一种水滑道电磁加速系统的制作方法

本实用新型涉及电磁技术领域，尤其是指一种水滑道电磁加速系统。

背景技术：

水滑道，多出现于儿童乐园、主题公园等场所，游客通常乘一载具(如一橡皮筏/滑毯)在水滑道中滑行，目前市面上水滑道的载具加速方式多为利用自身的重力作用，使得可在出发段得到加速以及在滑道的中段得到加速，使得在没有其它外界驱动力的情况下，载具依旧可带着游客沿着水滑道不断前行。但是，该种重量加速方法，常会出现由于出发姿势不对而导致不能滑行。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题是：如何在水滑道中进行加速。

为了解决上述技术问题，本实用新型公开了一种水滑道电磁加速系统，具体包括加速装置，加速装置设置于水滑道的管道上，加速装置包括可接入三相交流电的电磁铁并可用于形成交变的沿管道轴向向前移动的磁场；

还包括一可于水滑道的管道中轴向向前滑行的被加速装置，被加速装置上设有永久磁铁。

进一步的，所述电磁铁包括铁芯和缠绕于铁芯上的导电绕组，所述导电绕组在沿所述管道轴向向前方向依次为A1B1C1A2B2C2A3B3C3……AnBnCn,且此处，n＝1、2、3……其中，各导电绕组的缠绕方式相同，且导电绕组A1A2A3……An依次串联并接入三相交流电的A相，导电绕组B1B2B3……Bn依次串联并接入三相交流电的B相，导电绕组C1C2C3……Cn依次串联并接入三相交流电的C相。

进一步的，所述铁芯由硅钢片堆叠而成，铁芯上在所述导电绕组靠近所述管道的一端设有极靴。

进一步的，所述永久磁铁为多块沿自身轴向且N极与S极相间排列的永久磁铁组成，两块永磁体轴向上的长度与三个所述极靴的长度相等。

进一步的，所述加速装置固定设置于所述水滑道的管道出发段/中段处并位于管道外的底部。

进一步的，所述电磁铁处还设有一磁传感器，用于检测电磁铁所处区域的磁场变化。

进一步的，所述磁传感器包括一霍尔元件。

进一步的，所述加速装置还包括一变频器，变频器与所述电磁铁相连并用于向电磁铁输出三相交流电，变频器与所述磁传感器相连并用于接收所述磁传感器所检测到的磁场变化。

进一步的，所述加速装置包括一保护壳，所述电磁铁和磁传感器皆设置于保护壳内。

进一步的，所述保护壳上设有一电源线接口和一信号线接口，所述变频器通过电源线接口与保护壳内的所述电磁铁相连，变频器通过信号线接口与保护壳内的所述磁传感器相连。

进一步的，所述保护壳所用材质为铸铁或铝。

进一步的，所述保护壳上还设有密封圈，可用于将所述磁传感器和电磁铁密封于保护壳中。

进一步的，所述被加速装置为一橡皮筏，橡皮筏的底部贴附有所述永久磁铁。

本方案中的滑道电磁加速系统，通过在被加速装置(即搭载乘客的载具)上设置永久磁铁，以及在滑道的管道上设置相配合的电磁铁，利用磁力吸引从而为被加速装置提供一外力并使其可以加速前行。电磁加速系统不仅便于控制而且提速快，可让游客从静止状态瞬间进入滑行状态，增加滑道本身的刺激性，消除了现有滑道由于出发姿势不对导致不能滑行的情形。

附图说明

下面结合附图详述本实用新型的具体结构

图1为一种水滑道电磁加速系统的结构示意图；

图2为一种水滑道电磁加速系统的加速装置与管道的配合图；

图3为一种水滑道电磁加速系统的加速装置示意图；

图4为图3中A处的局部放大图；

图5为图3的一右视图；

图6为图5中B处的局部放大图；

图7为变频器与其它结构的配合示意图；

图8为一电磁铁内部导电绕组缠绕示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

结合图1、2和5，在一具体实施例中，公开了一种水滑道电磁加速系统，具体包括加速装置20，加速装置20设置于水滑道的管道12上，加速装置20包括可接入三相交流电的电磁铁并可用于形成交变的沿管道12轴向向前移动的磁场。还包括一可于水滑道的管道12中轴向向前滑行的被加速装置30，被加速装置30一般具体为一搭载游客的载具，如一橡皮筏或滑毯，被加速装置30上设有永久磁铁31。三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统，尤其对应所形成的电磁铁也具有特殊的磁场分布，也正是由于相差的存在，使得对应的电磁铁可形成交变的沿管道轴向向前移动的磁场。且该磁场类似于一水平向前移动的正弦波。该磁场竖直方向上与被加速装置上的永磁体相耦合吸引，带动其向前运动，好比拉动桌板下的磁铁可以带动桌子上的磁铁一同运动。且需要说明的是，此处的“轴向向前”中的“向前”是针对于被加速装置所需滑行的方向而言，“轴向向前”的方向亦即是被加速装置滑动的方向。且此处的水滑道包括管道12以及管道口11，为方便被加速装置进入到管道，管道口规格适当大一些。所述加速装置20可设置于管道12的出发段并位于管道12外的底部，从而在乘客乘坐载具出发时，可以为载具加速，在短时间内让游客从静止状态瞬间进入滑行状态。所述加速装置20也可以同时设置于管道12的中段的底部，如管道的平缓段或其它中段需要加速的地方，从而保障载具及其游客的滑行速度。

结合图2、4和8，于上述方案基础上，在一具体实施例中，公开了电磁铁的一具体结构。具体的，所述电磁铁包括铁芯23和缠绕于铁芯23上的导电绕组25，所述导电绕组25在沿所述管道轴向向前方向依次为A1B1C1A2B2C2A3B3C3……AnBnCn,且此处，n＝1、2、3……其中，所有的导电绕组25的缠绕方式相同，且导电绕组A1A2A3……An依次串联并接入三相交流电的A相，导电绕组B1B2B3……Bn依次串联并接入三相交流电的B相，导电绕组C1C2C3……Cn依次串联并接入三相交流电的C相。且图8中具体的n＝2，即导电绕组25依次为A1B1C1A2B2C2，各个导电绕组的漆包线在铁芯上的缠绕方式相同，且导电绕组A1和导电绕组A2串联并从A1端接入三相交流电的A相，导电绕组B1和导电绕组B2串联并从B1端接入三相交流电的B相，导电绕组C1和导电绕组C2串联并从C1端接入三相交流电的C相。当接入三相交流电时，根据电磁铁的原理，各个导电绕组对会形成对应的磁场，又由于三相交流电的交变性质和该导电绕组特殊的绕线结构，使得该电磁铁所形成的磁场可向前移动，类似于一水平向前移动的正弦波。该磁场竖直方向上与橡皮艇上的永磁体相耦合吸引，带动其向前运动。

此外，所述铁芯23由硅钢片堆叠而成，铁芯23上在所述导电绕组25靠近所述管道12的一端设有极靴24，对应的导电绕组则由漆包线缠绕而成。所述永久磁铁为多块沿自身轴向且N极与S极相间排列的永久磁铁组成，且两块永久磁铁轴向上的长度与三个所述极靴的长度相等，保障永久磁铁与电磁铁间磁场的配合。

此外，在一具体实施例中，为了改善电磁铁的控制效果，在上述方案基础上，所述电磁铁处还设有一磁传感器(图中未示出)，用于检测电磁铁所处区域的磁场变化。具体的，所述磁传感器包括一霍尔元件。实际使用中，在没有游客于进入滑动时，电磁铁可以很小的功率运行或者直接不运行，以节约能源。而当有游客准备进入水滑道滑行时，设有永久磁铁的被加速装置逐渐靠近设于出发段的电磁铁，则电磁铁所处的区域的磁场发生变化，对应的磁传感器检测到该磁场变化的信号并传输给相应的控制端，控制电磁铁启动或者加大功率。如此，使得该电磁铁更易控制并可节约能源。

结合图7，所述加速装置20还包括一变频器28，变频器28与所述电磁铁相连并用于向电磁铁输出三相交流电，变频器28与所述磁传感器相连并用于接收所述磁传感器所检测到的磁场变化。变频器的加入，可快速、准确地接收磁传感器所检测到的信号，并实时、精确地输出三相交流电源，使得对应的电磁铁可在特定的时间获得特定大小的三相交流电，从而形成特定的交变磁场，为被加速装置加速。

再结合图3和图6，所述加速装置20包括一保护壳21，所述电磁铁和磁传感器皆设置于保护壳21内，优选的，所述保护壳21所用材质为铸铁或铝，故该保护壳还同时具有散热功能。优选的，所述保护壳21上设有一电源线接口26和一信号线接口27，所述变频器28可通过电源线接口26与保护壳21内的所述电磁铁相连，变频器28通过信号线接口27与保护壳21内的所述磁传感器相连。优选的，所述保护壳21上还设有密封圈22，可用于将所述磁传感器和电磁铁密封于保护壳21中。如此，该保护壳则同时具有密封、保护和散热的功能。

本方案中的滑道电磁加速系统，通过在被加速装置(即搭载乘客所用的载具)上设置永久磁铁，以及在滑道的管道上设置相配合的电磁铁，并且该电磁铁通过外接三相交流电以及自身导电绕组设计形成交变的沿管道轴向向前移动的磁场，且该磁场类似于一水平向前移动的正弦波。该磁场竖直方向上与被加速装置上的永磁体相耦合吸引，带动其向前运动，好比拉动桌板下的磁铁可以带动桌子上的磁铁一同运动。利用磁力吸引从而为被加速装置提供一外力并使其可以加速前行。再结合磁传感器和变频器，可在没有游客进入时不启动电磁铁从而节约电能，而在有游客进入时，通过磁传感器检测到被加速装置永久磁铁靠近而导致的磁场变化，并将该信号传输给变频器，从而控制电磁铁的三相交流电的输入。故，该电磁加速系统不仅便于控制而且提速快，可让游客从静止状态瞬间进入滑行状态，增加滑道本身的刺激性，消除了现有滑道由于出发姿势不对导致不能滑行的情形。

最后，需要说明的是，此处，上、下、左、右、前、后只代表其相对位置而不表示其绝对位置。以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。