CN107571769A - 一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车，包括第三轨供电模块、断路器、牵引逆变器、开关控制器、电池模块及转换开关，第三轨供电模块的输出正端与断路器的第一端连接，断路器的第二端分别与转换开关的输出正端及牵引逆变器的输入正端连接，转换开关的输出负端分别与第三轨供电模块的输出负端及牵引逆变器的输入负端连接，转换开关的输入端与电池模块连接，所述牵引逆变器的输出端与电机连接，开关控制器分别与转换开关及断路器连接。本发明节省了大量人力，保证了工作人员的人身安全，提高了检修效率；库区内的股道间无需设置护栏，增大了股道间的间距，方便检修设备和备件进入股道，方便检修工作的进行。

Description

一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车

技术领域

本发明涉及磁浮技术领域，特别是涉及一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车。

背景技术

随着科技的发展，人们的出行方式也越来越多。磁浮列车以其速度快、舒适性高等优点越来越多的成为人们的出行选择。现有技术中磁浮列车在正线及车辆段均采用采用第三轨方式供电，也即磁浮列车通过受流器从第三轨(DC1500V)上接触取电，再通过逆变器为电机供电。

在实际应用中，磁浮列车在正线运营完后会回到车辆段的库中进行例行检修。由于现有技术中的磁浮列车在车辆段采用第三轨供电，因此，磁浮列车回库停稳后，必须断开第三轨供电，则一方面，检修人员每天断送电作业平均12次左右，频繁断送电作业耗费大量人力，且由于是超高压，在断送电过程中对检修人员的生命安全构成极大威胁，还严重影响了检修工作效率。另一方面，为防止无关人员进入第三轨带电区域，库区内的所有股道均采用护栏进行隔离，造成股道间距狭窄，相关检修设备和备件无法进入股道，给检修工作造成极大不便。

因此，如何提供一种解决上述技术问题的方案是本领域技术人员目前需要解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车，一方面，工作人员检修时无需刻意对第三轨进行断送电，节省了大量人力，保证了工作人员的人身安全，提高了检修效率；另一方面，库区内的股道间无需设置护栏，增大了股道间的间距，方便检修设备和备件进入股道，方便检修工作的进行。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种磁浮列车牵引系统，包括第三轨供电模块、断路器、牵引逆变器、开关控制器、电池模块及转换开关，其中：

所述第三轨供电模块的输出正端与所述断路器的第一端连接，所述断路器的第二端分别与所述转换开关的输出正端及所述牵引逆变器的输入正端连接，所述转换开关的输出负端分别与所述第三轨供电模块的输出负端及所述牵引逆变器的输入负端连接，所述转换开关的输入端与所述电池模块连接，所述逆变器的输出端与电机连接，所述开关控制器分别与所述转换开关及所述断路器连接，当所述磁浮列车行驶在正线时，所述开关控制器控制所述断路器闭合且控制所述转换开关断开，当所述磁浮列车行驶在车辆段时，所述开关控制器控制所述断路器断开且控制所述转换开关闭合。

优选地，该系统还包括：

第一端分别与所述断路器的第二端及所述转换开关的输出正端连接、第二端与所述牵引逆变器的输入正端连接、用于限流的限流模块。

优选地，所述限流模块为电抗器。

优选地，该系统还包括预供电模块，所述预供电模块包括第一接触器、第二接触器及预供电电阻，其中：

所述第一接触器的第一端分别与所述断路器的第二端、所述转换开关的输出正端及所述第二接触器的第一端连接，所述第一接触器的第二端分别与所述电阻的第一端及所述电抗器的第一端连接，所述第二接触器的第二端与所述电阻的第二端连接，所述第一接触器的控制端及所述第二接触器的控制端与所述开关控制器连接。

优选地，所述电池为蓄电池。

优选地，所述电池为超级电容。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种磁浮列车，包括如上述所述的磁浮列车牵引系统。

本发明提供了一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车，包括第三轨供电模块、断路器、牵引逆变器、开关控制器、电池模块及转换开关，其中，第三轨供电模块的输出正端与断路器的第一端连接，断路器的第二端分别与转换开关的输出正端及牵引逆变器的输入正端连接，转换开关的输出负端分别与第三轨供电模块的输出负端及牵引逆变器的输入负端连接，转换开关的输入端与电池模块连接，所述牵引逆变器的输出端与电机连接，开关控制器分别与转换开关及断路器连接，当磁浮列车行驶在正线时，开关控制器控制断路器闭合且控制转换开关断开，当磁浮列车行驶在车辆段时，开关控制器控制断路器断开且控制转换开关闭合。

可见，本申请中将磁浮列车的牵引模块分为两种，一种是用于正线的第三轨牵引模块，另一种是用于车辆段的电池牵引模块，因为在车辆段库中是电池模块来为列车供电的，这样就无需在车辆段库内设置第三轨，则一方面，工作人员检修时无需刻意对第三轨进行断送电，节省了大量人力，保证了工作人员的人身安全，提高了检修效率；另一方面，库区内的股道间无需设置护栏，增大了股道间的间距，方便检修设备和备件进入股道，方便检修工作的进行。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对现有技术和实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种磁浮列车牵引系统的结构示意图；

图2为本发明提供的另一种磁浮列车牵引系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明的核心是提供一种磁浮列车牵引系统及磁浮列车，一方面，工作人员检修时无需刻意对第三轨进行断送电，节省了大量人力，保证了工作人员的人身安全，提高了检修效率；另一方面，库区内的股道间无需设置护栏，增大了股道间的间距，方便检修设备和备件进入股道，方便检修工作的进行。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参照图1，图1为本发明提供的一种磁浮列车牵引系统的结构示意图，该系统包括第三轨供电模块1、断路器QF1、牵引逆变器3、开关控制器4、电池模块5及转换开关6，其中：

第三轨供电模块1的输出正端与断路器QF1的第一端连接，断路器QF1的第二端分别与转换开关6的输出正端及牵引逆变器3的输入正端连接，转换开关6的输出负端分别与第三轨供电模块1的输出负端及牵引逆变器3的输入负端连接，转换开关6的输入端与电池模块5连接，牵引逆变器3的输出端与电机连接，开关控制器4分别与转换开关6及断路器QF1连接，当磁浮列车行驶在正线时，开关控制器4控制断路器QF1闭合且控制转换开关6断开，当磁浮列车行驶在车辆段时，开关控制器4控制断路器QF1断开且控制转换开关6闭合。

具体地，本申请中在原有第三轨供电的基础上，还增加了电池模块5和转换开关6，从而使得本申请提供的磁浮列车包括两种牵引模块，一种是第三轨牵引模块，一种是电池牵引模块，磁浮列车在正线上就采用原有的第三轨牵引模块，在车辆段就采用电池牵引模块，具体地，当磁浮列车行驶在正线时，开关控制器4控制断路器QF1闭合且控制转换开关6断开，当磁浮列车行驶在车辆段时，开关控制器4控制断路器QF1断开且控制转换开关6闭合，可见，本申请中的电池模块5和第三轨供电模块1互锁，确保了两种供电方式在相互转换时第三轨供电模块1与电池模块5的有效隔离。

另外，需要说明的是，由于本申请中增加的电池模块5的输出电压和第三轨供电模块1的输出电压通常不同，因此，牵引逆变器3中也会多一套与电池模块5相适应的、用于对牵引逆变器3中的开关管进行控制的软件，在牵引模块进行切换时，控制软件也会适应性切换。

另外，为防止磁浮列车进出库时，与受流轨接触的受流器窜电至库内的受流器。可以在库外设置牵引模式转换标，磁浮列车必须运行至牵引模式转换标才能转换牵引模式。

综上，本申请中无需在车辆段库内设置第三轨，则一方面，工作人员检修时无需刻意对第三轨进行断送电，节省了大量人力，保证了工作人员的人身安全，提高了检修效率；另一方面，库区内的股道间无需设置护栏，增大了股道间的间距，方便检修设备和备件进入股道，方便检修工作的进行。

请参照图2，图2为本发明提供的另一种磁浮列车牵引系统的结构示意图。在上述实施例的基础上：

作为一种优选地实施例，该系统还包括：

第一端分别与断路器QF1的第二端及转换开关6的输出正端连接、第二端与牵引逆变器3的输入正端连接、用于限流的限流模块。

在实际应用中，会存在一些原因使得供电模块(第三轨供电模块1或者电池模块5)的供电电流太大，例如在断路器QF1闭合充电的瞬间，供电电流过大，如果此时没有相应的保护措施的话，可能会对供电模块和/或牵引逆变器3产生损害，本申请在供电模块与牵引逆变器3之间设置了限流模块，从而提升了整个牵引系统的安全性能。

作为一种优选地实施例，限流模块为电抗器L。

具体地，选用电抗器L作为限流模块，结构简单且成本低。当然，这里的限流模块还可以为其他限流器件，本发明在此不做特别的限定，根据实际情况来定。

作为一种优选地实施例，该系统还包括预供电模块，预供电模块包括第一接触器KM1、第二接触器KM2及预供电电阻R，其中：

第一接触器KM1的第一端分别与断路器QF1的第二端、转换开关6的输出正端及第二接触器KM2的第一端连接，第一接触器KM1的第二端分别与电阻的第一端及电抗器L的第一端连接，第二接触器KM2的第二端与电阻的第二端连接，第一接触器KM1的控制端及第二接触器KM2的控制端与开关控制器4连接。

为了进一步提高牵引系统的安全性和可靠性，本申请还在供电模块与牵引逆变器3之间设置了预供电模块，当供电模块要为牵引逆变器3供电时，开关控制器4先控制第二接触器KM2断开，使得供电模块以一个较小的供电电流为牵引逆变器3供电，当牵引逆变器3两端的供电电压达到一个预设值时，例如为供电模块的输出电压的80％时，开关控制器4控制第一接触器KM1闭合，然后再控制第二接触器KM2断开。当供电模块要停止为牵引逆变器3供电时，开关控制器4先控制第一接触器KM1断开，再控制断路器QF1(当供电模块为第三轨供电模块1时)或者转换开关6(当供电模块为电池模块5时)断开。

作为一种优选地实施例，电池为蓄电池。

作为一种优选地实施例，电池为超级电容。

具体地，当电池为蓄电池时，可以新增加一个蓄电池，也可以采用磁浮列车上已有的用于为悬浮控制箱(用于控制列车悬浮电磁铁的磁通量，从而达到控制列车与F轨之间的悬浮间隙)和开关控制器4供电的悬浮蓄电池，成本低，无需占用磁浮列车上的额外空间，另外，这里的电池还可以选用超级电容，充电快，性能稳定，当然，这里还可以选用其他类型的电池，本申请在此不做特别限定，根据实际情况来定。

为解决上述技术问题，本发明还提供了一种磁浮列车，包括如上述的磁浮列车牵引系统。

对于本发明提供的磁浮列车的介绍请参照上述实施例，本发明在此不再赘述。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种磁浮列车牵引系统，其特征在于，包括第三轨供电模块、断路器、牵引逆变器、开关控制器、电池模块及转换开关，其中：

所述第三轨供电模块的输出正端与所述断路器的第一端连接，所述断路器的第二端分别与所述转换开关的输出正端及所述牵引逆变器的输入正端连接，所述转换开关的输出负端分别与所述第三轨供电模块的输出负端及所述牵引逆变器的输入负端连接，所述转换开关的输入端与所述电池模块连接，所述逆变器的输出端与电机连接，所述开关控制器分别与所述转换开关及所述断路器连接，当所述磁浮列车行驶在正线时，所述开关控制器控制所述断路器闭合且控制所述转换开关断开，当所述磁浮列车行驶在车辆段时，所述开关控制器控制所述断路器断开且控制所述转换开关闭合。

2.如权利要求1所述的磁浮列车牵引系统，其特征在于，该系统还包括：

第一端分别与所述断路器的第二端及所述转换开关的输出正端连接、第二端与所述牵引逆变器的输入正端连接、用于限流的限流模块。

3.如权利要求2所述的磁浮列车牵引系统，其特征在于，所述限流模块为电抗器。

4.如权利要求2所述的磁浮列车牵引系统，其特征在于，该系统还包括预供电模块，所述预供电模块包括第一接触器、第二接触器及预供电电阻，其中：

所述第一接触器的第一端分别与所述断路器的第二端、所述转换开关的输出正端及所述第二接触器的第一端连接，所述第一接触器的第二端分别与所述电阻的第一端及所述电抗器的第一端连接，所述第二接触器的第二端与所述电阻的第二端连接，所述第一接触器的控制端及所述第二接触器的控制端与所述开关控制器连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的磁浮列车牵引系统，其特征在于，所述电池为蓄电池。

6.如权利要求1-4任一项所述的磁浮列车牵引系统，其特征在于，所述电池为超级电容。

7.一种磁浮列车，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的磁浮列车牵引系统。