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高温超导磁悬浮实验中三维力传感器的应用

更新时间:2024-01-31      点击次数:350

高温超导磁悬浮实验中三维力传感器的应用

       高温超导磁悬浮是一项利用高温超导块材磁通钉扎特性,而不需要主动控制就能实现稳定悬浮的技术,与普通磁悬浮比较,利用超导磁体实现磁悬浮具有以下优点:悬浮的间隙大,一般可大于100mm;速度高,可达到500km/h以上;可同时实现悬浮、导向和推进;推进直线同步电机效率高达70%-80%;低能耗的客运和货运;因为是永·久电流工作不需要车上供电系统,所以重量轻,耗电少 。当然这些优点是对需要复杂的低温系统的低温超导而言,若高温超导能实现工程运用,则各方面的性能将大为提高。

       在我国,很多年前某高校用超导技术研究所研制成功了世界首辆载人高温超导磁悬浮实验车“世纪号",同时证明了高温超导磁悬浮车在原理上的可行性,于是,越来越多的科研人员开始投入到对高温超导磁悬浮技术的研究当中去。让列车悬浮起来,与轨道脱离接触,这样列车在运行时的阻力降低很多,可以提升列车的运行速度与减少能源的消耗。

       三分力传感器可用于进行高温超导磁悬浮测试实验,装置整体可分为驱动传动与制动装置、主轴轴承装置、轨道与防护装置、支承装置、实验测试与控制系统。装置需满足设计时速600km/h下高温超导磁悬浮的高速动态运行模拟实验,具体工作方式为使悬浮体相对轨道动态运行;开展超导钉扎悬浮的有/无激振、不同转速工况条件下悬浮力、导向力、磁阻力和振动加速度、振动频率、动态悬浮间隙位移变化的采集分析实验。

       实验人员将4个三轴力传感器装夹至装置的四个轮子上方,用于测量装置整体在磁悬浮状态下所受到的力值大小,传感器可实时监测试验台在实验过程中产生的X、Y、Z三个方向的力值,并将数据反馈至电脑。我们还具有配套使用的数据采集系统,其功能可以实现:1.实时值以及曲线显示;2.数据存储。实验科研人员可以通过后期对数据进行处理,对整体装置进行磁悬浮状态下的受力分析。

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