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高溫超導磁懸浮實驗中三維力傳感器的應用

更新時間:2024-01-31      點擊次數:188

高溫超導磁懸浮實驗中三維力傳感器的應用

       高溫超導磁懸浮是一項利用高溫超導塊材磁通釘扎特性,而不需要主動控制就能實現穩定懸浮的技術,與普通磁懸浮比較,利用超導磁體實現磁懸浮具有以下優點:懸浮的間隙大,一般可大于100mm;速度高,可達到500km/h以上;可同時實現懸浮、導向和推進;推進直線同步電機效率高達70%-80%;低能耗的客運和貨運;因為是永·久電流工作不需要車上供電系統,所以重量輕,耗電少 。當然這些優點是對需要復雜的低溫系統的低溫超導而言,若高溫超導能實現工程運用,則各方面的性能將大為提高。

       在我國,很多年前某高校用超導技術研究所研制成功了世界首輛載人高溫超導磁懸浮實驗車“世紀號",同時證明了高溫超導磁懸浮車在原理上的可行性,于是,越來越多的科研人員開始投入到對高溫超導磁懸浮技術的研究當中去。讓列車懸浮起來,與軌道脫離接觸,這樣列車在運行時的阻力降低很多,可以提升列車的運行速度與減少能源的消耗。

       三分力傳感器可用于進行高溫超導磁懸浮測試實驗,裝置整體可分為驅動傳動與制動裝置、主軸軸承裝置、軌道與防護裝置、支承裝置、實驗測試與控制系統。裝置需滿足設計時速600km/h下高溫超導磁懸浮的高速動態運行模擬實驗,具體工作方式為使懸浮體相對軌道動態運行;開展超導釘扎懸浮的有/無激振、不同轉速工況條件下懸浮力、導向力、磁阻力和振動加速度、振動頻率、動態懸浮間隙位移變化的采集分析實驗。

       實驗人員將4個三軸力傳感器裝夾至裝置的四個輪子上方,用于測量裝置整體在磁懸浮狀態下所受到的力值大小,傳感器可實時監測試驗臺在實驗過程中產生的X、Y、Z三個方向的力值,并將數據反饋至電腦。我們還具有配套使用的數據采集系統,其功能可以實現:1.實時值以及曲線顯示;2.數據存儲。實驗科研人員可以通過后期對數據進行處理,對整體裝置進行磁懸浮狀態下的受力分析。

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