CN110435707A - 一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，包括小型牵引逆变器、悬浮控制器和转向架模块，多个转向架模块安装在车厢的车底，并且沿着车厢的中轴线均匀分布，每个转向架模块的两侧的每一侧上方各安装一个悬浮控制器和一个小型牵引逆变器，悬浮控制器和小型牵引逆变器分布在转向架模块和车底之间使得车厢的整体布载均匀。与现有技术相比，本发明使得整个车厢载重均匀，在进行参数调试时，避免了载重分布不均导致的悬浮控制器中PID控制参数不协调的问题，有利于悬浮参数的快速调节，保证各个悬浮点的悬浮控制参数的一致性。

Description

一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构
技术领域
本发明涉及磁浮列车领域，尤其是涉及一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构。
背景技术
目前，中低速磁浮列车由于其低能耗、高环保、低磨损等方面的优势，逐步成为一种新型的轨道交通工具。中低速磁浮列车通过悬浮牵引系统进行悬浮和驱动牵引，利用电磁场特有的同性相斥、异性相吸原理克服传统轮轨车辆无法避免的车轨接触磨损现象，使得列车在目标悬浮间隙下进行稳定悬浮运行。
如图1和图2所示，现有的中低速磁悬浮列车每节车由五个转向架模块组成，每个转向架模块两侧各有两个悬浮控制器和一个牵引电机，悬浮控制器实现磁浮列车的稳定悬浮功能，牵引电机和牵引逆变器实现列车的牵引功能，提供牵引输出。在悬浮控制器工作时，需要实时采集悬浮间隙数据通过复杂的PID控制方法(悬浮算法)对输出悬浮电流进行实时调节，从而达到稳定悬浮的目的。但是，在目前列车的悬浮牵引系统中，是采用一个大型牵引逆变器设置在车厢中为悬浮和牵引系统提供必要的电力，该布载结构存在以下问题：1、由于大型牵引逆变器的体积及重量较大，而且在转向架上进行安装时需要考虑到走线、分布等情况，会严重影响PID控制方法的稳定调试，比如当牵引逆变器的分布靠近某一侧时，由于重力分布不均的作用，该侧的PID控制参数会产生较大的变化，从而增加调试难度。2、每个车厢的单侧5个牵引电机采取串联模式，车辆两侧10个牵引电机采取“五五”并联的模式，10个电机共用一个牵引逆变器未考虑到系统冗余，当这一牵引逆变器发生故障时，会直接导致列车停运等现象，需要依靠拖车及救援轮将整节车拖入库内进行维修，这无疑增加了维修成本，并造成了一定的安全隐患。
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列车悬浮牵引系统布载结构。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，包括小型牵引逆变器、悬浮控制器和转向架模块，多个转向架模块安装在车厢的车底，并且沿着车厢的中轴线均匀分布，每个转向架模块的两侧的每一侧上方各安装一个悬浮控制器和一个小型牵引逆变器，所述的悬浮控制器和小型牵引逆变器分布在转向架模块和车底之间使得车厢的整体布载均匀。
进一步地，每个转向架模块包括转向架本体和两个牵引电机，两个牵引电机对称安装在转向架本体的两侧，每个牵引电机单独连接一个小型牵引逆变器。
进一步地，所述的转向架模块还包括电磁铁和间隙传感器，所述的悬浮控制器内设有斩波器，所述电磁铁安装在转向架上，斩波器连接电磁铁上的磁极，间隙传感器安装在电磁铁的两侧并且连接悬浮控制器。
进一步地，所述的悬浮控制器包括输出支撑电容、充电接触器、主接触器、外充电电阻、熔断器和输入电压传感器。
进一步地，所述的小型牵引逆变器的长度小于等于500mm。
进一步地，所述的小型牵引逆变器的宽度小于等于500mm。
进一步地，所述的小型牵引逆变器的高度小于等于450mm。
进一步地，所述的转向架模块的数量为5个，所述的悬浮控制器和小型牵引逆变器的数量均为10个。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1、本发明将现有的大型牵引逆变器拆分为多个小型牵引逆变器均匀分布在车厢内转向架模块上，同时将现有的两个悬浮控制器合并为一个悬浮控制器，将悬浮控制器和小型牵引逆变器布置转向架模块的上方，使得整个车厢载重均匀，在进行参数调试时，避免了载重分布不均导致的悬浮控制器中PID控制参数不协调的问题，有利于悬浮参数的快速调节，保证各个悬浮点的悬浮控制参数的一致性。
2、本发明中每个牵引电机与相应的一个小型牵引逆变器构成一个独立的供电回路，能够避免目前整节车厢采用一个大型牵引变流器串联所有电机可能造成的由于牵引逆变器故障导致的列车牵引断电的问题。在某一牵引逆变器故障时，其余电机仍旧可以持续发挥作用，提高了运行的可靠性。
3、本发明不需要改变现有转向架结构，只是需要将现有的大型牵引逆变器进行拆除，将现有一个电磁铁配置两个悬浮控制器的模式改为一个电磁铁配置一个悬浮控制器加一个小型牵引逆变器的模式即可，灵活度高，装卸方便，实用性强。
附图说明
图1为现有悬浮牵引系统的主视结构示意图。
图2为现有悬浮牵引系统的俯视剖视结构示意图。
图3为本发明的主视结构示意图。
图4为本发明的俯视剖视结构示意图。
图5为转向架模块的结构示意图。
附图标记：1、转向架模块，11、牵引电机，12、电磁铁，121、线圈，13、间隙传感器，14、转向架本体，2、悬浮控制器，21、斩波器，3、小型牵引逆变器。
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。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图3和图4所示，本实施例提供了一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构。中低速磁浮列车的悬浮牵引系统设置在每节车厢下方，包括小型牵引逆变器3、悬浮控制器2、转向架模块1。多个转向架模块1沿着车厢的中轴线均匀分布，每个转向架模块1的两侧上方各安装一个悬浮控制器2和一个小型牵引逆变器3，悬浮控制器2和小型牵引逆变器3分布在转向架模块1和车底之间使得车厢的整体布载均匀。
悬浮控制器2具体为一个装有控制装置的机柜，用于进行PID参数的协调统一，并为转向架模块1上的电磁铁12提供电力。对悬浮控制器2进行修改是将现有的两个悬浮控制器2合并成为一个悬浮控制器2，两悬浮控制器2共用一组输出支撑电容，充电接触器、主接触器。此外充电电阻，熔断器以及输入电压传感器也进行共用。由此可以减少一个悬浮控制器2并且在减少处安装小型牵引逆变器3。
小型牵引逆变器3和现有的大型牵引逆变器整体结构一致，尺寸等比例缩小，长度*宽度*高度尺寸为小于等于500mm*500mm*450mm，并且安装在转向架模块1的两侧使得整个车厢内的布载重量均匀。
如图5所示，每个转向架模块1包括转向架本体14、两个牵引电机11、电磁铁12和间隙传感器13，悬浮控制器内还设有斩波器21。牵引电机11对称安装在转向架本体14的两侧，每个牵引电机11单独连接一个小型牵引逆变器3。各个牵引电机11及其对应的小型牵引逆变器3构成的小型回路彼此独立，仍然采用单侧电机串联，双侧电机并联的方式将电机进行连接。电磁铁12安装在转向架本体14上，斩波器21连接电磁铁12的磁极，间隙传感器13安装在电磁铁12的两侧并且连接悬浮控制器2，用于测量悬浮间隙及间隙变化加速度。本实施例中的转向架模块1的数量为5个，悬浮控制器2和小型牵引逆变器3的数量均为10个。
本实施例的工作原理为：
每个电磁铁12的四个线圈121分为两组，由一个悬浮控制器2控制，工作时，悬浮控制器2接收悬浮传感器采集到的间隙信号及加速度信号，根据PID悬浮控制算法计算出悬浮控制期望电流值，根据悬浮控制期望电流值，产生PWM驱动脉冲，驱动功率开关，在电磁铁12中产生悬浮电流，使车辆保持稳定悬浮状态。
本实施例中由于各个转向架模块1结构重力均布，因此在调节控制参数时可以在最大限度上保持一致，从而降低控制参数调试的难度。牵引运行时，各个牵引电机11可以通过小型牵引逆变器3对各牵引电机11产生同样的驱动电流，形成牵引力，从而保证整节列车稳定牵引运行。
当某一悬浮控制器2发生故障造成控制参数丢失时，由于转向架上布载均匀，其余每个悬浮控制器2上的控制参数均可以在修理故障控制器时进行有效参考，不会出现布载不均匀时，参数丢失不易寻回的情况。
在牵引运行时，由于各个牵引电机11与小型牵引逆变器3构成独立回路，在一个转向架模块1左侧的小型牵引逆变器3发生故障时，无法为该转向架模块1上与其对应的牵引电机11提供稳定电压，此时该牵引电机11失效。但是由于牵引电机11之间采取“先串后并”的连接策略，在主电路1500V上电后，故障的小型牵引逆变器3不会对车厢内的其他牵引电机11造成影响，其他牵引电机11可以依靠各自独立的牵引逆变器继续正常运行，此时驱动力仅损失十分之一，能够保证转向架及列车的正常驱动，提高了列车的可靠性。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，包括小型牵引逆变器、悬浮控制器和转向架模块，多个转向架模块安装在车厢的车底，并且沿着车厢的中轴线均匀分布，每个转向架模块的两侧的每一侧上方各安装一个悬浮控制器和一个小型牵引逆变器，所述的悬浮控制器和小型牵引逆变器分布在转向架模块和车底之间使得车厢的整体布载均匀。
2.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，每个转向架模块包括转向架本体和两个牵引电机，两个牵引电机对称安装在转向架本体的两侧，每个牵引电机单独连接一个小型牵引逆变器。
3.根据权利要求2所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的转向架模块还包括电磁铁和间隙传感器，所述的悬浮控制器内设有斩波器，所述电磁铁安装在转向架上，斩波器连接电磁铁上的磁极，间隙传感器安装在电磁铁的两侧并且连接悬浮控制器。
4.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的悬浮控制器包括输出支撑电容、充电接触器、主接触器、外充电电阻、熔断器和输入电压传感器。
5.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的小型牵引逆变器的长度小于等于500mm。
6.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的小型牵引逆变器的宽度小于等于500mm。
7.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的小型牵引逆变器的高度小于等于450mm。
8.根据权利要求1所述的中低速磁浮列车悬浮牵引系统的布载结构，其特征在于，所述的转向架模块的数量为5个，所述的悬浮控制器和小型牵引逆变器的数量均为10个。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887445A (zh) * 2019-11-13 2020-03-17 中铁磁浮交通投资建设有限公司 一种中低速磁浮转向架间隙检测方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728977A1 (de) * 1997-07-07 1998-06-25 Siemens Ag Energieversorgungssystem für den Antrieb eines Magnetschwebefahrzeugs
CN1431110A (zh) * 2003-01-29 2003-07-23 国家磁浮交通工程技术研究中心 常导高速磁悬浮车辆电源配置
CN202389369U (zh) * 2012-01-13 2012-08-22 南车株洲电力机车有限公司 一种中低速磁悬浮列车牵引系统集中供电结构
CN106533201A (zh) * 2016-10-25 2017-03-22 中车永济电机有限公司 一种新型地铁永磁牵引逆变器
CN108382265A (zh) * 2018-01-09 2018-08-10 同济大学 一种中低速磁浮列车悬浮冗余控制系统
CN108466569A (zh) * 2018-01-30 2018-08-31 同济大学 一种中低速磁浮车辆走行机构
CN108638913A (zh) * 2018-07-04 2018-10-12 西南交通大学 一种中速磁浮牵引系统动力配置方法
CN108657024A (zh) * 2018-07-12 2018-10-16 中铁磁浮科技（成都）有限公司 一种适用于中低速磁浮列车的新型供电系统
CN108859858A (zh) * 2018-03-23 2018-11-23 西南交通大学 一种中速磁浮牵引架构系统

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19728977A1 (de) * 1997-07-07 1998-06-25 Siemens Ag Energieversorgungssystem für den Antrieb eines Magnetschwebefahrzeugs
CN1431110A (zh) * 2003-01-29 2003-07-23 国家磁浮交通工程技术研究中心 常导高速磁悬浮车辆电源配置
CN202389369U (zh) * 2012-01-13 2012-08-22 南车株洲电力机车有限公司 一种中低速磁悬浮列车牵引系统集中供电结构
CN106533201A (zh) * 2016-10-25 2017-03-22 中车永济电机有限公司 一种新型地铁永磁牵引逆变器
CN108382265A (zh) * 2018-01-09 2018-08-10 同济大学 一种中低速磁浮列车悬浮冗余控制系统
CN108466569A (zh) * 2018-01-30 2018-08-31 同济大学 一种中低速磁浮车辆走行机构
CN108859858A (zh) * 2018-03-23 2018-11-23 西南交通大学 一种中速磁浮牵引架构系统
CN108638913A (zh) * 2018-07-04 2018-10-12 西南交通大学 一种中速磁浮牵引系统动力配置方法
CN108657024A (zh) * 2018-07-12 2018-10-16 中铁磁浮科技（成都）有限公司 一种适用于中低速磁浮列车的新型供电系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110887445A (zh) * 2019-11-13 2020-03-17 中铁磁浮交通投资建设有限公司 一种中低速磁浮转向架间隙检测方法

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