CN108466569A - 一种中低速磁浮车辆走行机构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中低速磁浮车辆走行机构，该走形机构包括依次连接的悬浮架，每个悬浮架两侧分别悬挂一个直线感应电机定子，所述的悬浮架设有六个，所述的直线感应电机定子共十二个，并对称分布的走行机构两侧，走行机构每一侧的直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器。与现有技术相比，本发明增大单台直线感应电机定子的端电压，能够提升磁浮列车的最大运行速度，同时提高了***的可用性和可靠性，保证列车的安全、稳定运行。

Description

一种中低速磁浮车辆走行机构
技术领域
本发明涉及轨道交通车辆技术领域，尤其是涉及一种中低速磁浮车辆走行机构。
背景技术
磁悬浮列车是交通运输领域的重大技术革新，磁浮列车通过电磁力实现列车与轨道之间的无接触的悬浮和导向，再利用直线电机产生的电磁力牵引列车运行。中低速磁浮列车作为磁浮列车的一种方式，时速不超过200公里，具有噪声低、舒适性高、环保性能好等优点，能够满足城市范围内、短途城际的交通运输需求。中低速磁浮列车依靠安装在车上的悬浮磁铁产生悬浮力，在车上安装有直线感应电机的定子(包括铁心和绕组)，列车通过受流轨从地面取得电能为直线电机定子绕组供电，通过车上的直线感应电机定子与地面铺设的铝感应板相互作用产生列车所需的牵引力与制动力。低速磁浮列车的单节车辆的走行机构一般由五个悬浮架构成，每个悬浮架的左右两侧各安装一台直线感应电机定子，每侧的五个直线感应电机定子串联后连接到车上的牵引逆变器，单节车辆共有十个直线感应电机定子，构成五串两并连接方式。
目前，低速磁浮列车的最高时速为100公里左右，还不能完全满足城市内部、城市之间轨道交通的要求。列车的牵引力由直线感应电机提供，列车的最高速度与直线感应电机定子的端电压相关，增加定子绕组的端电压是提升列车最高速度的有效手段。定子绕组的连接方式为五串二并，单个直线感应电机定子的最大端电压为牵引逆变器输出电压的五分之一，在牵引逆变器的输出电压一定的情况下，难以通过改变定子绕组的连接方式增大定子绕组的端电压。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种中低速磁浮车辆走行机构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种中低速磁浮车辆走行机构，该走形机构包括依次连接的悬浮架，每个悬浮架两侧分别悬挂一个直线感应电机定子，所述的悬浮架设有六个，所述的直线感应电机定子共十二个，并对称分布在走行机构两侧，走行机构每一侧的六个直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器。
走行机构每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序划分为2组，每一组的三个直线感应电机定子分别串联连接形成4个串联组，各串联组分别连接至一个车载牵引逆变器。
4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：
位于走行机构前半部两侧的串联组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的串联组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串两并形式。
4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：
4个串联组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串四并形式。
走行机构每一侧的直线感应电机定子按如下方式划分为四组：
每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序首先划分为两大组，每组3个直线感应电机定子，选取两个相邻的直线感应电机定子相互串联形成串联小组，各大组中未串联成组的直线感应电机定子与走行机构相对侧的未串联成组的直线感应电机定子串联连接形成串联小组，12个直线感应电机定子组成6个串联小组，6个串联小组分别连接至一个车载牵引逆变器。
6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：
位于走行机构前半部两侧的3个串联小组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的3个串联小组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串三并形式。
6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：
6个串联小组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串六并形式。
走行机构首末端设有首端滑台和末端滑台，首端滑台和末端滑台之间依次分布第一固定滑台、第一中间滑台、第二中间滑台、第三中间滑台和第二固定滑台，6个悬浮架依次分布并分别销接在相邻两个滑台上。
首端滑台和第一中间滑台之间设有第一迫导向机构，末端滑台和第三中间滑台之间设有第二迫导向机构。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
(1)本发明磁浮列车的走行机构采用的六个悬浮架能够悬挂十二台直线感应电机定子，每侧的六个直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器，一方面，每组中串联的直线感应电机定子数量减少，能有效提高单个直线感应电机定子的端电压，大大提高列车的最高运行速度，另一方面，当某一侧单台直线感应电机定子发生故障，该侧仍存在正常工作的直线感应电机定子，能够保证车辆两侧具备驱动能力，提高了列车运行的可靠性和安全性；
(2)本发明直线感应电机定子的三串两并形式以及三串四并形式，每台直线感应电机定子的端电压为牵引逆变器输出电压的三分之一，假设牵引逆变器输出电压不变的情况下，此种连接方式下单台直线感应电机定子的端电压相较于原有的五串两并方式提高了60％，当一台直线感应电机定子绕组出现故障时，仅仅会造成该故障定子与其串联的两台直线感应电机定子退出运行，其他九台直线感应电机定子正常工作，驱动力损失为25％，但车辆两侧均有驱动力，而原有的五串两并连接方式下，一台直线感应电机定子出现故障状态，将造成车辆一侧的五台直线感应电机定子全部退出运行，动力损失为50％，且车辆一侧完全失去驱动力；
(3)本发明直线感应电机定子的两串三并形式以及两串六并形式，每台直线感应电机定子的端电压为牵引逆变器输出电压的二分之一，假设牵引逆变器输出电压不变的情况下，此种连接方式下单台直线感应电机定子的端电压相较于原有的五串两并方式提高了150％，一台直线感应电机定子绕组出现故障时，仅仅会造成两个直线感应电机定子退出运行，驱动力损失为20％，且保证了车辆两侧具有驱动力；
(4)本发明直线感应电机定子的三串两并形式以及两串三并形式，当一个牵引逆变器出现故障时，六台直线电机定子绕组退出运行，另一个牵引逆变器供电的六台直线感应电机定子正常工作，每侧有三台直线感应电机定子能够正常提供动力，车辆两侧均能具备驱动能力，运行可靠性强。
附图说明
图1为本发明中低速磁浮车辆走行机构的整体结构示意图；
图2为悬浮架的俯视图；
图3为悬浮架的侧视图；
图4为第一迫导向机构的俯视图；
图5为实施例1直线感应电机定子的连接方式示意图；
图6为实施例2直线感应电机定子的连接方式示意图；
图7为实施例3直线感应电机定子的连接方式示意图；
图8为实施例4直线感应电机定子的连接方式示意图。
图中，1～6为悬浮架，7为首端滑台，8为末端滑台，9为第一固定滑台，10为第二固定滑台，11为第一中间滑台，12为第二中间滑台，13为第三中间滑台，14为第一迫导向机构，15为第二迫导向机构，16～27为直线感应电机定子，28～30为车载牵引逆变器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。注意，以下的实施方式的说明只是实质上的例示，本发明并不意在对其适用物或其用途进行限定，且本发明并不限定于以下的实施方式。
实施例1
如图1～4所示，一种中低速磁浮车辆走行机构，该走形机构包括依次连接的悬浮架，每个悬浮架两侧分别悬挂一个直线感应电机定子，悬浮架设有六个，直线感应电机定子共十二个，并对称分布在走行机构两侧，走行机构首末端设有首端滑台7和末端滑台8，首端滑台7和末端滑台8之间依次分布第一固定滑台9、第一中间滑台11、第二中间滑台12、第三中间滑台13和第二固定滑台10，6个悬浮架依次分布并分别销接在相邻两个滑台上。首端滑台7和第一中间滑台11之间设有第一迫导向机构14，末端滑台8和第三中间滑台13之间设有第二迫导向机构15，具体地：
悬浮架1销接于首端滑台7和第一固定滑台9之间，悬浮架2销接于第一固定滑台9和第一中间滑台11之间，悬浮架3销接于第一中间滑台11和第二中间滑台12之间，悬浮架4销接于第二中间滑台12和第三中间滑台13之间，悬浮架5销接于第三中间滑台13和第二固定滑台13之间，悬浮架6销接于第二固定滑台10和末端端滑台8之间；
第一迫导向机构14两端横杆销接于第一固定滑台7和第一中间滑台11之间，第二迫导向机构15两端横杆销接于第三中间滑台13和第二固定滑台8之间；
直线感应电机定子16、直线感应电机定子17分别悬挂于悬浮架1的两侧，直线感应电机定子18、直线感应电机定子19分别悬挂于悬浮架2的两侧，直线感应电机定子20、直线感应电机定子21分别悬挂于悬浮架3的两侧，直线感应电机定子22、直线感应电机定子23分别悬挂于悬浮架4的两侧，直线感应电机定子24、直线感应电机定子25分别悬挂于悬浮架5的两侧，直线感应电机定子26、直线感应电机定子27分别悬挂于悬浮架6的两侧。
走行机构每一侧的六个直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器。
如图5所示，本实施例中，走行机构每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序划分为2组，每一组的三个直线感应电机定子分别串联连接形成4个串联组，各串联组分别连接至一个车载牵引逆变器。4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：位于走行机构前半部两侧的串联组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的串联组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串两并形式。
具体地，直线感应电机定子16、直线感应电机定子18和直线感应电机定子20串联成第一串联组，直线感应电机定子17、直线感应电机定子19和直线感应电机定子21串联成第二串联组，直线感应电机定子22、直线感应电机定子24和直线感应电机定子26串联成第三串联组，直线感应电机定子23、直线感应电机定子25和直线感应电机定子27串联成第四串联组，第一串联组和第二串联组并联车载牵引逆变器28，第三串联组和第四串联组并联车载牵引逆变器29。
实施例2
如图6所示，本实施例与实施例1不同之处在于，4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：4个串联组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串四并形式，具体地，4个串联组均并联至车载牵引逆变器30。其余均与实施例1相同。
实施例3
如图7所示，本实施例与实施例1不同之处在于，走行机构每一侧的直线感应电机定子按如下方式划分为四组：
每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序首先划分为两大组，每组3个直线感应电机定子，选取两个相邻的直线感应电机定子相互串联形成串联小组，各大组中未串联成组的直线感应电机定子与走行机构相对侧的未串联成组的直线感应电机定子串联连接形成串联小组，12个直线感应电机定子组成6个串联小组，6个串联小组分别连接至一个车载牵引逆变器。6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：位于走行机构前半部两侧的3个串联小组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的3个串联小组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串三并形式。
具体地，如图7中，直线感应电机定子16和直线感应电机定子18作为第一串联小组，直线感应电机定子17和直线感应电机定子19作为第二串联小组，直线感应电机定子20和直线感应电机定子21作为第三串联小组，直线感应电机定子22和直线感应电机定子24作为第四串联小组，直线感应电机定子23和直线感应电机定子25作为第五串联小组，直线感应电机定子26和直线感应电机定子27作为第六串联小组，第一串联小组、第二串联小组和第三串联小组均并联至车载牵引逆变器28，第四串联小组、第五串联小组和第六串联小组均并联至车载牵引逆变器29。
实施例4
如图8所示，本实施例与实施例3不同之处在于，6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：6个串联小组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串六并形式，具体地，6个串联小组均并联至车载牵引逆变器30。其余均与实施例1相同。
上述实施例1和实施例2中，直线感应电机定子的三串两并形式以及三串四并形式，每台直线感应电机定子的端电压为牵引逆变器输出电压的三分之一，假设牵引逆变器输出电压不变的情况下，此种连接方式下单台直线感应电机定子的端电压相较于原有的五串两并方式提高了60％，当一台直线感应电机定子绕组出现故障时，仅仅会造成该故障定子与其串联的两台直线感应电机定子退出运行，其他九台直线感应电机定子正常工作，驱动力损失为25％，但车辆两侧均有驱动力，而原有的五串两并连接方式下，一台直线感应电机定子出现故障状态，将造成车辆一侧的五台直线感应电机定子全部退出运行，动力损失为50％，且车辆一侧完全失去驱动力。
上述实施例3和实施例4中直线感应电机定子的两串三并形式以及两串六并形式，每台直线感应电机定子的端电压为牵引逆变器输出电压的二分之一，假设牵引逆变器输出电压不变的情况下，此种连接方式下单台直线感应电机定子的端电压相较于原有的五串两并方式提高了150％，一台直线感应电机定子绕组出现故障时，仅仅会造成两个直线感应电机定子退出运行，驱动力损失为20％，且保证了车辆两侧具有驱动力。
上述实施例1和实施例3中，直线感应电机定子的三串两并形式以及两串三并形式，当一个牵引逆变器出现故障时，六台直线电机定子绕组退出运行，另一个牵引逆变器供电的六台直线感应电机定子正常工作，每侧有三台直线感应电机定子能够正常提供动力，车辆两侧均能具备驱动能力，运行可靠性强。
上述实施方式仅为例举，不表示对本发明范围的限定。这些实施方式还能以其它各种方式来实施，且能在不脱离本发明技术思想的范围内作各种省略、置换、变更。

Claims (9)

1.一种中低速磁浮车辆走行机构，该走形机构包括依次连接的悬浮架，每个悬浮架两侧分别悬挂一个直线感应电机定子，其特征在于，所述的悬浮架设有六个，所述的直线感应电机定子共十二个，并对称分布在走行机构两侧，走行机构每一侧的六个直线感应电机定子至少分为2组，每一组中的直线感应电机定子分别串联并连接至一个车载牵引逆变器。
2.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，走行机构每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序划分为2组，每一组的三个直线感应电机定子分别串联连接形成4个串联组，各串联组分别连接至一个车载牵引逆变器。
3.根据权利要求2所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：
位于走行机构前半部两侧的串联组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的串联组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串两并形式。
4.根据权利要求2所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，4个串联组连接车载牵引逆变器的方式为：
4个串联组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成三串四并形式。
5.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，走行机构每一侧的直线感应电机定子按如下方式划分为四组：
每一侧的直线感应电机定子按照排列顺序首先划分为两大组，每组3个直线感应电机定子，选取两个相邻的直线感应电机定子相互串联形成串联小组，各大组中未串联成组的直线感应电机定子与走行机构相对侧的未串联成组的直线感应电机定子串联连接形成串联小组，12个直线感应电机定子组成6个串联小组，6个串联小组分别连接至一个车载牵引逆变器。
6.根据权利要求5所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：
位于走行机构前半部两侧的3个串联小组分别并联至一个车载牵引逆变器，位于走行机构后半部两侧的3个串联小组分别并联至另一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串三并形式。
7.根据权利要求6所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，6个串联小组连接车载牵引逆变器的方式为：
6个串联小组均并联至一个车载牵引逆变器，所有直线感应电机定子形成两串六并形式。
8.根据权利要求1所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，走行机构首末端设有首端滑台(7)和末端滑台(8)，首端滑台(7)和末端滑台(8)之间依次分布第一固定滑台(9)、第一中间滑台(11)、第二中间滑台(12)、第三中间滑台(13)和第二固定滑台(10)，6个悬浮架依次分布并分别销接在相邻两个滑台上。
9.根据权利要求8所述的一种中低速磁浮车辆走行机构，其特征在于，首端滑台(7)和第一中间滑台(11)之间设有第一迫导向机构(14)，末端滑台(8)和第三中间滑台(13)之间设有第二迫导向机构(15)。
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