CN108657024B - 一种适用于中低速磁浮列车的新型供电*** - Google Patents

一种适用于中低速磁浮列车的新型供电*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了适用于中低速磁浮列车的新型供电***，包括供电***模块、牵引逆变器A、牵引逆变器B、牵引电机A、牵引电机B及悬浮控制***；供电***模块的输出正端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入正端连接，供电***模块的输出负端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入负端连接，牵引电机A和牵引电机B的输入端分别与牵引逆变器A及牵引逆变器B的输出端连接。本发明一方面可以实现车辆运行和救援，在车辆段库内无第三轨供电***情况下车辆动车，另一方面整车成本降低。

Description

一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***
技术领域
本发明涉及中低速磁浮技术领域，特别是涉及一种中低速磁浮列车新型供电***。
背景技术
目前，随着磁浮技术的日益成熟，中低速磁浮列车以其速度快、噪音低、舒适性高以及安全可靠等优点越来越受欢迎。现有技术中中低速磁悬浮列车在正线及库内供电方式主要通过第三轨供电模块(DC1500V)给车辆供电，磁浮运行整个线路均要设置第三轨。
在实际运用中，中低速磁浮列车在运行正线线路供电***故障或者车辆段磁浮列车库内没有设置第三轨供电时，磁浮列车将无法完成线路救援及库内动车。
因此，如何提供一种解决中低速磁浮列车在非供电轨供电情况下列车新型供电***方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，解决磁浮列车在线路供电***故障或者库内没有设置第三轨供电***时磁浮列车的供电问题，使用这种新型供电***时列车可以省掉给悬浮控制***供电的悬浮控制电源，也可省掉牵引逆变器输入前端用于滤波和限流的电抗器，故整车成本也随之降低。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，包括供电***模块、牵引逆变器A、牵引逆变器B、牵引电机A、牵引电机B及悬浮控制***；悬浮控制***包括结构相同的悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D，其中:
供电***模块的输出正端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入正端连接，所述供电***模块的输出负端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入负端连接，所述牵引电机A和牵引电机B的输入端分别与所述牵引逆变器A及牵引逆变器B的输出端连接。
作为优选方式，每个悬浮控制***包括悬浮控制器A、悬浮控制器B、电磁铁A线圈1、电磁铁A线圈2、电磁铁A线圈3、电磁铁B线圈1、电磁铁B线圈2、电磁铁B线圈3；
悬浮控制器A输出端与电磁铁A线圈1输入端连接，电磁铁A线圈1输出端与电磁铁A线圈2输入端连接，电磁铁A线圈2输出端与电磁铁A线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接；
悬浮控制器B输出端与电磁铁B线圈1输入端连接，电磁铁B线圈1输出端与电磁铁B线圈2输入端连接，电磁铁B线圈2输出端与电磁铁B线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接。
作为优选方式，供电***模块为蓄电池、超级电容以及氢燃料动力电池中之一的储能电源或者至少两种储能电源的组合。
作为优选方式，供电***模块的电压等级为DC600V～DC700V。
作为优选方式，牵引逆变器A和牵引逆变器B能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆的速度调节；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时(DC600V-DC700V)，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使磁浮车辆按照正常速度行驶；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使其减小，磁浮车辆进行限功处理，车辆降速运行；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U0时，牵引逆变器A和牵引逆变器B进行电压欠压保护，牵引逆变器A和牵引逆变器B封锁，不给牵引电机A和牵引电机B输出电流。作为优选方式，单个悬浮架悬浮控制***中悬浮控制器A和悬浮控制器B，能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆悬浮控制的调整；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时(DC600V-DC700V)，悬浮控制器A和悬浮控制器B分别控制输出给各自线圈a、b、c的电流；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，悬浮控制器A和悬浮控制器B通过网络给司机报警，司机看到报警后车辆回库进行储能***充电；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U1时，悬浮控制器A和悬浮控制器B会进行电压欠压保护，斩波封锁输出，车辆由悬浮状态转为落车状态，靠支撑轮回库。
本发明的有益效果是：采用本发明所提供的一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，一方面可以实现磁浮列车在正线第三轨供电***故障下的车辆运行和救援，在车辆段库内无第三轨供电***情况下车辆动车，另一方面相较现有方案，使用新型储能***供电时，车辆可以省掉给悬浮控制器供电的悬浮控制电源和牵引逆变器输入前端用于滤波和限流的电抗器，也可减少磁浮车辆每个悬浮架所需的悬浮控制器数量，整车成本也随之降低。
附图说明
图1为本发明提供的一种中低速磁浮列车的新型供电***的结构示意图；
图2为本发明提供的一种中低速磁浮列车的新型供电***中车辆单个悬浮架的悬浮控制***的结构示意图；
图3为牵引逆变器A和牵引逆变器B控制流程图；
图4为悬浮架悬浮控制***中悬浮控制器A和悬浮控制器B控制流程图。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。
如图1、图2所示，一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，包括供电***模块、牵引逆变器A、牵引逆变器B、牵引电机A、牵引电机B及悬浮控制***；悬浮控制***包括结构相同的悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D，其中:
供电***模块的输出正端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入正端连接，所述供电***模块的输出负端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入负端连接，所述牵引电机A和牵引电机B的输入端分别与所述牵引逆变器A及牵引逆变器B的输出端连接。
在一个优选实施例中，每个悬浮控制***包括悬浮控制器A、悬浮控制器B、电磁铁A线圈1、电磁铁A线圈2、电磁铁A线圈3、电磁铁B线圈1、电磁铁B线圈2、电磁铁B线圈3；
悬浮控制器A输出端与电磁铁A线圈1输入端连接，电磁铁A线圈1输出端与电磁铁A线圈2输入端连接，电磁铁A线圈2输出端与电磁铁A线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接；
悬浮控制器B输出端与电磁铁B线圈1输入端连接，电磁铁B线圈1输出端与电磁铁B线圈2输入端连接，电磁铁B线圈2输出端与电磁铁B线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接。
在一个优选实施例中，供电***模块为蓄电池、超级电容以及氢燃料动力电池中之一的储能电源或者至少两种储能电源的组合。
在一个优选实施例中，供电***模块的电压等级为DC600V～DC700V。
在一个优选实施例中，如图3所示，牵引逆变器A和牵引逆变器B能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆的速度调节；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时(DC600V-DC700V)，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使磁浮车辆按照正常速度行驶；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使其减小，磁浮车辆进行限功处理，车辆降速运行；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U0时，牵引逆变器A和牵引逆变器B进行电压欠压保护，牵引逆变器A和牵引逆变器B封锁，不给牵引电机A和牵引电机B输出电流。
在一个优选实施例中，如图4所示，单个悬浮架悬浮控制***中悬浮控制器A和悬浮控制器B，能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆悬浮控制的调整；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时(DC600V-DC700V)，悬浮控制器A和悬浮控制器B分别控制输出给各自线圈a、b、c的电流；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，悬浮控制器A和悬浮控制器B通过网络给司机报警，司机看到报警后车辆回库进行储能***充电；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U1时，悬浮控制器A和悬浮控制器B会进行电压欠压保护，斩波封锁输出，车辆由悬浮状态转为落车状态，靠支撑轮回库。
本发明的关键点是：
1、磁浮列车供电***模块由第三轨供电方案更改为新型供电***供电，且新型供电***正常输出电压等级为DC500V-DC600V,新型供电***为储能***，可以为蓄电池，也可以为超级电容。
2、单个悬浮架悬浮控制***采用两套悬浮控制器，每套悬浮控制器给三个电磁铁线圈供电，相较现有方案，精简了控制功能，减少了悬浮控制器数量和悬浮电磁铁线圈数量，节约了成本。
3、随着供电模块输出电压等级的变化，牵引逆变器可根据电压的变化控制磁浮车辆的运行速度并在电压低于一定值时进行欠压保护。
4、采用新型供电***时，相较现有方案，可省掉给悬浮控制器供电的悬浮控制电源和牵引逆变器输入前端用于滤波和限流的电抗器，解决车辆成本的同时实现车辆的轻量化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，其特征在于：包括供电***模块、牵引逆变器A、牵引逆变器B、牵引电机A、牵引电机B及悬浮控制***；悬浮控制***包括结构相同的悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D，其中：
供电***模块的输出正端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入正端连接，所述供电***模块的输出负端分别与所述牵引逆变器A、牵引逆变器B、悬浮控制***A、悬浮控制***B、悬浮控制***C、悬浮控制***D的输入负端连接，所述牵引电机A和牵引电机B的输入端分别与所述牵引逆变器A及牵引逆变器B的输出端连接；
牵引逆变器A和牵引逆变器B能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆的速度调节；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使磁浮车辆按照正常速度行驶；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，牵引逆变器A和牵引逆变器B控制输出给牵引电机A和牵引电机B的电流使其减小，磁浮车辆进行限功处理，车辆降速运行；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U0时，牵引逆变器A和牵引逆变器B进行电压欠压保护，牵引逆变器A和牵引逆变器B封锁，不给牵引电机A和牵引电机B输出电流；
单个悬浮架悬浮控制***中悬浮控制器A和悬浮控制器B，能够检测供电***模块的输出电压，并根据检测到的供电***模块的输出电压进行车辆悬浮控制的调整；
当供电***模块的输出电压在正常范围内时，悬浮控制器A和悬浮控制器B分别控制输出给各自线圈a、b、c的电流；
当检测到供电***模块的输出电压低于正常值时，悬浮控制器A和悬浮控制器B通过网络给司机报警，司机看到报警后车辆回库进行储能***充电；
当供电***模块的输出电压低于某一预设值U1时，悬浮控制器A和悬浮控制器B会进行电压欠压保护，斩波封锁输出，车辆由悬浮状态转为落车状态，靠支撑轮回库；
每个悬浮控制***包括悬浮控制器A、悬浮控制器B、电磁铁A线圈1、电磁铁A线圈2、电磁铁A线圈3、电磁铁B线圈1、电磁铁B线圈2、电磁铁B线圈3；
悬浮控制器A输出端与电磁铁A线圈1输入端连接，电磁铁A线圈1输出端与电磁铁A线圈2输入端连接，电磁铁A线圈2输出端与电磁铁A线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接；
悬浮控制器B输出端与电磁铁B线圈1输入端连接，电磁铁B线圈1输出端与电磁铁B线圈2输入端连接，电磁铁B线圈2输出端与电磁铁B线圈3输入端连接，三个线圈以串联的形式连接。
2.根据权利要求1所述的一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，其特征在于：供电***模块为蓄电池、超级电容以及氢燃料动力电池中之一的储能电源或者至少两种储能电源的组合。
3.根据权利要求1所述的一种适用于中低速磁浮列车的新型供电***，其特征在于：供电***模块的电压等级为DC600V～DC700V。
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