chǎn)生的位移量不一致，導(dǎo)致控制系統(tǒng)根據(jù)不正確的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行懸浮控制而引發(fā)振動(dòng)的消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，屬EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌控制結(jié)構(gòu)及控制方法制造領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有技術(shù)由于間隙傳感器安裝于懸浮電磁鐵的一端，與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置不重合，從而使得間隙傳感器采集到的軌道梁的位移數(shù)據(jù)和軌道梁在電磁力作用下實(shí)際產(chǎn)生的位移量不一致，控制系統(tǒng)根據(jù)不正確的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行懸浮控制，從而引發(fā)振動(dòng)，圖3。圖標(biāo)號(hào)I為懸浮電磁鐵，2為間隙傳感器，3為車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架，4為軌道。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]設(shè)計(jì)目的:避免【背景技術(shù)】中的不足之處，設(shè)計(jì)一種就是合理布置間隙傳感器的位置和數(shù)量，使得其合成位置盡可能接近懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置，從而使其采集的間隙數(shù)據(jù)與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置處的間隙數(shù)據(jù)盡可能相近或相同的消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法。
[0004]設(shè)計(jì)方案:EMS型磁浮列車(chē)車(chē)輛是通過(guò)懸浮電磁鐵和鐵磁材料所制造的軌道之間的電磁吸引力懸浮在軌道上的。為了保證懸浮的穩(wěn)定，需要懸浮控制系統(tǒng)與之配合，相應(yīng)地需要安裝間隙傳感器供懸浮控制系統(tǒng)得到懸浮電磁鐵和軌道之間的間隙信號(hào)作為控制變量。為此本申請(qǐng)?jiān)诮Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上:消除由于間隙傳感器安裝于懸浮電磁鐵的一端從而引發(fā)磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的這個(gè)重要原因，就是合理布置間隙傳感器的位置和數(shù)量，使得其合成位置盡可能接近懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)，從而使其采集的軌道和間隙傳感器之間的間隙數(shù)據(jù)與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)處的間隙數(shù)據(jù)盡可能相同。即:
合理布置間隙傳感器的位置和數(shù)量:采用“間隙傳感器安裝在懸浮電磁鐵的中心部位”結(jié)構(gòu)方案和“懸浮電磁鐵分成兩部分且兩部分懸浮電磁鐵在電氣上是連接在一起的，間隙傳感器安裝在兩部分懸浮電磁鐵的中間”結(jié)構(gòu)方案，間隙傳感器只需要安裝一組。
[0005]使得其合成位置盡可能接近懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn):間隙傳感器理論上在一個(gè)位置安裝一個(gè)就可以，但是工程上為了工作可靠及跨越軌道間斷處，通常在一個(gè)位置安裝三個(gè)間隙傳感器，三個(gè)間隙傳感器在行走方向上按一定距離排布，采取三取二的原則選擇合理的數(shù)據(jù)作為采集的間隙數(shù)據(jù)。合成位置就是指被采用數(shù)據(jù)的兩個(gè)間隙傳感器的位置的連線中點(diǎn)。
[0006]使合成的位置盡可能地接近懸浮磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)，是本發(fā)明的核心?，F(xiàn)有技術(shù)由于間隙傳感器的合成位置與懸浮電磁鐵電磁力的合力點(diǎn)偏差很大，間隙傳感器采集到的軌道梁的位移數(shù)據(jù)和軌道梁在電磁力作用下實(shí)際產(chǎn)生的位移量不一致，導(dǎo)致控制系統(tǒng)根據(jù)不正確的位移數(shù)據(jù)進(jìn)行懸浮控制而引發(fā)振動(dòng)。懸浮電磁鐵和線路軌道的縱斷面在長(zhǎng)度方向是不變的，因此懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的分布在電磁鐵長(zhǎng)度上的電磁吸力的合力點(diǎn)就在懸浮電磁鐵的中部。
[0007]軌道和間隙傳感器之間的間隙數(shù)據(jù)應(yīng)該與后面提到的懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)處的間隙數(shù)據(jù)相同，方可保證懸浮控制的穩(wěn)定。
[0008]懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)處的間隙數(shù)據(jù)是指合力點(diǎn)處懸浮電磁鐵和軌道之間的間隙數(shù)據(jù)。
[0009]技術(shù)方案:一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，包括EMS型磁浮列車(chē)車(chē)輛懸浮電磁鐵及多個(gè)間隙傳感器，多個(gè)間隙傳感器的位置的算術(shù)平均值所處位置與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置相近或相同。
[0010]本發(fā)明與【背景技術(shù)】相比，一是在基本不增加成本的條件下，消除了磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的重要的原理性成因；二是由于減少了振動(dòng)發(fā)生的可能性，從而降低了車(chē)輛懸浮系統(tǒng)(包括懸浮控制系統(tǒng))的設(shè)計(jì)和調(diào)試難度；三是由于減少了振動(dòng)發(fā)生的可能性，從而車(chē)輛的懸浮性能可以進(jìn)一步提高；四是現(xiàn)有技術(shù)為了減少產(chǎn)生振動(dòng)的可能性，要求線路軌道梁有很高的剛度(撓跨比達(dá)1/3800以上)，遠(yuǎn)高于一般輪軌式軌道交通所要求的剛度(1/800);采用本發(fā)明后，軌道梁的剛度可降低至1/1000左右，從而大幅度降低線路工程建設(shè)成本。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法之一示意圖。
[0012]圖2是消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法之二示意圖。
[0013]圖3是【背景技術(shù)】的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]實(shí)施例1:參照附圖1。一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，包括車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架3和多塊懸浮電磁鐵1，多塊懸浮電磁鐵I位于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架3上，間隙傳感器2分別安裝在懸浮電磁鐵I的中心部位。
[0015]實(shí)施例1-1:在實(shí)施例1的基礎(chǔ)上，一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，在懸浮電磁鐵I中心部位加工出間隙傳感器2的安裝結(jié)構(gòu)，然后將安裝間隙傳感器2，使間隙傳感器2接近懸浮電磁鐵I所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)，并且所采集間隙傳感器2的間隙數(shù)據(jù)與懸浮電磁鐵I所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)處的間隙數(shù)據(jù)盡可能相同。
[0016]實(shí)施例2:參照附圖2。一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，包括車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架3和多塊懸浮電磁鐵1，多塊懸浮電磁鐵I位于車(chē)輛的轉(zhuǎn)向架3上，懸浮電磁鐵I分成兩部分且兩部分懸浮電磁鐵在電氣上是連接在一起的，間隙傳感器2安裝在兩部分懸浮電磁鐵I的中間。
[0017]實(shí)施例2-1:在實(shí)施例2的基礎(chǔ)上，一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，把懸浮電磁鐵I分成兩部分，中間安裝間隙傳感器2，由于兩部分懸浮電磁鐵在電氣上是連接在一起的，懸浮時(shí)的功能相當(dāng)于一個(gè)懸浮電磁鐵1，使間隙傳感器2接近懸浮電磁鐵I所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)，并且所采集間隙傳感器2的間隙數(shù)據(jù)與懸浮電磁鐵I所產(chǎn)生的電磁力的合力點(diǎn)處的間隙數(shù)據(jù)盡可能相同。
[0018]需要說(shuō)明的是:間隙傳感器的合成位置，是指所有間隙傳感器的位置的算術(shù)平均值所處位置。高速磁浮列車(chē)的導(dǎo)向也是使用電磁力吸引原理的，本申請(qǐng)也適用。
[0019]定義:1、作用同一電磁鐵:一塊或多于一塊的電磁鐵安裝在同一個(gè)轉(zhuǎn)向架上，電氣上連接在一起，在懸浮和懸浮控制過(guò)程中的作用相當(dāng)于一塊電磁鐵時(shí)，稱為作用同一電磁鐵。2、專利保護(hù)區(qū)域:對(duì)于每一作用同一電磁鐵，其列車(chē)行進(jìn)方向的兩個(gè)端頭之間的區(qū)域，稱為本申請(qǐng)保護(hù)區(qū)域。
[0020]需要理解到的是:上述實(shí)施例雖然對(duì)本發(fā)明的設(shè)計(jì)思路作了比較詳細(xì)的文字描述，但是這些文字描述，只是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的簡(jiǎn)單文字描述，而不是對(duì)本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的限制，任何不超出本發(fā)明設(shè)計(jì)思路的組合、增加或修改，均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，包括EMS型磁浮列車(chē)車(chē)輛懸浮電磁鐵及多個(gè)間隙傳感器，其特征是:多個(gè)間隙傳感器的位置的算術(shù)平均值所處位置與懸浮電磁鐵所產(chǎn)生的電磁力的合力位置相近或相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，其特征是:在懸浮電磁鐵長(zhǎng)度方向中心部位加工出間隙傳感器的安裝結(jié)構(gòu)，安裝間隙傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的消除EMS型磁浮列車(chē)車(chē)軌耦合振動(dòng)的方法，其特征是:把懸浮電磁鐵分成兩部分，中間安裝間隙傳感器，兩部分電磁鐵在電氣上是連接在一起的，懸浮時(shí)的功能相當(dāng)于一個(gè)電磁鐵。
【文檔編號(hào)】B60L13/06GK104442442SQ201410711165
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月1日
【發(fā)明者】李毅 申請(qǐng)人:李毅