磁懸浮間隙傳感器在磁懸浮列車中的應用原理解析

2021-01-19 電子發燒友
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磁懸浮間隙傳感器在磁懸浮列車中的應用原理解析

佚名 發表於 2020-03-26 15:20:16

我國已建成具有完全自主智慧財產權的實用型中低速磁懸浮列車和磁浮交通運輸線，已於2016年5月和2017年12月分別在湖南長沙磁浮快線和北京S1線開通運營。

圖1 長沙磁浮快線2016年5月6日開通

圖2 北京S1磁浮線2017年12月30日開通

磁懸浮列車利用「同名磁極相斥，異名磁極相吸」的原理，讓電磁鐵具有抗拒地心引力的能力，使車體完全脫離軌道，懸浮在距離軌道約8~10釐米處，騰空行駛，創造了近乎「零高度」空間飛行的奇蹟。

我國的中低速磁懸浮列車和磁浮交通運輸線，屬於環抱吸引力式磁懸浮列車，是利用電磁鐵異性相吸原理而設計的電動力運行系統的磁懸浮列車。它是在車體底部的兩側倒轉向上環抱T形導軌安裝磁鐵，通過懸浮間隙傳感器檢測間隙信號，使電磁鐵和導軌間保持一定的間隙，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行，如圖3所示。

圖3 環抱吸引力式電磁鐵

而確保磁懸浮列車車體完全脫離軌道，懸浮在固定距離軌道約8~10釐米處的關鍵部件是磁懸浮間隙傳感器。

中低速磁浮列車間隙傳感器是磁浮列車懸浮控制系統的關鍵部件之一，它作為磁浮列車的關鍵傳感器，其可靠性、精度、抗各種幹擾等性能直接影響到磁浮列車的安全可靠運行。

由我單位開發設計的航空天瑞牌中低速磁懸浮列車間隙傳感器採用電渦流原理，進行冗餘設計，多個探頭同時獨立檢測磁浮列車的懸浮間隙，將多個（3至4個）間隙信號送給控制器進行懸浮控制，工作原理框圖如下所示：

在中低速磁懸浮列車車體底部的兩側倒轉向上環抱T形導軌安裝磁鐵，通過磁懸浮列車間隙傳感器檢測間隙信號送給懸浮控制器控制電磁鐵的電流，使電磁鐵和導軌間保持8—10毫米的間隙，並使電磁鐵的倒轉吸力與車輛的重力平衡，從而使車體懸浮於車道的導軌面上運行。

我單位多年來與國防科大、西南交大、中車株機等單位合作，研製並批量生產出了具有國際水平，國內領先的中低速磁浮列車間隙傳感器，在長沙磁浮快線和北京S1線大量使用，航空天瑞牌傳感器性能優越，保證了磁懸浮列車的安全穩定運行。
責任編輯；zl

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