本发明涉及航天或者交通,尤其涉及一种电动悬浮系统。
背景技术:
1、电动悬浮的概念早于1966年由美国科学家提出并工程化尝试。之后,日本等国进行了进一步的研发并在2015年基于超导电动悬浮技术创造了轨道交通领域最高时速603km的世界纪录。电动悬浮具有广阔的应用前景。
2、由于电动悬浮系统运行环境复杂,在运行过程中存在气动扰动、线路不平顺等情况,在外部激励扰动下系统容易发散导致悬浮失稳。为保持列车稳定运行,需要准确对衡量悬浮稳定的关键参数阻尼特性进行评价。然而,关于电动悬浮阻尼特性的研究内容还处于起步阶段,目前尚无成熟的阻尼评价方法。实用新型专利cn216279169u中披露了在超导磁体外杜瓦表面安装铝板可增强阻尼效果,但专利中未曾指出任何关于铝板参数选择、铝板设计以及超导电动悬浮系统的稳定性评价方法。基于此,有必要提供一种电动悬浮系统稳定性评价方法并在其基础上进行电动悬浮系统的设计以解决现有技术中的电动悬浮系统的优化设计问题。
技术实现思路
1、本发明提供了一种超导电动悬浮系统,能够解决现有技术中存在的难以确定阻尼板厚度的技术问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解,下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述,也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念,以此作为后面的详细说明的序言。
2、根据本发明的一方面,提供了一种电动悬浮系统,包含超导磁体和阻尼装置,所述阻尼装置和所述超导磁体相邻设置,所述阻尼装置为阻尼板。所述阻尼板的厚度设置为第一厚度值,所述第一厚度值对应于第一平均阻尼系数,存在至少一个第二厚度值和至少一个第三厚度值,所述第二厚度值对应第二平均阻尼系数,所述第三厚度值对应第三平均阻尼系数,当d3>d1>d2时,满足:
3、
4、其中,d1为第一厚度值,cd1为第一平均阻尼系数,d2为第二厚度值,cd2为第二平均阻尼系数,d3为第三厚度值,cd3为第三平均阻尼系数。
5、在一些实施例中,所述阻尼装置的材料包括铝或铜或银中的一种或者多种。
6、在一些实施例中,所述阻尼板的厚度为5mm至10mm。
7、在一些实施例中,所述阻尼板的厚度为10mm。
8、在一些实施例中,所述阻尼装置设置于所述超导磁体与悬浮感应板之间,所述悬浮感应板为铜板。
9、根据本发明实施例,所述平均阻尼系数的计算方法,公式为:
10、
11、其中,cd为平均阻尼系数,a为振幅,f为频率,w0为阻尼装置消耗的能量。
12、在一些实施例中,所述第一平均阻尼系数是基于平均阻尼系数的计算公式得出,所述平均阻尼系数是基于以下步骤计算得到的:
13、s1:获取有限元仿真软件构建的所述电动悬浮系统的仿真模型;
14、s2:获取所述电动悬浮系统中所述阻尼板的振幅和所述阻尼板振动的频率;
15、s3:获取所述阻尼板消耗的能量;
16、s4:基于所述仿真模型、所述阻尼板的振幅、所述阻尼板振动的频率以及所述阻尼板消耗的能量,确定所述平均阻尼系数的数值。
17、在一些实施例中,所述阻尼板响应于空间中的高次谐波在所述阻尼板上感应出感应涡流,从而抑制所述高次谐波。
18、依据本发明的另一个方面,还提供一种电动悬浮设备,包括超导磁体、悬浮感应板和阻尼装置,所述阻尼装置设置于所述超导磁体与悬浮感应板之间,所述阻尼装置为阻尼板,所述阻尼板为厚度为5mm至10mm的铝板。
19、在一些实施例中,所述悬浮感应板为铜板。
20、应该理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本公开的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本公开的范围。本公开的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
1.一种电动悬浮系统,包含超导磁体和阻尼装置,所述阻尼装置和所述超导磁体相邻设置,其特征在于,所述阻尼装置为阻尼板,
2.根据权利要求1所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述阻尼装置的材料包括铝或铜或银中的一种或者多种。
3.根据权利要求1所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述阻尼板的厚度为5mm至10mm。
4.根据权利要求1所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述阻尼板的厚度为10mm。
5.根据权利要求1至4所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述阻尼装置设置于所述超导磁体与悬浮感应板之间,所述悬浮感应板为铜板。
6.根据权利要求1至4所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述第一平均阻尼系数是基于平均阻尼系数的计算公式得出,所述平均阻尼系数的公式为:
7.根据权利要求1至4所述的电动悬浮系统,其特征在于所述平均阻尼系数是基于以下步骤计算得到的:
8.根据权利要求1至4所述的电动悬浮系统,其特征在于,所述阻尼板响应于空间中的高次谐波在所述阻尼板上感应出感应涡流,从而抑制所述高次谐波。
9.一种电动悬浮设备,包括超导磁体、悬浮感应板和阻尼装置,所述阻尼装置设置于所述超导磁体与所述悬浮感应板之间,其特征在于,所述阻尼装置为阻尼板,所述阻尼板为厚度为5mm至10mm的铝板。
10.根据权利要求9所述的电动悬浮设备,其特征在于,所述悬浮感应板为铜板。
