一種采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置。針對現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功能全面直觀的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置。為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案包括環(huán)形面板及設(shè)置在面板上的環(huán)形永磁導(dǎo)軌、功能控制模塊，所述永磁導(dǎo)軌上設(shè)置超導(dǎo)磁懸浮模型車，其特征在于：所述永磁導(dǎo)軌的一直邊上設(shè)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，所述直線電機前后端分別安裝第一光電傳感器、第二光電傳感器，所述永磁導(dǎo)軌中間設(shè)置功能控制模塊，所述功能控制模塊上安裝有控制器和驅(qū)動器，所述超導(dǎo)磁懸浮模型車通過直線電機驅(qū)動，通過控制器和驅(qū)動器實現(xiàn)自身的啟動、停止、加速或減速控制。
【專利說明】一種采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種教學(xué)儀器，具體為一種采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]磁懸浮列車具有速度快、噪聲小、能源消耗小等優(yōu)點，因此，磁懸浮列車技術(shù)備受世界各工業(yè)國家的高度關(guān)注，在這一領(lǐng)域投入了大量的人力、物力和財力進(jìn)行研究，并取得了重大進(jìn)步。目前研制成功的載人磁懸浮實驗車制造結(jié)構(gòu)復(fù)雜，投入財力大，體積龐大，不能在各高校及中學(xué)的實驗室普及，因此在教學(xué)儀器行業(yè)需要一種小型高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置。
實用新型內(nèi)容
[0003]針對現(xiàn)有的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、體積小、功能全面直觀的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置。
[0004]為解決上述問題，本實用新型采用的技術(shù)方案包括環(huán)形面板及設(shè)置在面板上的環(huán)形永磁導(dǎo)軌、功能控制模塊，所述永磁導(dǎo)軌上設(shè)置超導(dǎo)磁懸浮模型車，其特征在于:所述永磁導(dǎo)軌的一直邊上設(shè)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，所述直線電機前后端分別安裝第一光電傳感器、第二光電傳感器，所述永磁導(dǎo)軌中間設(shè)置功能控制模塊，所述功能控制模塊上安裝有控制器和驅(qū)動器，所述超導(dǎo)磁懸浮模型車通過直線電機驅(qū)動，通過控制器和驅(qū)動器實現(xiàn)自身的啟動、停止、加速或減速控制。
[0005]所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于: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(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的超導(dǎo)磁懸浮模型車采用一只直線電機驅(qū)動。
[0007]所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的直線電機安裝在永磁導(dǎo)軌的正上方。
[0008]所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于所述:的永磁導(dǎo)軌由多塊相同寬度、厚度的永磁鐵塊拼接在環(huán)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(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的控制器帶有LCD液晶屏。
[0010]所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述直線電機固定板上設(shè)置直線電機高度調(diào)節(jié)孔。
[0011]本實用新型的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊，體積小，不僅可以用于物理教學(xué)系統(tǒng)中，演示磁懸浮實驗原理，還可以用于各類科技館中展示高溫超導(dǎo)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(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置的結(jié)構(gòu)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(huán)形面板；4_永磁軌道；5_功能控制模塊；6_超導(dǎo)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(qū)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(diào)節(jié)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，本實用新型的采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，包括兩只立柱2裝在底板I上，所述立柱2的另一端嵌入安裝在環(huán)形面板3中，一個金屬橢圓環(huán)嵌入安裝在環(huán)形面板3中，所述永磁軌道4平鋪在金屬橢圓環(huán)上。所述功能控制模塊5置于環(huán)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(qū)動器10、繼電器11和控制器12。所述驅(qū)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采用集成芯片單片機及外圍電路組成，面板上設(shè)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(dǎo)磁懸浮模型車6的運行狀態(tài)。
[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(huán)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(diào)節(jié)孔19調(diào)節(jié)。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,兩只光電傳感器在直線電機14的一前一后。
[0020]實驗時，將液氮倒入超導(dǎo)磁懸浮模型車6中對超導(dǎo)體制冷，當(dāng)超導(dǎo)體達(dá)到超導(dǎo)態(tài)后，將超導(dǎo)磁懸浮模型車6放置在永磁軌道4上方，通過手動按壓調(diào)整懸浮高度，超導(dǎo)磁懸浮模型車6可穩(wěn)定懸浮在永磁軌道4上方。將功能控制模塊5接通電源，將處于穩(wěn)定懸浮狀態(tài)的超導(dǎo)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(chǎn)生一個瞬時的水平推力，推動超導(dǎo)磁懸浮模型車6運動，在慣性作用下超導(dǎo)磁懸浮模型車6沿永磁軌道4運動(此時超導(dǎo)磁懸浮模型車按逆時針運動，簡稱為正轉(zhuǎn))，當(dāng)超導(dǎo)磁懸浮模型車6經(jīng)過第二光電傳感器18時，第二光電傳感器18產(chǎn)生一個脈沖信號發(fā)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(chǎn)生一個瞬時的水平推力補充超導(dǎo)磁懸浮模型車6在運行中損失的能量。依次循環(huán)，超導(dǎo)磁懸浮模型車6可以一直運動下去，直到超導(dǎo)磁懸浮模型車6中的液氮揮發(fā)完，超導(dǎo)體進(jìn)入非超導(dǎo)態(tài)，超導(dǎo)磁懸浮模型車6落在永磁軌道4上。[0021]在超導(dǎo)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(zhuǎn)”、“停車”等命令，超導(dǎo)磁懸浮模型車6可對應(yīng)完成順時針運動(反轉(zhuǎn))、停止穩(wěn)定(停靠在直線電機14的下方)。
[0022]上述可以通過驅(qū)動器10改變直線電機14的工作電壓，研究超導(dǎo)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(guān)系。
[0023]上述可以通過驅(qū)動器10改變直線電機14的工作頻率，研究超導(dǎo)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(guān)系。
[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(dǎo)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(guān)系。
[0025]上述可以更換超導(dǎo)磁懸浮模型車6上鋁板的厚度，研究超導(dǎo)磁懸浮模型車6的運動速度和鋁板厚度的關(guān)系。
[0026]最后，應(yīng)當(dāng)指出，以上實例僅是本實用新型較有代表性的例子。顯然，本實用新型不限于上述實例。凡是依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實例所作的任何修改、等同變化與修飾，均應(yīng)認(rèn)為屬于本實用新型的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種采用直線電機驅(qū)動的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，包括環(huán)形面板(3)及設(shè)置在環(huán)形面板(3)上的環(huán)形永磁導(dǎo)軌(4)、功能控制模塊(5)，所述永磁導(dǎo)軌(4)上設(shè)置超導(dǎo)磁懸浮模型車(6)，其特征在于:所述永磁導(dǎo)軌(4)的一直邊上設(shè)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 )前后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(dǎo)軌(4)中間設(shè)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(qū)動器(10 )，所述超導(dǎo)磁懸浮模型車(6)通過直線電機(14)驅(qū)動，通過控制器(12)和驅(qū)動器(10)實現(xiàn)自身的啟動、停止、加速或減速控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于: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(huán)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(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的超導(dǎo)磁懸浮模型車(6)采用一只直線電機驅(qū)動。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的直線電機(14)安裝在永磁導(dǎo)軌(4)的正上方。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于所述:的永磁導(dǎo)軌(4)由多塊相同寬度、厚度的永磁鐵塊拼接在環(huán)形金屬軌道上，該金屬軌道嵌入安裝在橢圓面板中。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述的控制器(12)帶有LCD液晶屏(8)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高溫超導(dǎo)磁懸浮列車實驗裝置，其特征在于:所述直線電機固定板(16)上設(shè)置直線電機高度調(diào)節(jié)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(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】黃華圣, 劉文富, 黃倫發(fā), 田靖, 曹峰 申請人:浙江天煌科技實業(yè)有限公司