磁悬浮过山车系统及其控制方法与流程

1.本技术涉及磁悬浮技术领域，特别是涉及一种磁悬浮过山车系统及其控制方法。


背景技术：

2.过山车一般采用安装在轨道上的链条带动车体爬上最高点，然后将过山车体的重力势能转化为动能，驱使过山车通过车轮与轨道接触的方式沿轨道运行。过山车除了轨道上方的轮子外，还需安装轨道侧方和下方的轮子，使车体能够卡在轨道上，以此来保证过山车在行驶过程中不会脱轨。
3.首先，传统过山车采用链条爬坡的方式，爬坡过程缓慢，噪音较大，且需要在起始端建造很陡很高的坡道，用于储存重力势能。其次，传统过山车由最高点滑下之后，此后运行所有动能均由重力势能转化而来。由于受到阻力影响，其能量会越来越少，且运行途中无法再次补充动能。再者，传统过山车需依靠与轨道上方、侧面、下方接触的多套轮组互相配合，才能保证过山车在行驶过程中不脱轨。因此车体结构复杂，车轮与轨道摩擦大，需要经常维护更换轮组，保养轨道。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种磁悬浮过山车系统及其控制方法。
5.一种磁悬浮过山车系统，所述系统包括：
6.磁悬浮过山车、磁悬浮轨道以及地面变频器模块；
7.所述磁悬浮过山车包括：车载蓄电池、悬浮控制器以及悬浮电磁铁；所述磁悬浮过山车底部设置反应金属板；
8.所述磁悬浮轨道为f型轨道，所述磁悬浮轨道包括：水平段、上坡段和/或下坡段；
9.所述地面变频器模块包括：绕组单元和变频器，所述地面变频器模块按照预设的排布规则设置在所述磁悬浮轨道的水平段、上坡段和/或下坡段；
10.启动状态下，所述磁悬浮过山车经过所述地面变频器模块上方时，所述变频器给所述绕组单元供电，所述绕组单元和所述反应金属板组成直线电机，用于给所述磁悬浮过山车加速或者减速。
11.在其中一个实施例中，还包括：所述反应金属板为反应铝板。
12.在其中一个实施例中，还包括：所述绕组单元为铁芯绕组。
13.在其中一个实施例中，还包括：磁悬浮轨道至少包括一个水平段、一个上坡段和一个下坡段；每个所述水平段、上坡段和下坡段至少安装有一个地面变频器模块。
14.一种磁悬浮过山车控制方法，所述方法包括：
15.获取磁悬浮过山车的模式选择指令；
16.根据所述模式选择指令确定地面变频器模块的工作状态；所述工作状态包括：加速状态、减速状态以及休眠状态；
17.当所述磁悬浮过山车经过所述地面变频器模块上方时，根据地面变频器模块的工
作状态以及直线电机，控制磁悬浮过山车在所述磁悬浮轨道上行驶。
18.在其中一个实施例中，还包括：通过设置在磁悬浮过山车中的人机交互设备获取磁悬浮过山车的模式选择指令。
19.在其中一个实施例中，还包括：通过设置在控制台的人机交互设备获取磁悬浮过山车的模式选择指令。
20.在其中一个实施例中，还包括：当所述地面变频器模块的工作状态为加速状态，通过所述直线电机正转，沿磁悬浮过山车运动方向给磁悬浮过山车施加推力，以此控制磁悬浮过山车在所述磁悬浮轨道上加速行驶；当所述地面变频器模块的工作状态为减速状态，通过所述直线电机反转，沿磁悬浮过山车运动的反方向给磁悬浮过山车施加推力，以此控制磁悬浮过山车在所述磁悬浮轨道上减速行驶；当所述地面变频器模块的工作状态为休眠状态时，不进行操作。
21.上述磁悬浮过山车系统及其方法，采用磁悬浮形式的过山车，可以避免过山车与轨道接触，一方面设计出速度更快的过山车，并且可以大大的降低振动和噪声，另一方面采用f型轨道，可以完全杜绝过山车脱轨的风险，由于过山车与轨道是无接触的，因此可以降低维检成本。另外，在磁悬浮轨道上铺设地面变频器模块，通过地面变频器模块的工作状态，可以在磁悬浮轨道的水平段、上坡段和/或下坡段实现加速或者减速，从而实现过山车模式的多样性。
附图说明
22.图1为一个实施例中磁悬浮过山车系统的结构示意图；
23.图2为一个实施例中磁悬浮过山车控制方法的流程示意图。
具体实施方式
24.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
25.在一个实施例中，如图1所示，提供了一种磁悬浮过山车系统，系统包括：
26.磁悬浮过山车、磁悬浮轨道以及地面变频器模块，磁悬浮过山车包括：车载蓄电池、悬浮控制器以及悬浮电磁铁，磁悬浮过山车底部设置反应金属板，磁悬浮轨道为f型轨道，磁悬浮轨道包括：水平段、上坡段和/或下坡段；地面变频器模块包括：绕组单元和变频器，地面变频器模块按照预设的排布规则设置在磁悬浮轨道的水平段、上坡段和/或下坡段，启动状态下，磁悬浮过山车经过地面变频器模块上方时，变频器给所述绕组单元供电，绕组单元和反应金属板组成直线电机，用于给磁悬浮过山车加速或者减速。
27.上述磁悬浮过山车系统，采用磁悬浮形式的过山车，可以避免过山车与轨道接触，一方面设计出速度更快的过山车，并且可以大大的降低振动和噪声，另一方面采用f型轨道，可以完全杜绝过山车脱轨的风险，由于过山车与轨道是无接触的，因此可以降低维检成本。另外，在磁悬浮轨道上铺设地面变频器模块，通过地面变频器模块的工作状态，可以在磁悬浮轨道的水平段、上坡段和/或下坡段实现加速或者减速，从而实现过山车模式的多样性。
28.在其中一个实施例中，反应金属板为反应铝板。
29.在其中一个实施例中，绕组单元为铁芯绕组。
30.在其中一个实施例中，磁悬浮轨道至少包括一个水平段、一个上坡段和一个下坡段；每个水平段、上坡段和下坡段至少安装有一个地面变频器模块。
31.具体的，在本发明的系统中，过山车的悬浮能量由磁浮车辆的车载蓄电池供给，过山车运行时动力由直线电机供给。取消了磁浮列车的受流轨、受流器及牵引装置，简化了车载供电系统。磁浮过山车运行时的悬浮能量均由车载蓄电池提供。当磁浮过山车悬浮振动时，悬浮控制器也可将能量回馈至蓄电池。
32.悬浮控制器控制悬浮电磁铁能有效确保车体平稳悬浮于轨道上方，车体与轨道间没有任何摩擦。传统过山车由于轮轨接触导致的速度极限将会被打破，采用此磁浮过山车方案，可以设计出速度更快的过山车。同时振动、噪音大大减小提升了乘客体验的舒适度。
33.在一个实施例中，如图2所示，提供一种磁悬浮过山车控制方法，方法的步骤如下：
34.步骤202，获取磁悬浮过山车的模式选择指令。
35.步骤204，根据模式选择指令确定地面变频器模块的工作状态。
36.步骤206，当磁悬浮过山车经过地面变频器模块上方时，根据地面变频器模块的工作状态以及直线电机，控制磁悬浮过山车在磁悬浮轨道上行驶。
37.本实施例中，可以通过模式选择指令，来设置地面变频器模块的工作状态，从而提高过山车对于不同人群的适应能力，同时也提高过山车的趣味性。
38.在其中一个实施例中，通过设置在磁悬浮过山车中的人机交互设备获取磁悬浮过山车的模式选择指令。本实施例中，人机交互设备设置在过山车内，人机交互设备可以是按键组合，也可以是触摸屏等，在过山车运行前，可以通过过山车上的人机交互设备来选择对应的模式，过程中，乘客也可以通过过山车上的人机交互设备来选择对应的模式。从而提高过山车的可游玩性。
39.在其中一个实施例中，通过设置在控制台的人机交互设备获取磁悬浮过山车的模式选择指令。
40.本实施例中，人机交互设备设置在控制台内，人机交互设备可以是按键组合，也可以是触摸屏等，在过山车运行前，可以通过控制台上的人机交互设备来选择对应的模式，过程中，控制台的操作人员也可以通过控制台上的人机交互设备来选择对应的模式，使得过山车的工作模式具备不可预见性，从而提高乘客二次游玩的概率。
41.在其中一个实施例中，当地面变频器模块的工作状态为加速状态，通过所述直线电机正转，沿磁悬浮过山车运动方向给磁悬浮过山车施加推力，以此控制磁悬浮过山车在所述磁悬浮轨道上加速行驶；当所述地面变频器模块的工作状态为减速状态，通过所述直线电机反转，沿磁悬浮过山车运动的反方向给磁悬浮过山车施加推力，以此控制磁悬浮过山车在所述磁悬浮轨道上减速行驶；当所述地面变频器模块的工作状态为休眠状态时，不进行操作。
42.本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本技术所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可
包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(ram)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，ram以多种形式可得，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双数据率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、同步链路(synchlink)dram(sldram)、存储器总线(rambus)直接ram(rdram)、直接存储器总线动态ram(drdram)、以及存储器总线动态ram(rdram)等。
43.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
44.以上所述实施例仅表达了本技术的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本技术的保护范围。因此，本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。