永磁涡流制动技术在游乐设备中的应用_鞠成伟.pdf

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1、研究与开发机电工程技术2014年第43卷第06期DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2014.06.051永磁涡流制动技术在游乐设备中的应用123鞠成伟，孙建熙，张更娥（1.广西区特种设备监督检验院，广西南宁530219；2.北京联合思力科技有限公司，北京100016；3.南宁学院，广西南宁530001）摘要：介绍了双面线性永磁涡流制动技术在游乐设备中的应用，利用有限元磁场耦合分析计算后，设计出“失重体验”结构图及模型，打破了国外对此技术的长期垄断，填补了国内空白。关键词：涡流制动；有限元法；磁场耦合分析；失重体验中图分类号：TH122文献标识码：B文章编号：1009－

2、9492(2014)06－0186－05ApplicationofEddyCurrentBrakingTechnologyintheAmusementEquipment123JUCheng-wei，SUNJian-xi，ZHANGGeng-e（1.GuangxiSpecialEquipmentSupervisionandInspectionInstitute，Nanning530219，China；2.BeijingUnitedIntelligenceTechnologyCo.，Ltd.，Beijing100016，China；3.NanningUniversity，Nanning53000

3、1，China）Abstract:Thispaperputforwardtheapplicationofdoublelinearpermanentmagneteddycurrentbrakingtechnologyintheamusementequipment，afterusingthefiniteelementmagneticfieldcouplinganalysis，designedaweightlessnessstructureandmodel，broketheforeignmonopolyofthistechnologyandfilledthedomesticblank.Keywor

4、ds:finiteelementmethod；magneticfieldcouplinganalysis；weightlessnessexperience0前言游乐设备等领域的制动系统中已具有许多成功的[1]随着社会的发展，游乐行业在当今社会中所应用先例。我国此前对永磁涡流制动技术的研究占的比重越来越大，游乐作为一种休闲娱乐方式尚处在理论分析及实验阶段。基于永磁涡流制动越来越多地被人们所接受。现代游乐设备依托科技术的独特特点，使线性永磁涡流制动在“过山技的进步，不断地追求“新、奇、特”，在保证绝车”和“自由落体”对安全的前提下，带给游客以最刺激的感官享等直线运动类游乐设受。各领域的高新技术被

5、不断地引入到游乐设备备的制动系统中有着中，现代的游乐设备可以说是集机、电、液压、很好的应用前景。图气动、电磁、光、影、声等领域先进技术于一身1中的过山车就采用的高科技产品。了线性永磁涡流制动永磁涡流制动作为一项新型制动技术出现于技术。20世纪90年代，由日本科学家率先研究，最早应1线性永磁涡流制用在铁路机车制动装置上，依据其结构形式可分动基本原理与结构为直线型永磁涡流制动和旋转型永磁涡流制动。永磁涡流制动的目前日本、德国等国家对永磁涡流制动技术的研基本原理是利用一系图1某过山车轨道究和应用已比较成熟，在高速列车、公交车辆、列N、S极交替排列的收稿日期：2014－04－10186鞠成伟等：永磁

6、涡流制动技术在游乐设备中的应用研究与开发永磁体产生方向交替分布的磁场，当导体板相对2永磁涡流制动的优点于该磁场运动时，导体板切割磁力线产生感应电永磁涡流制动作为一种非粘着性制动方式，动势及涡流，通过涡流磁场与永磁体磁场的相互具有许多传统制动方式无法比拟的优越性能，主作用，产生随速度变化而变化的反向制动力（或要表现在以下工作特性。制动力矩）。从能量的角度说，制动过程中动能通（1）结构紧凑，易于实现小型化，能够大幅过永磁体与导体板的电磁作用，在导体板中转化度地降低对制动单元安装空间的要求。为热能，再通过传导、对流和辐射的方式传递给（2）节能、可靠，由于永磁涡流制动不需要[1]周围空气。外接电源，

7、大大节省了制动用电，而且不存在断线性永磁涡流制动的基本结构形式如图2所电时制动失效的危险；另外永磁涡流是非接触制示，为单面线性永磁涡流制动结构；图3所示结动，所以不受粘着重量、粘着系数的影响，制动构是目前游乐设备中广泛采用的双面线性永磁涡性能稳定。流制动结构，图4为其三维模型。该制动装置主（3）无噪音、免维护、寿命长：由于永磁涡体由两条永磁体单元组成，永磁体镶嵌在电工纯流制动是通过磁电感应原理来制动，相对运动