一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置製造方法
2023-06-25 23:57:26 1
一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置。針對現有的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、體積小、功能全面直觀的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置。為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案包括環形面板及設置在面板上的環形永磁導軌、功能控制模塊，所述永磁導軌上設置超導磁懸浮模型車，其特徵在於：所述永磁導軌的一直邊上設置直線電機安裝支撐架，所述直線電機安裝支撐架上安裝直線電機模塊7和直線電機，所述直線電機前後端分別安裝第一光電傳感器、第二光電傳感器，所述永磁導軌中間設置功能控制模塊，所述功能控制模塊上安裝有控制器和驅動器，所述超導磁懸浮模型車通過直線電機驅動，通過控制器和驅動器實現自身的啟動、停止、加速或減速控制。
【專利說明】一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種教學儀器，具體為一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置。
【背景技術】
[0002]磁懸浮列車具有速度快、噪聲小、能源消耗小等優點，因此，磁懸浮列車技術備受世界各工業國家的高度關注，在這一領域投入了大量的人力、物力和財力進行研究，並取得了重大進步。目前研製成功的載人磁懸浮實驗車製造結構複雜，投入財力大，體積龐大，不能在各高校及中學的實驗室普及，因此在教學儀器行業需要一種小型高溫超導磁懸浮列車實驗裝置。
實用新型內容
[0003]針對現有的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置存在的問題，本實用新型的目的在於提供一種結構簡單、體積小、功能全面直觀的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置。
[0004]為解決上述問題，本實用新型採用的技術方案包括環形面板及設置在面板上的環形永磁導軌、功能控制模塊，所述永磁導軌上設置超導磁懸浮模型車，其特徵在於:所述永磁導軌的一直邊上設置直線電機安裝支撐架，所述直線電機安裝支撐架上安裝直線電機模塊7和直線電機，所述直線電機前後端分別安裝第一光電傳感器、第二光電傳感器，所述永磁導軌中間設置功能控制模塊，所述功能控制模塊上安裝有控制器和驅動器，所述超導磁懸浮模型車通過直線電機驅動，通過控制器和驅動器實現自身的啟動、停止、加速或減速控制。
[0005]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述直線電機安裝支撐架包括電機支撐板、直線電機固定板，所述直線電機模塊通過直線電機支撐板豎直固定在面板上，所述直線電機裝在直線電機固定板上。
[0006]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的超導磁懸浮模型車採用一隻直線電機驅動。
[0007]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的直線電機安裝在永磁導軌的正上方。
[0008]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於所述:的永磁導軌由多塊相同寬度、厚度的永磁鐵塊拼接在環形金屬軌道上，該金屬軌道嵌入安裝在橢圓面板中。
[0009]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的控制器帶有LCD液晶屏。
[0010]所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述直線電機固定板上設置直線電機高度調節孔。
[0011]本實用新型的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置具有結構簡單緊湊，體積小，不僅可以用於物理教學系統中，演示磁懸浮實驗原理，還可以用於各類科技館中展示高溫超導磁懸浮列車的運行原理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為高溫超導磁懸浮列車實驗裝置的結構示意圖；
[0013]圖2為功能控制模塊俯視圖；
[0014]圖3為直線電機模塊俯視圖；
[0015]圖4為直線電機模塊剖視圖；
[0016]圖中:1_底板；2-立柱；3_環形面板；4_永磁軌道；5_功能控制模塊；6_超導磁懸浮模型車；7_直線電機模塊；8-LCD液晶屏；9_直線電機罩；10-驅動器；11-繼電器；12_控制器；13-控制器固定板；14-直線電機；15-直線電機支撐板；16_直線電機固定板；17-第一光電傳感器；18_第二光電傳感器；19_直線電機高度調節孔；20_穿線孔；21_直線電機固定孔。
【具體實施方式】
[0017]如圖1至4所示，本實用新型的採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，包括兩隻立柱2裝在底板I上，所述立柱2的另一端嵌入安裝在環形面板3中，一個金屬橢圓環嵌入安裝在環形面板3中，所述永磁軌道4平鋪在金屬橢圓環上。所述功能控制模塊5置於環形面板3正中,直線電機模塊7固定在永磁軌道4的一條直邊的正上方。
[0018]所述功能控制模塊5上裝有驅動器10、繼電器11和控制器12。所述驅動器10輸出三相交流220V電源，三相交流220V電源連接繼電器11，通過繼電器11接通或者斷開直線電機14電源。所述控制器12採用集成晶片單片機及外圍電路組成，面板上設置有鍵盤和LCD液晶屏8。所述LCD液晶屏8能顯示鍵盤的輸入信息和超導磁懸浮模型車6的運行狀態。
[0019]所述直線電機模塊7通過直線電機支撐板15豎直固定在環形面板3上，所述直線電機14通過直線電機固定孔21裝在直線電機固定板16上，直線電機14在永磁軌道4的正上方，直線電機14距永磁軌道4的高度通過直線電機高度調節孔19調節。直線電機14的電氣線穿過穿線孔20接到功能控制模塊5，所述第一光電傳感器17和第二光電傳感器18固定在直線電機固定板16上,兩隻光電傳感器在直線電機14的一前一後。
[0020]實驗時，將液氮倒入超導磁懸浮模型車6中對超導體製冷，當超導體達到超導態後，將超導磁懸浮模型車6放置在永磁軌道4上方，通過手動按壓調整懸浮高度，超導磁懸浮模型車6可穩定懸浮在永磁軌道4上方。將功能控制模塊5接通電源，將處於穩定懸浮狀態的超導磁懸浮模型車6放置在直線電機14的正下方，通過功能控制模塊5面板上的鍵盤輸入「啟動」命令，功能控制模塊5接通直線電機14的電源0.5s，產生一個瞬時的水平推力，推動超導磁懸浮模型車6運動，在慣性作用下超導磁懸浮模型車6沿永磁軌道4運動(此時超導磁懸浮模型車按逆時針運動，簡稱為正轉)，當超導磁懸浮模型車6經過第二光電傳感器18時，第二光電傳感器18產生一個脈衝信號發送給功能控制模塊5，功能控制模塊5再次接通直線電機14的電源0.5s，產生一個瞬時的水平推力補充超導磁懸浮模型車6在運行中損失的能量。依次循環，超導磁懸浮模型車6可以一直運動下去，直到超導磁懸浮模型車6中的液氮揮發完，超導體進入非超導態，超導磁懸浮模型車6落在永磁軌道4上。[0021]在超導磁懸浮模型車6逆時針運動過程中還可以通過功能控制模塊5面板上的鍵盤輸入「反轉」、「停車」等命令，超導磁懸浮模型車6可對應完成順時針運動(反轉)、停止穩定(停靠在直線電機14的下方)。
[0022]上述可以通過驅動器10改變直線電機14的工作電壓，研究超導磁懸浮模型車6的運動速度和直線電機14的工作電壓的關係。
[0023]上述可以通過驅動器10改變直線電機14的工作頻率，研究超導磁懸浮模型車6的運動速度和直線電機14的工作頻率的關係。
[0024]上述可以通過功能控制模塊5改變直線電機14的工作時間，研究超導磁懸浮模型車6的運動速度和直線電機14的工作時間的關係。
[0025]上述可以更換超導磁懸浮模型車6上鋁板的厚度，研究超導磁懸浮模型車6的運動速度和鋁板厚度的關係。
[0026]最後，應當指出，以上實例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限於上述實例。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實例所作的任何修改、等同變化與修飾，均應認為屬於本實用新型的保護範圍。
【權利要求】
1.一種採用直線電機驅動的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，包括環形面板(3)及設置在環形面板(3)上的環形永磁導軌(4)、功能控制模塊(5)，所述永磁導軌(4)上設置超導磁懸浮模型車(6)，其特徵在於:所述永磁導軌(4)的一直邊上設置直線電機安裝支撐架，所述直線電機安裝支撐架上安裝直線電機模塊7和直線電機(14 )，所述直線電機(14 )前後端分別安裝第一光電傳感器(17)、第二光電傳感器(18),所述永磁導軌(4)中間設置功能控制模塊(5 )，所述功能控制模塊(5 )上安裝有控制器(12 )和驅動器(10 )，所述超導磁懸浮模型車(6)通過直線電機(14)驅動，通過控制器(12)和驅動器(10)實現自身的啟動、停止、加速或減速控制。
2.根據權利要求1所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述直線電機安裝支撐架包括電直線機支撐板(15)、直線電機固定板(16)，所述直線電機模塊(7)通過直線電機支撐板(15 )豎直固定在環形面板(3 )上，所述直線電機(14 )裝在直線電機固定板(16)上。
3.根據權利要求1所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的超導磁懸浮模型車(6)採用一隻直線電機驅動。
4.根據權利要求1所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的直線電機(14)安裝在永磁導軌(4)的正上方。
5.根據權利要求1所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於所述:的永磁導軌(4)由多塊相同寬度、厚度的永磁鐵塊拼接在環形金屬軌道上，該金屬軌道嵌入安裝在橢圓面板中。
6.根據權利要求1所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述的控制器(12)帶有LCD液晶屏(8)。
7.根據權利要求2所述的高溫超導磁懸浮列車實驗裝置，其特徵在於:所述直線電機固定板(16)上設置直線電機高度調節孔(19)。
【文檔編號】G09B23/18GK203631030SQ201320806335
【公開日】2014年6月4日 申請日期:2013年12月10日 優先權日:2013年12月10日
【發明者】黃華聖, 劉文富, 黃倫發, 田靖, 曹峰 申請人:浙江天煌科技實業有限公司