一种磁悬浮列车及列车系统的制作方法

本发明涉及磁悬浮技术领域，特别是涉及一种磁悬浮列车及列车系统。

背景技术：

现有中低速磁悬浮列车及相关实验列车均采用直接电机牵引，直线电机安装在车辆底部的两侧，通过与铺设在轨道表面的感应板相互作用产生牵引力和电制动力。

图1为现有技术的中低速磁悬浮列车的直线电机与感应板的安装示意图。如图1所示，直线电机的电机初级11位于车辆的底部，轨道10的上方，直线电机的电机次级12设置在感应板13上，感应板13铺设在轨道10的上方，因此，直线电机相对于感应板13来说，位于感应板13的上方。由于直线电机位于感应板的上方，牵引力导致的法向力与列车悬浮系统的悬浮力方向刚好相反(悬浮力向上，法向力向下)，因此，在列车运行过程中，随着牵引力的增加，法向力也会相应增加，为了保持列车悬浮间隙，需要悬浮系统提供的悬浮力也会相应增加悬浮力，导致悬浮电流和悬浮系统的能耗增加。

由此可见，随着牵引力的增加，如何降低列车悬浮系统的悬浮力是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种磁悬浮列车及列车系统，用于当牵引力增加时，降低列车悬浮系统的悬浮力。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁悬浮列车，具有用于悬挂于轨道下部的悬臂、直线电机和感应板，所述直线电机铺设于所述悬臂的内侧，所述感应板铺设于所述轨道的下表面。

优选地，所述直线电机和所述感应板均位于所述轨道的正下方，所述直线电机的电机初级与所述悬臂的内侧连接，所述直线电机的电机次级与所述感应板连接。

优选地，还包括控制器，用于检测牵引力以计算所述牵引力对应的法向力，并根据所述法向力控制悬浮系统的悬浮力。

优选地，还包括显示屏，用于显示所述牵引力、所述法向力和所述悬浮力。

优选地，还包括与所述控制器连接的报警模块，用于获取所述悬浮力，当所述悬浮力超出预设范围时，报警提示。

此外，为解决上述技术问题，本发明还提供一种列车系统，包括轨道，还包括上述所述的磁悬浮列车。

本发明所提供的磁悬浮列车，具有用于悬挂于轨道下部的悬臂、直线电机和感应板，直线电机铺设于悬臂的内侧，感应板铺设于轨道的下表面。由于将直线电机与感应板的相对位置改变，导致法向力的方向发生改变，且与悬浮力的方向一致，因此，当法向力增加时，不仅不需要增加悬浮力，反而可以减小悬浮力。综上所述，本列车通过改变直线电机与感应板的相对位置，能够降低悬浮系统的悬浮电流，节约能源，提高悬浮系统的稳定性和可靠性。此外，本发明公开的列车系统包含上述磁悬浮列车，因此亦具有上述优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术的中低速磁悬浮列车的直线电机与感应板的安装示意图；

图2为本发明实施例提供的一种磁悬浮列车的直线电机与感应板的安装示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的核心是提供一种磁悬浮列车及列车系统，用于当牵引力增加时，降低列车悬浮系统的悬浮力。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

磁悬浮列车是一种现代高科技轨道交通工具，它通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。由于本发明中主要是对于直线电机和感应板与轨道的位置关系进行改进，因此其他部件的连接关系和工作原理不再赘述。

在具体实施中，磁悬浮列车的两侧具有用于悬挂于轨道下部的悬臂，该悬臂向两个轨道的中心方向弯曲，进而将轨道环抱，防止在悬浮力较大时，列车脱离轨道。通常情况下，悬臂的内侧与轨道之间留有空间，防止悬臂与轨道接触而产生摩擦力，另外悬臂的宽度大于轨道的宽度。

图2为本发明实施例提供的一种磁悬浮列车的直线电机与感应板的安装示意图。如图2所示，磁悬浮列车的直线电机铺设于悬臂的内侧，感应板13铺设于轨道10的下表面，直线电机的电机次级12位于感应板13上。

由图2可知，感应板13铺设到轨道下表面，且直线电机设置在悬臂的内侧，因此，感应杆13就位于直线电机的上方，并且感应板13和直线电机均位于轨道10的下表面。当列车运行或制动工况时，在牵引力的作用下会产生法向力，而此时法向力的方向与图1的方向发生改变，即与托起列车的悬浮力方向一致，从而达到对法向力的充分利用。

另外，现有技术中，感应板位于轨道顶部，不可避免的会增加感应板表面落物等导致的感应板防护问题，同时也增加了轨道维护时的难度；并且，直线电机安装在车辆底部，不可避免的占用了车辆底部空间，增加了车辆底部布线及维护的难度。而由于本发明中，将直线电机和感应杆均设置在轨道的下方，因此，能够彻底克服上述问题，带来上述意想不到的效果。

本实施例提供的磁悬浮列车，具有用于悬挂于轨道下部的悬臂、直线电机和感应板，直线电机铺设于悬臂的内侧，感应板铺设于轨道的下表面。由于将直线电机与感应板的相对位置改变，导致法向力的方向发生改变，且与悬浮力的方向一致，因此，当法向力增加时，不仅不需要增加悬浮力，反而可以减小悬浮力。综上所述，本列车通过改变直线电机与感应板的相对位置，能够降低悬浮系统的悬浮电流，节约能源，提高悬浮系统的稳定性和可靠性。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，直线电机和感应板13均位于轨道10的正下方，直线电机的电机初级11与悬臂的内侧连接，直线电机的电机次级12与感应板13连接。

本实施例考虑到直线电机和感应板的感应效果，因此，将直线电机和感应板均设置在轨道的正下方。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括控制器，用于检测牵引力以计算牵引力对应的法向力，并根据法向力控制悬浮系统的悬浮力。

由于法向力与悬浮力的方向一致，因此，悬浮力的一部分可以通过法向力来抵消。但是，法向力在不同的运行情况下，其大小是不定的，因此，为了更加合理利用法向力，本实施例中，通过牵引力的大小，计算出对应的法向力，从而与列车实际所需的悬浮力进行比较，就可以得到悬浮系统所提供的悬浮力。例如，法向力为f1，列车实际所需的悬浮力为f2，则悬浮系统所提供的悬浮力就是f2-f1。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括显示屏，用于显示牵引力、法向力和悬浮力。

通过显示屏，司乘人员可以方便的获取牵引力、法向力以及悬浮力的大小，以便实时掌握列车的动态。

在上述实施例的基础上，作为优选地实施方式，还包括与控制器连接的报警模块，用于获取悬浮力，当悬浮力超出预设范围时，报警提示。

可以理解的是，悬浮力不是越大越好，如果悬浮力过大，则容易造成列车的悬臂位置与感应板接触，从而造成感应板损坏，因此，本实施例中，实时监测悬浮力的大小，一旦悬浮力超出预设范围，则报警提示。

上文中，详细描述磁悬浮列车对应的各实施例，本发明还提供一种列车系统，包括轨道，以及上述各实施例所述的磁悬浮列车。由于磁悬浮列车在上文中做了详细描述，因此本实施例不再赘述。可以理解的是，磁悬浮列车所具有的有益效果，本列车系统亦同样具有。

以上对本发明所提供的磁悬浮列车及列车系统进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。