高速磁浮列车悬浮间隙传感器检测线圈的设计

研究与开发

高速磁浮列车悬浮间隙

传感器检测线圈的设计

黄书童祁征陈林

(西南交通大学磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室，成都610031)

摘要分析了高速磁浮车悬浮间隙传感器齿槽效应的产生、影响，提出并设计了由两个串联线圈组成的新型检测线圈，并通过实验验证了新型线圈能够有效的降低齿槽效应。

关键词：磁浮列车；电感式传感器；测量线圈；齿槽效应

D e s i gn of t he T es t C oi l f or t he C ap Sens or of H i gh Speed M agl ev T r ai n

H uang Shut ong ai Z heng C hen L i n

(K e y Lab or at o r y of M agnet i c Sus pens i on T echn ol ogy a nd M a gl e v V ehi cl e，M i ni s t r y of

Educat i on，S out hw est J i a ot ong U ni ver si t y，C hengdu610031)

A bs t r act Thi s pap er a na l yz es t he r ea s on s and ef f ect s of t he gr oove ef f ect f or t he i nduct ance s ens o r

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1引言

磁浮列车是一种新型的轨道交通运输工具，它利用电磁力将列车悬浮在轨道上方，由直线电机驱动列年运动，与地面无机械接触，不产生摩擦损耗，运行维护简单方便。列车与轨道之问的间隙测量采用电感式位移传感器，该传感器将检测长定子轨道齿槽面与电磁铁之间的间隙信息提供给悬浮控制系统使用。

2齿槽效应

长定子轨道具有特殊的齿槽结构，其中齿和槽各占43m m，一个齿槽周期的长度为86m m，如图l 所示，其中矩形表示传感器检测线圈。纹波扰动。即在列车运行时，即使检测线圈与长定子之间的间隙保持不变，传感器感心输出的间隙值仍会有变化，使控制系统无法明确当前的有效间隙，这就是悬浮I’口】隙检测【f l的齿槽效应。这种纹波扰动将直接影响悬浮I、口J隙的正常控制，从而引起车佛=的振动，危害磁浮列车的正常运行。所以为保证悬浮间隙的稳定控制，间隙传感器要求具有对齿槽形状表面不敏感。同时又可敏感感知悬浮间隙变化的特点。

3矩形检测线圈的磁场分析

为简化分析，以单匝矩形线圈进行分析。传统的矩形检测线圈宽度为86m m，以保证线圈在沿轨道延伸方向平移的过程中，线圈所对腑的齿槽分量不变，一定程度上减小了齿槽效应的影响。

3．1等效电路

传感器与轨道可等效为图l所示电路。

图1检测线圈(矩形形式)与具有齿槽结构的定子轨道E

轨道的凹凸表面将给间隙输出信号带来额外的

86I qaU t l t2008年第8W l

图2等效电路