一种永磁电动悬浮实验装置及实验方法

技术特征：
1.一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，包括环状轨道（1），所述环状轨道（1）包括第一直部和第二直部，所述第一直部设置有第一升降装置（11）和线圈连接板（13），所述第一升降装置（11）在竖向方向上驱动所述线圈连接板（13）进行移动，所述第二直部设置有第二升降装置（12）和涡流制动导体板（14），所述第二升降装置（12）在竖向方向上驱动所述涡流制动导体板（14）进行移动；实验台车（2），所述实验台车（2）的底部设置有第一halbach永磁体阵列连接部（21），所述环状轨道（1）在对应第一halbach永磁体阵列连接部（21）的位置设置有平板式电动导体板连接部（15），所述实验台车（2）的两侧部均设置有第二halbach永磁体阵列连接部（22）；以及驱动系统，包括设置在环状轨道（1）顶部的定子线圈（16）和设置在实验台车（2）底部的感应导体板（23），所述定子线圈（16）和所述感应导体板（23）配合产生推进力驱动所述实验台车（2）。2.根据权利要求1所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，所述第一升降装置（11）包括基体（111）和气缸（112），所述基体（111）竖直设置，所述气缸（112）固定连接在所述基体（111）的侧壁上，所述气缸（112）电气连接有气缸控制装置，气缸（112）的输出端与所述线圈连接板（13）传动连接。3.根据权利要求1所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，包括第一调节装置（3），所述第一调节装置（3）设置在所述第一halbach永磁体阵列连接部（21）与所述实验台车（2）的底部之间，第一调节装置（3）带动第一halbach永磁体阵列连接部（21）进行竖向的移动。4.根据权利要求3所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，包括第二调节装置（4），所述第二调节装置（4）设置在所述第二halbach永磁体阵列连接部（22）与所述实验台车（2）的侧部之间，所述第二调节装置（4）带动第二halbach永磁体阵列连接部（22）进行水平的移动。5.根据权利要求4所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，所述第一调节装置（3）和第二调节装置（4）均为电动推杆。6.根据权利要求4所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，包括数据采集传感器（6），所述数据采集传感器（6）设置在所述第一halbach永磁体阵列连接部（21）和所述第二halbach永磁体阵列连接部（22）上，所述数据采集传感器（6）电气连接有信号控制装置。7.根据权利要求1所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，包括约束装置，所述约束装置包括轮对（51）和钢轨（52），所述轮对（51）通过第一连接杆（53）固定连接在所述实验台车（2）的底部，所述钢轨（52）通过第二连接杆（54）固定连接在地面上，所述轮对（51）和所述钢轨（52）滚动连接。8.根据权利要求1至7任意一项所述的一种永磁电动悬浮实验装置，其特征在于，所述环状轨道（1）为赛道型，所述线圈连接板（13）用于连接“8”字形线圈（7）。9.一种永磁电动悬浮实验方法，其特征在于，使用了上述权利要求1至8任意一项所述的一种永磁电动悬浮实验装置，包括以下实验：线圈式永磁电动悬浮实验，首先第二升降装置（12）在竖向将涡流制动导体板（14）进行抬升；
在线圈连接板（13）上设置线圈，在第二halbach永磁体阵列连接部（22）上设置第二halbach永磁体阵列（220），调节第一升降装置（11）使线圈与第二halbach永磁体阵列（220）位置对应；将实验台车（2）设置在环状轨道（1）上后，进行线圈式永磁电动悬浮实验，并进行实验数据的收集；待线圈式永磁电动悬浮实验数据收集完成后，第一升降装置（11）在竖向将线圈连接板（13）进行抬升，第二升降装置（12）在竖向将涡流制动导体板（14）下放完成实验台车（2）的制动；平板式永磁电动悬浮实验，首先在平板式电动导体板连接部（15）上设置平板式电动导体板，在第一halbach永磁体阵列连接部（21）上设置第一halbach永磁体阵列（210），使第一halbach永磁体阵列（210）与平板式电动导体板位置对应；将实验台车（2）设置在环状轨道（1）上后，第一升降装置（11）在竖向将线圈连接板（13）进行抬升，且第二升降装置（12）在竖向将涡流制动导体板（14）进行抬升，之后进行平板式永磁电动悬浮实验，并进行实验数据的收集；待平板式永磁电动悬浮实验数据收集完成后，第二升降装置（12）在竖向将涡流制动导体板（14）下放完成实验台车（2）的制动；涡流制动实验，首先在第二halbach永磁体阵列连接部（22）上设置第二halbach永磁体阵列（220）；使实验台车（2）设置在环状轨道（1）上；当实验台车（2）达到一定速度后，第二升降装置（12）在竖向将涡流制动导体板（14）进行下放，使涡流制动导体板（14）与第二halbach永磁体阵列（220）位置对应；进行涡流制动实验，并进行实验数据的收集。10.根据权利要求9所述的一种永磁电动悬浮实验方法，其特征在于：在平板式永磁电动悬浮实验中，设置第一调节装置（3），当完成一次平板式永磁电动悬浮实验后，通过第一调节装置（3）调节一次第一halbach永磁体阵列连接部（21）的位置；在线圈式永磁电动悬浮实验中，设置第二调节装置（4），当完成一次线圈式永磁电动悬浮实验后，通过第二调节装置（4）调节一次第二halbach永磁体阵列连接部（22）的位置。

技术总结
本发明提供了一种永磁电动悬浮实验装置及实验方法，涉及永磁电动悬浮实验领域。本实验装置包括环状轨道，所述环状轨道包括第一直部和第二直部，所述第一直部设置有第一升降装置和线圈连接板，所述第二直部设置有第二升降装置和涡流制动导体板；实验台车，所述实验台车的底部设置有第一Halbach永磁体阵列连接部，所述环状轨道在对应第一Halbach永磁体阵列连接部的位置设置有平板式电动导体板连接部；以及驱动系统，包括设置在环状轨道顶部的定子线圈。本实验装置一方面能够进行多种永磁电动悬浮制式的悬浮实验，另一方面本实验装置能够对磁体的不同运行姿态进行实验分析，可完成驱动、悬浮、制动等全过程分析。悬浮、制动等全过程分析。悬浮、制动等全过程分析。


技术研发人员：邓自刚 石洪富 鲁浩 曹婷 刘峻志 曾培洋 向雨晴 刘新 郑珺 梁乐
受保护的技术使用者：西南交通大学
技术研发日：2022.10.14
技术公布日：2022/11/11