單人磁懸浮公交的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明為單人磁懸浮公交，是一種城市公共交通工具。它需要特殊的軌道，軌道采用凸凹的永磁鐵鋪設(shè)，軌道兩側(cè)提供動(dòng)力磁場(chǎng)。單人磁懸浮公交外形如私家車的縮小版，有兩翼，底部用一層形狀和軌道表面吻合的永磁鐵，兩翼由線圈組成，線圈放于軌道兩側(cè)的動(dòng)力磁場(chǎng)中，并與磁場(chǎng)線垂直。軌道表面和單人磁懸浮公交底部的永磁鐵同極相對(duì)，之間的斥力使得單人磁懸浮公交脫離地面，兩翼線圈通電流后，在動(dòng)力磁場(chǎng)中受到水平向前的安培力，安培力即動(dòng)力。單人磁懸浮公交可以替代城市內(nèi)現(xiàn)存的交通工具，具有投資小，綠色環(huán)保，快捷舒適，靈活性高，城市占地面積小的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】單人磁懸浮公交
所屬【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明專利涉及一種城市內(nèi)的新型公共交通工具，單人磁懸浮公交，尤其是一種涉及到電磁原理的磁懸浮交通工具。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，城市交通工具有如下幾種:電動(dòng)車、公交、地鐵、出租、私家車等等，極大地方便了人們上下班，購物等出行活動(dòng)。地鐵速度最快，出租車最靈活，公交最便宜，私家車最方便，電動(dòng)車最環(huán)保。但是這些交通工具的使用都有不足，地鐵造價(jià)太高，小城市望而止步；其余交通工具自然而然會(huì)造成環(huán)境污染，噪聲污染，交通擁塞甚至出現(xiàn)車禍；另外除了私家車和出租車外，其余的交通工具都不是專門服務(wù)一個(gè)人的，很不靈活。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有的城市交通工具遇到的環(huán)境污染，造價(jià)高，交通擁堵，靈活性差等不足，本發(fā)明提出一種單人磁懸浮公交的交通工具。該交通工具針對(duì)個(gè)人服務(wù)，造價(jià)低，無尾氣排放，不會(huì)交通擁塞或者發(fā)生車禍。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:采用特殊的軌道，表面鋪設(shè)一層強(qiáng)力永磁鐵，同時(shí)軌道兩側(cè)提供磁場(chǎng)，單人磁懸浮公交外形如同縮小版的私家車，底部覆蓋強(qiáng)力永磁鐵，公交有兩翼，兩翼是由線圈組成的，能產(chǎn)生電流，線圈嵌在軌道兩側(cè)磁場(chǎng)內(nèi)，與磁場(chǎng)方向垂直。根據(jù)同性磁極相互排斥原理，軌道鋪設(shè)的強(qiáng)力永磁鐵和單人磁懸浮公交底部的強(qiáng)力永磁鐵互相排斥使單人磁懸浮公交懸浮起來，根據(jù)左手定則，單人磁懸浮公交兩翼提供的電流在軌道兩側(cè)的磁場(chǎng)內(nèi)受到安培力，提供前進(jìn)的動(dòng)力。當(dāng)單人磁懸浮公交在運(yùn)行時(shí)，公交自動(dòng)駕駛，用戶只需指定目的地即可。在軌道上運(yùn)行的公交都有相同的速度，不需要等紅燈，只有到終點(diǎn)才停車，另外本發(fā)明的單人磁懸浮公交內(nèi)部有人工發(fā)電裝置以備電量不足之萬一。當(dāng)新的用戶請(qǐng)求公交時(shí)，可以在隨處可見的站臺(tái)內(nèi)坐上一輛公交，經(jīng)過加速帶加速至一定速度，即可安全進(jìn)入軌道，在軌道上勻速運(yùn)行一段時(shí)間就可以到達(dá)目的地，最后單人磁懸浮公交進(jìn)入減速帶，回收能量。乘客乘坐單人磁懸浮公交的整個(gè)過程的能量分析如下:設(shè)單人磁懸浮公交的兩翼的線圈總長(zhǎng)度為L(zhǎng)，電阻為R，各有一個(gè)電動(dòng)勢(shì)為U的電源，開始時(shí)電流I等于U/R，安培力F = BIL, F遠(yuǎn)大于空氣阻力f，單人磁懸浮公交加速。加速過程中，線圈的反向感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨速度增加而增大，用于產(chǎn)生電流的電動(dòng)勢(shì)減少，電流逐漸變小，安培力也隨之減少，最終F = f，單人磁懸浮公交進(jìn)入勻速運(yùn)行狀態(tài)，假設(shè)此時(shí)速度為V，這個(gè)過程中電能轉(zhuǎn)化為了單人磁懸浮公交的動(dòng)能和線圈電阻產(chǎn)生的熱能。勻速后I =(U-BLV) /R、F = BIL = BL (U-BLV) /R，電能輸出功率P = UI = U* (U-BLV) /R，線圈產(chǎn)生熱量功率 PI = I*I*R = (U-BLV) * (U-BLV) /R,單人磁懸浮公交動(dòng)力功率 P2 = F*V = BLV* (U-BLV) /R，此時(shí)電能提供的功率等于線圈電阻產(chǎn)生熱量功率加上單人磁懸浮公交前進(jìn)功率。
[0005]本發(fā)明的單人磁懸浮公交的有益效果是:造價(jià)低廉，靈活性高，環(huán)保節(jié)能，安全舒適，而且軌道可以建在立交橋上，可以建在地面，可以建在地下，這將大大減少城市道路面積。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的單人磁懸浮公交的特殊軌道俯視圖。
[0007]圖2為單人磁懸浮公交在軌道上運(yùn)行時(shí)的豎截面圖。
[0008]圖3為單人磁懸浮公交兩翼線圈產(chǎn)生動(dòng)力的原理圖。
[0009]圖4為單人磁懸浮公交底部和軌道接觸面的豎截面圖。
[0010]圖中1.軌道，2.單人磁懸浮公交，3.座位，4.手動(dòng)發(fā)電器，5.軌道鋪設(shè)的永磁鐵，6.單人磁懸浮公交底部永磁鐵，7.動(dòng)力線圈，8.動(dòng)力磁場(chǎng)，9.地磁屏蔽網(wǎng)，10.站臺(tái)，11.加速區(qū)，12.減速區(qū)，13.公交磁屏蔽網(wǎng)，14.動(dòng)力磁場(chǎng)線，15.動(dòng)力電流。

【具體實(shí)施方式】
[0011]圖1中，用戶從站臺(tái)(10)坐上單人磁懸浮公交(2)上的座位(3)，經(jīng)加速帶(11)加速至恒速，進(jìn)入軌道(1)，開始勻速運(yùn)動(dòng)直至目的地，然后在目的地進(jìn)入減速帶(12)，把多余的動(dòng)能回收。為了新乘客順利進(jìn)入軌道而不會(huì)與軌道上的其他乘客碰撞，把軌道視為循環(huán)往復(fù)的傳送帶，為每個(gè)站臺(tái)分配傳送帶上的一段空間，站臺(tái)只會(huì)在下一次所屬空間到來時(shí)，才允許乘客入軌。為了保障單人磁懸浮公交(2)在轉(zhuǎn)彎時(shí)保持穩(wěn)定，根據(jù)單人磁懸浮公交(2)轉(zhuǎn)彎的向心力方向，把軌道設(shè)計(jì)成傾斜一定角度。在造價(jià)方面，軌道上只需鋪設(shè)一層永磁鐵，基層用水泥固定，軌道兩側(cè)也用永磁鐵保持動(dòng)力磁場(chǎng)(8)，永磁鐵建議采用釹鐵硼磁鐵，磁性強(qiáng)，磁性持久且造價(jià)便宜。
[0012]圖2所示的實(shí)施例中，單人磁懸浮公交(2)與地面零接觸勻速運(yùn)行，乘客在座位
(3)上舒適地欣賞城市風(fēng)光。如圖4中單人磁懸浮公交永磁鐵(6)和軌道鋪設(shè)的永磁鐵
(5)同極互斥，單人磁懸浮公交(2)完全騰空，所受的阻力來源于空氣，為了使單人磁懸浮公交在運(yùn)行過程中不至于脫軌，把軌道和單人磁懸浮公交底部的接觸面設(shè)計(jì)成凸凹相嵌的形狀。如圖3中兩翼的動(dòng)力線圈(7)在動(dòng)力磁場(chǎng)線(14)產(chǎn)生動(dòng)力電流(15)，動(dòng)力線圈(7)受到的安培力為單人磁懸浮公交(2)提供前進(jìn)的動(dòng)力。為了防止磁場(chǎng)對(duì)乘客產(chǎn)生未知的危害，使用磁屏蔽技術(shù)，在軌道鋪設(shè)的永磁鐵(5)和動(dòng)力永磁鐵(8)的周圍用地磁屏蔽網(wǎng)(9)圍繞，同時(shí)在單人磁懸浮公交永磁鐵(6)上層覆蓋公交磁屏蔽網(wǎng)(13)，地磁屏蔽網(wǎng)(9)和公交磁屏蔽網(wǎng)(13)在公交運(yùn)行過程中保持接觸。
【權(quán)利要求】
1.單人磁懸浮公交，一種新型的城市中的公共交通工具，乘客可以在任何公交站臺(tái)坐上公交，根據(jù)路程遠(yuǎn)近進(jìn)行付費(fèi)，其特征是:使用特殊的軌道和公交，根據(jù)永磁鐵同性相斥原理，軌道表面和公交底部鋪設(shè)同極相對(duì)的永磁鐵，使單人磁懸浮公交脫離地面，根據(jù)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受力原理，公交兩翼的線圈通電，在軌道兩側(cè)的動(dòng)力磁場(chǎng)中受到前進(jìn)的動(dòng)力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人磁懸浮公交，其特征是:為軌道表面的磁場(chǎng)和兩側(cè)的動(dòng)力磁場(chǎng)包圍一層磁屏蔽網(wǎng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人磁懸浮公交，其特征是:把一條道路分為若干區(qū)域，每個(gè)站臺(tái)只能在屬于自己的區(qū)域到來時(shí)才允許新乘客進(jìn)入軌道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單人磁懸浮公交，其特征是:把軌道表面的永磁鐵設(shè)計(jì)成凸凹型，單人磁懸浮公交的底部永磁鐵設(shè)計(jì)成與之吻合的形狀。
【文檔編號(hào)】B60L13/04GK104249631SQ201310279723
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2013年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月26日
【發(fā)明者】杜亞博 申請(qǐng)人:杜亞博