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高溫超導(dǎo)磁懸浮實驗中三維力傳感器的應(yīng)用

閱讀:866      發(fā)布時間:2024-1-31
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高溫超導(dǎo)磁懸浮實驗中三維力傳感器的應(yīng)用

       高溫超導(dǎo)磁懸浮是一項利用高溫超導(dǎo)塊材磁通釘扎特性,而不需要主動控制就能實現(xiàn)穩(wěn)定懸浮的技術(shù),與普通磁懸浮比較,利用超導(dǎo)磁體實現(xiàn)磁懸浮具有以下優(yōu)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(xiàn)懸浮、導(dǎo)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(tǒng),所以重量輕,耗電少 。當(dāng)然這些優(yōu)點是對需要復(fù)雜的低溫系統(tǒng)的低溫超導(dǎo)而言,若高溫超導(dǎo)能實現(xiàn)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(dǎo)技術(shù)研究所研制成功了世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮實驗車“世紀(jì)號",同時證明了高溫超導(dǎo)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(dǎo)磁懸浮技術(shù)的研究當(dāng)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(dǎo)磁懸浮測試實驗,裝置整體可分為驅(qū)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(tǒng)。裝置需滿足設(shè)計時速600km/h下高溫超導(dǎo)磁懸浮的高速動態(tài)運行模擬實驗,具體工作方式為使懸浮體相對軌道動態(tài)運行;開展超導(dǎo)釘扎懸浮的有/無激振、不同轉(zhuǎn)速工況條件下懸浮力、導(dǎo)向力、磁阻力和振動加速度、振動頻率、動態(tài)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(tài)下所受到的力值大小,傳感器可實時監(jiān)測試驗臺在實驗過程中產(chǎn)生的X、Y、Z三個方向的力值,并將數(shù)據(jù)反饋至電腦。我們還具有配套使用的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其功能可以實現(xiàn):1.實時值以及曲線顯示;2.數(shù)據(jù)存儲。實驗科研人員可以通過后期對數(shù)據(jù)進行處理,對整體裝置進行磁懸浮狀態(tài)下的受力分析。

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