CN112848914A - 高速磁悬浮控制器及控制系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种高速磁悬浮控制器及控制系统，其控制器包括斩波电路，其特征在于：还包括启动电路，所述启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述斩波电路并用于抑制在启动高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压；所述启动电路包括软启动电路和充电回路；所述软启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述充电回路和所述斩波电路，所述充电回路与所述斩波电路并联。本申请具有便于对磁悬浮控制器组成器件进行保护，提高悬浮控制器的控制稳定性，从而提高磁悬浮列车的悬浮稳定性的效果。

Description

高速磁悬浮控制器及控制系统

技术领域

本申请涉及磁悬浮控制器的领域，尤其是涉及一种高速磁悬浮控制器及控制系统。

背景技术

磁悬浮列车有高速磁悬浮列车和中低速磁悬浮列车之分，高速磁悬浮列车的时速可达400-600km/h，是目前可实现的最快大型地面交通工具。高速磁悬浮列车在额定工况运行时是悬浮在地面轨道上，通过磁悬浮控制器控制悬浮电磁铁的工作电流来改变悬浮力的大小，使列车保持额定悬浮间隙，从而稳定悬浮在轨道上。

相关技术中的高速磁悬浮控制器由控制电路控制斩波电路，使斩波电路实时改变悬浮电磁铁线圈电流，实现列车的稳定悬浮。

针对上述中的相关技术，发明人认为在为磁悬浮控制器上电瞬间，容易因回路电流过大而降低磁悬浮控制器组成器件的寿命，甚至会直接导致部分器件失效，磁悬浮控制器的控制稳定性较差。

发明内容

为了便于对磁悬浮控制器组成器件进行保护，提高磁悬浮控制器的控制稳定性，从而提高磁悬浮列车的悬浮稳定性，本申请提供一种高速磁悬浮控制器及控制系统。

第一方面，本申请提供的一种高速磁悬浮控制器采用如下的技术方案：

一种高速磁悬浮控制器，包括斩波电路，还包括启动电路，所述启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述斩波电路并用于抑制在启动高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压。

通过采用上述技术方案，在为磁悬浮控制器上电时，启动电路抑制高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压，使通入磁悬浮控制器组成器件的电流有一个逐渐变大的过程，从而使各个组成器件的寿命不易受到损耗，各个组成器件也不易失效，便于保证磁悬浮控制器的控制稳定性，进而保证磁悬浮列车的悬浮稳定性。

可选的，所述启动电路包括软启动电路和充电回路；所述软启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述充电回路和所述斩波电路，所述充电回路与所述斩波电路并联。

通过采用上述技术方案，充电回路具有储能作用，且与斩波电路并联，便于减小在磁悬浮控制器上电后斩波电路中的电流，从而对斩波电路中的器件进行保护，使斩波电路中的器件寿命不易受到损耗，也不易失效。

可选的，所述软启动电路包括第一熔断器FU1、第一滤波器Z1、第一接触器KM1、第二接触器KM2和第一电阻器R1；

所述充电回路包括第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一支撑电容器CE1、第二支撑电容器CE2和第一电压传感器SY1；

所述第一熔断器FU1、第一滤波器Z1、第一接触器KM1的常开触点、第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2串联，所述第一熔断器FU1的电流输入端与高压直流电源的电流输出端连接，所述第二支撑电容器CE2与高压直流电源的电流输入端连接；所述第二接触器KM2的常开触点与第一电阻器R1串联，且与第一接触器KM1的常开触点并联；所述第二电阻器R2与所述第一支撑电容器CE1并联，所述第三电阻器R3与所述第二支撑电容器CE2并联；所述第一电压传感器SY1的电压输入端与第一支撑电容器CE1的正极连接，所述第一电压传感器SY1的电压输出端与第二支撑电容器CE2的负极连接，所述第一电压传感器SY1用于检测第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2两端电压值，并将电压值输出；

所述斩波电路与第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2并联。

通过采用上述技术方案，第一熔断器FU1设置在主电路中，当磁悬浮控制器内部或输出回路短路时，可实现断路保护，一方面有助于保证磁悬浮控制器的寿命，另一方面使磁悬浮列车不易受磁悬浮控制器的影响，处于悬浮不稳定状态。第一滤波器Z1起到滤波作用，保证斩波电路供电电流的稳定性；第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2主要起到储能作用，对斩波电路的电压进行无功支撑，提高电压的稳定性。

在第一接触器KM1的常开触点闭合前，使第二接触器KM2的线圈得电，从而使第二接触器KM2的常开触点闭合，输入电压通过KM2的常开触点和第一电阻器R1对第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2充电。第一电压传感器SY1对支撑电容器的电压进行检测，并将检测的电压值输出。而后将第一接触器KM1的线圈通电，使第一接触器KM1的常开触点闭合，实现电路的缓起。若不设置软启动电路，容易导致上电瞬间回路电流过大，损坏电器件或降低电器件的寿命。

可选的，所述启动电路还包括放电电路，所述放电电路包括双触点常闭继电器K1、第四电阻器R4和第五电阻器R5；

所述第四电阻器R4和第五电阻器R5分别串联在双触点常闭继电器K1的两个常闭触点之间，所述第四电阻器R4、第五电阻器R5和双触点常闭继电器K1的两个常闭触点与第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2并联。

通过采用上述技术方案，当磁悬浮控制器停机断电时，双触点常闭继电器K1的两个常闭触点闭合，第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2中的电能经过第四电阻器R4和第五电阻器R5得到释放，避免磁悬浮控制器中的支撑电容器带电发生危险，影响磁悬浮系统的稳定性。

可选的，还包括供电电路、控制板和驱动板；

所述供电电路的输入端与高压直流电源连接，输出端与控制板连接，所述供电电路与所述启动电路并联；所述供电电路用于调节电压，为控制板供电；

所述控制板与驱动板连接，用于向驱动板传输控制信号；

所述驱动板与斩波电路连接，用于根据控制信号控制斩波电路的导通和关断；

所述第一接触器KM1的线圈、第一接触器KM1的辅助触点、第二接触器KM2的线圈、第二接触器的辅助触点和双触点常闭继电器K1的线圈并联设置在控制板上；所述控制板用于控制第一接触器KM1线圈、第二接触器KM2线圈和双触点常闭继电器K1线圈的得电状态。

通过采用上述技术方案，控制板和驱动板设置在磁悬浮控制器中，减少磁悬浮控制器外界电流或设备的数量，使每个磁悬浮控制器均能够独自计算、运行。

可选的，所述斩波电路包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3和第四三极管VT4；

所述第一三极管VT1的集电极与第一支撑电容器CE1的正极和驱动板的第一开关输入端连接、基极与所述驱动板的第一开关控制端连接、发射极与驱动板的第一开关输出端和第二三极管VT2的集电极连接；

所述第二三极管VT2的基极和第二三极管VT2的发射极均与第二支撑电容器CE2的负极连接；

所述第一三极管VT1的集电极和第一三极管VT1的发射极之间设有第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极与第一三极管VT1的发射极连接，负极与第一三极管VT1的集电极连接；所述第二三极管VT2的集电极和第二三极管VT2的发射极之间设有第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极与第二三极管VT2的发射极连接，负极与第二三极管VT2的集电极连接；

所述第三三极管VT3的集电极与第一支撑电容器CE1的正极连接、基极与驱动板的第二开关输入端和第三三极管VT3的发射极连接、发射极与第四三极管VT4的集电极连接；

所述第四三极管VT4的基极与驱动板的第二开关控制端连接、发射极与驱动板的第二开关输出端和第二支撑电容器CE2的负极连接；

所述第三三极管VT3的集电极和第三三极管VT3的发射极之间设有第三二极管D3，所述第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的发射极连接，负极与第三三极管VT3的集电极连接；所述第四三极管VT4的集电极和第四三极管VT4的发射极之间设有第四二极管D4，所述第四二极管D4的正极与第四三极管VT4的发射极连接，负极与第四三极管VT4的集电极连接；

所述第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈的电流输入端连接，所述第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈的电流输出端连接；

所述斩波电路还包括第一电容器C1和第二电容器C2；所述第一电容器C1连接在第一三极管VT1的集电极与第二三极管VT2的发射极之间；所述第二电容器C2连接在第三三极管VT3的集电极与第四三极管VT4的发射极之间。

通过采用上述技术方案，第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3和第四三极管VT4构成斩波电路，受驱动板驱动控制，控制电磁铁线圈电流，促使磁悬浮列车稳定悬浮。第一电容器C1和第二电容器C2为桥臂高频吸收电容器，用于电路的振铃吸收，保证斩波电流的稳定输出，从而提高悬浮控制器的控制稳定性，使列车稳定悬浮。

可选的，所述第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈之间串联有第一斩波输出滤波器L1，所述第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈之间串联有第二斩波输出滤波器L2。

通过采用上述技术方案，第一斩波输出滤波器L1和第二斩波输出滤波器L2便于抑制斩波高频噪声，提高悬浮控制器的使用性能。

可选的，还包括检测电路，所述检测电路包括第二电压传感器SY2、第一电流传感器SC1和第二电流传感器SC2；

所述第二电压传感器SY2的电压输入端与第二三极管VT2的集电极连接；电压输出端与第四三极管VT4的集电极连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接；

所述第一电流传感器SC1的电流输入端与第一斩波输出滤波器L1的电流输出端连接；电流输出端与电磁铁线圈的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接；

所述第二电流传感器SC2的电流输入端与电磁铁线圈的电流输出端连接；电流输出端与第二斩波输出滤波器L2的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接。

通过采用上述技术方案，第二电压传感器SY2对电磁铁线圈电压进行检测，并将检测到的检测信号输出给控制板；第一电流传感器SC1对电磁铁线圈输入电流进行检测，第二电流传感器SC2对电磁铁线圈输出电流进行检测，两个电流传感器均将检测的检测信号传输给控制板。电磁铁线圈电压的检测便于监测电磁铁的工作状态，使电磁铁出现故障时，能够及时被发现，从而及时被解决，保证悬浮控制器的控制稳定性，提高磁悬浮列车的悬浮稳定性。电磁铁线圈输入电流和输出电流的采集便于监控电磁铁漏电情况。

可选的，所述供电电路包括第二熔断器FU2、第二滤波器Z2和电源模块PWR；

所述第二熔断器FU2的一端与所述高压直流电源的电压输出端连接，另一端与第二滤波器Z2串联，所述第二滤波器Z2与所述电源模块PWR串联，所述电源模块PWR与控制板连接，用于为控制板提供工作电压；

所述驱动板的供电正极、供电负极、故障信号返回端和复位端均与控制板连接。

通过采用上述技术方案，电源模块PWR将输入电压转换成控制板的工作电压，第二熔断器FU2对回路的元器件进行保护，使元器件不易因回路短路而损坏或缩短使用寿命。当斩波电路或驱动板出现故障时，驱动板通过故障信号返回端将故障信息传输给控制板，使控制板对故障信息进行识别、输出或处理，从而保证磁悬浮控制器的控制稳定性。当驱动板故障修复完成后，控制板通过复位端向驱动板发送复位信号，使驱动板重新开始工作

第二方面，本申请提供的一种高速磁悬浮控制系统采用如下的技术方案：

一种高速磁悬浮控制系统，包括：

若干高速磁悬浮控制器；

用于为若干所述高速磁悬浮控制器提供供电电压的高压直流电源。

通过采用上述技术方案，便于延长各个磁悬浮控制器的使用寿命，有助于提高磁悬浮控制器的控制稳定性，从而有助于提高磁悬浮列车的悬浮稳定性。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.在为磁悬浮控制器上电时，启动电路抑制高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压，使通入磁悬浮控制器组成器件的电流有一个逐渐变大的过程，从而使各个组成器件的寿命不易受到损耗，便于保证磁悬浮控制器的控制稳定性；

2.悬浮控制器处于工作状态后，检测电路对斩波电路的电压和/或电流进行检测，便于及时发现斩波电路和/或电磁铁线圈的故障，从而便于及时修复故障，提高悬浮控制器的控制稳定性，进而提高磁悬浮列车的悬浮稳定性；

3.第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2对斩波电路进行无功支撑，提高回路电压的稳定性，从而有助于提高悬浮控制器的控制稳定性，使磁悬浮列车稳定悬浮。

附图说明

图1是本申请实施例的一种高速磁悬浮控制器的结构框图；

图2是本申请实施例的一种高速磁悬浮控制器的电路图；

图3是本申请实施例的一种高速磁悬浮控制系统的结构图。

附图标记说明：1、高压直流电源；2、供电电路；3、启动电路；4、斩波电路；5、控制板；6、驱动板；7、检测电路。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种高速磁悬浮控制器。参照图1，高速磁悬浮控制器包括高压直流电源1、供电电路2、启动电路3、斩波电路4、控制板5和驱动板6。高压直流电源1用于为悬浮控制器提供电能，高压直流电源1可以是直流电池、直流蓄电池或直流发电机，也可以是直流供电电路。在本实施例中，高压直流电源1输出440V直流电压。供电电路2与高压直流电源1和控制板5连接，用于改变高压直流电源1输入的电压值，为控制板5提供额定工作电压。控制板5与供电电路2和驱动板6连接，用于向驱动板6传输控制信号。驱动板6与控制板5和斩波电路4连接，用于接收控制板5传输的控制信号，并根据控制信号驱动斩波电路4的导通和关断。斩波电路4与驱动板6和启动电路3连接，启动电路3的输入端与高压直流电源1连接。启动电路3用于抑制在启动高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压。斩波电路4还与电磁铁线圈连接，用于根据驱动板6的控制改变电磁铁线圈的工作电流，使列车稳定悬浮。

参照图2，还包括检测电路7，与控制板5和斩波电路4连接，用于生成检测信号并将检测信号传输给控制板5。控制板5接收到检测信号后，对检测信号进行诊断，而后根据诊断结果对驱动板6和/或斩波电路4进行控制，或使驱动板6和/或斩波电路4停止工作，或对驱动板6和/或斩波电路4进行故障修复。不难理解的是，控制板5接收到检测信号后，也可将检测信号输出，供工作人员查看，由工人诊断故障并做后续修复。在本实施例中，控制板5选用创龙TL2837xF-EVM和/或TMS320F28377。

参照图2，启动电路3包括软启动电路、充电回路和放电电路。软启动电路的输入端用于连接高压直流电源1，输出端连接充电回路和斩波电路，充电回路与斩波电路并联。

在本实施例中，软启动电路包括第一熔断器FU1、第一滤波器Z1、第一接触器KM1、第二接触器KM2和第一电阻器R1；充电回路包括第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一支撑电容器CE1、第二支撑电容器CE2和第一电压传感器SY1；放电电路包括双触点常闭继电器K1、第四电阻器R4和第五电阻器R5。

第一熔断器FU1的电流输入端与高压直流电源1的电压输出端连接，另一端与第一滤波器Z1电流输入正极串联；用于对元器件进行保护。第一滤波器Z1的电流输出正极与第一接触器KM1常开触点的一端串联，第一接触器KM1常开触点的另一端与第一支撑电容器CE1的正极连接；第一接触器KM1的线圈和辅助触点均与控制板5连接，且第一接触器KM1的线圈和辅助触点并联设置。通过控制板5控制第一接触器KM1线圈得电或断电，从而控制第一接触器KM1常开触点的闭合或断开。

第一支撑电容器CE1的负极与第二支撑电容器CE2的正极连接，第二支撑电容器CE2的负极与第一滤波器Z1的电流输入负极连接，第一滤波器Z1的电流输出负极与高压直流电源1的电流输入端连接。第二电阻器R2与第一支撑电容器CE1并联，第三电阻器R3与第二支撑电容器CE2并联；第二电阻器R2和第三电阻器R3均为各支撑电容器的分压电阻。

第二接触器KM2的常开触点与第一电阻器R1串联，第二接触器KM2的常开触点和第一电阻器R1均与第一接触器KM1的常开触点并联。第二接触器KM2的线圈和辅助触点均与控制板5连接，第一接触器KM1的线圈、第一接触器KM1的辅助触点、第二接触器KM2的线圈和第二接触器KM2的辅助触点并联设置。通过控制板5控制第二接触器KM2线圈得电或断电。

在启动悬浮控制器时，先通过控制板5使第二接触器KM2线圈得电，使第二接触器KM2常开触点闭合。此时高压直流电源1输入的电流流经第二接触器KM2的常开触点和第一电阻器R1，对第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2充电。而后通过控制板5使第一接触器KM1线圈得电，第二接触器KM2线圈断电，第一接触器KM1常开触点闭合，第二接触器KM2常开触点断开，启动电路3处于导通状态。

需要说明的是，在实际电路连接过程中，为了便于各元器件的安装，可使用母排进行导电。使用母排时，母排正极与第一电阻器R1的电流输出端连接；母排负极与第一滤波器Z1的电流输入负极连接。则第一支撑电容器CE1的正极即可与母排正极连接，第二支撑电容器CE2的负极与母排负极连接。

参照图2，第一电压传感器SY1的电压输入端与第一支撑电容器CE1的正极连接，第一电压传感器SY1的电压输出端与第二支撑电容器CE2的负极连接，第一电压传感器SY1的供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板5连接。第一电压传感器SY1用于检测第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2的电压值，并将检测的电压值转换为控制板所能识别的信号，用于支撑电容器端电压信号的采集。在本实施例中，第一电压传感器SY1为霍尔传感器，采集电压值后，将电压值转换成电流信号输出给控制板5。

参照图2，双触点常闭继电器K1的线圈与控制板5连接，第四电阻器R4和第五电阻器R5分别串联在双触点常闭继电器K1的两个常闭触点之间，且第四电阻器R4、第五电阻器R5和双触点常闭继电器K1的两个常闭触点与第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2并联。即第四电阻器R4的一端与第一支撑电容器CE1的正极连接，另一端与双触点常闭继电器K1的一个常闭触点连接，第五电阻器R5位于双触点常闭继电器K1的两个常闭触点之间，双触点常闭继电器K1的另一个常闭触点与第二支撑电容器CE2的负极连接。悬浮控制器上电时，双触点常闭继电器K1的线圈得电，双触点常闭继电器K1的两个常闭触点呈断开状态；悬浮控制器断电时，双触点常闭继电器K1的线圈断电，双触点常闭继电器K1的两个常闭触点闭合，将第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2中的电能释放。

参照图2，供电电路的输入端与高压直流电源连接，输出端与控制板连接，供电电路与启动电路并联；所述供电电路用于调节电压，为控制板供电。供电电路2包括第二熔断器FU2、第二滤波器Z2和电源模块PWR。第二熔断器FU2的一端与高压直流电源1的电压输出端连接，第二熔断器FU2与第一熔断器FU1并联。第二滤波器Z2的另一端与第二滤波器Z2串联，第二滤波器Z2与电源模块PWR串联，电源模块PWR与控制板5连接，用于为控制板5提供工作电压。在本实施例中，电源模块PWR将直流440V电压转换成直流24V电压。

驱动板6的供电正极、供电负极、故障信号返回端和复位端均与控制板5连接。其中，供电正极和供电负极用于为驱动板6供电，使驱动板6能够处于工作状态。故障信号返回端用于传输故障信号，故障信号由驱动板6检测或诊断获得，便于在驱动板6或斩波电路4出现故障时，及时获知故障信息或对故障进行修复。复位端用于使驱动板6恢复初始状态并恢复到工作状态。

参照图2，还包括第一斩波输出滤波器L1和第二斩波输出滤波器L2，斩波电路4、检测电路7、第一斩波输出滤波器L1和第二斩波输出滤波器L2构成H桥逆变桥臂，用于控制电磁铁工作电流。其中，斩波电路4包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4、第一电容器C1和第二电容器C2。第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3、第四三极管VT4为开关电路，构成H开关桥臂，用于三电平斩波信号输出。第一三极管VT1的集电极与第一支撑电容器CE1的正极和驱动板6的第一开关输入端连接、基极与驱动板6的第一开关控制端连接、发射极与驱动板6的第一开关输出端和第二三极管VT2的集电极连接；第二三极管VT2的基极和第二三极管VT2的发射极均与第二支撑电容器CE2的负极连接。

第一三极管VT1的集电极和第一三极管VT1的发射极之间设有第一二极管D1。第一二极管D1的正极与第一三极管VT1的发射极连接，负极与第一三极管VT1的集电极连接；第二三极管VT2的集电极和第二三极管VT2的发射极之间设有第二二极管D2，第二二极管D2的正极与第二三极管VT2的发射极连接，负极与第二三极管VT2的集电极连接。

参照图2，第三三极管VT3的集电极与第一支撑电容器CE1的正极连接、基极与驱动板6的第二开关输入端和第三三极管VT3的发射极连接、发射极与第四三极管VT4的集电极连接；第四三极管VT4的基极与驱动板6的第二开关控制端连接、发射极与驱动板6的第二开关输出端和第二支撑电容器CE2的负极连接。

第三三极管VT3的集电极和第三三极管VT3的发射极之间设有第三二极管D3，第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的发射极连接，负极与第三三极管VT3的集电极连接；第四三极管VT4的集电极和第四三极管VT4的发射极之间设有第四二极管D4，第四二极管D4的正极与第四三极管VT4的发射极连接，负极与第四三极管VT4的集电极连接。

第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈的电流输入端连接，第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈的电流输出端连接。第一电容器C1的一端与第一三极管VT1的集电极连接，另一端与第二三极管VT2的发射极连接；第二电容器C2与第三三极管VT3的集电极连接，另一端与第四三极管VT4的发射极连接。第一电容器C1和第二电容器C2为桥臂高频吸收电容，用于吸收开关电路振铃。

参照图2，第一斩波输出滤波器L1串联在第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈之间，第二斩波输出滤波器L2串联在第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈之间；用于抑制斩波高频噪声。

参照图2，检测电路7包括第二电压传感器SY2、第一电流传感器SC1和第二电流传感器SC2；第二电压传感器SY2的电压输入端与第二三极管VT2的集电极连接；电压输出端与第四三极管VT4的集电极连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板5连接；

第一电流传感器SC1的电流输入端与第一斩波输出滤波器L1的电流输出端连接；电流输出端与电磁铁线圈的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板5连接；

第二电流传感器SC2的电流输入端与电磁铁线圈的电流输出端连接；电流输出端与第二斩波输出滤波器L2的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板5连接。第二电压传感器SY2用于检测电磁铁线圈电压；第一电流传感器SC1用于检测电磁铁线圈输入端电流值，第二电流传感器SC2用于检测电磁铁线圈输出端电流值，通过第一电流传感器SC1和第二电流传感器SC2便于诊断电磁铁线圈漏电情况。

在本实施例中，电压传感器的型号为LV25-800；电流传感器的型号为LA205-S/SP1；驱动板6的型号为2SD315AI；滤波器的型号为DNF212B30H/05和/或DNF241B2H/05；电源模块PWR的型号为SW200-400DC。

本申请实施例一种高速磁悬浮控制器的实施原理为：第一接触器KM1的线圈通电前，为第二接触器KM2的线圈通电，第二接触器KM2的常开触点闭合，软启动电路导通，第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2蓄能。而后使第二接触器KM2线圈断电，第一接触器KM1线圈得电，第一接触器KM1常开触点闭合，启动电路3通电。

控制板5将调制波形输出到驱动板6，驱动板6将接收到的调制波形通过隔离放大后输出，驱动斩波电路4的导通和关断，以此控制悬浮电磁铁的工作电流。期间第一电流传感器SC1、第二电流传感器SC2、第一电压传感器SY1和第二电压传感器SY2均将各自获取的检测信号传输给控制板5，控制板5将各个检测信号输出，供工人查看，从而便于及时发现悬浮控制器的故障。

本申请实施例公开一种高速磁悬浮控制系统。参照图3，高速磁悬浮控制系统包括：

若干上述高速磁悬浮控制器；

高压直流电源，用于为若干高速磁悬浮控制器提供供电电压。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高速磁悬浮控制器，包括斩波电路，其特征在于：还包括启动电路，所述启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述斩波电路并用于抑制在启动高压直流电源向斩波电路供电时的供电电压。

2.根据权利要求1所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述启动电路包括软启动电路和充电回路；所述软启动电路的输入端用于连接高压直流电源，输出端连接所述充电回路和所述斩波电路，所述充电回路与所述斩波电路并联。

3.根据权利要求2所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述软启动电路包括第一熔断器FU1、第一滤波器Z1、第一接触器KM1、第二接触器KM2和第一电阻器R1；

所述充电回路包括第二电阻器R2、第三电阻器R3、第一支撑电容器CE1、第二支撑电容器CE2和第一电压传感器SY1；

所述第一熔断器FU1、第一滤波器Z1、第一接触器KM1的常开触点、第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2串联，所述第一熔断器FU1的电流输入端与高压直流电源的电流输出端连接，所述第二支撑电容器CE2与高压直流电源的电流输入端连接；所述第二接触器KM2的常开触点与第一电阻器R1串联，且与第一接触器KM1的常开触点并联；所述第二电阻器R2与所述第一支撑电容器CE1并联，所述第三电阻器R3与所述第二支撑电容器CE2并联；所述第一电压传感器SY1的电压输入端与第一支撑电容器CE1的正极连接，所述第一电压传感器SY1的电压输出端与第二支撑电容器CE2的负极连接，所述第一电压传感器SY1用于检测第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2两端电压值，并将电压值输出；

所述斩波电路与第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2并联。

4.根据权利要求3所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述启动电路还包括放电电路，所述放电电路包括双触点常闭继电器K1、第四电阻器R4和第五电阻器R5；

所述第四电阻器R4和第五电阻器R5分别串联在双触点常闭继电器K1的两个常闭触点之间，所述第四电阻器R4、第五电阻器R5和双触点常闭继电器K1的两个常闭触点与第一支撑电容器CE1和第二支撑电容器CE2并联。

5.根据权利要求4所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：还包括供电电路、控制板和驱动板；

所述供电电路的输入端与高压直流电源连接，输出端与控制板连接，所述供电电路与所述启动电路并联；所述供电电路用于调节电压，为控制板供电；

所述控制板与驱动板连接，用于向驱动板传输控制信号；

所述驱动板与斩波电路连接，用于根据控制信号控制斩波电路的导通和关断；

所述第一接触器KM1的线圈、第一接触器KM1的辅助触点、第二接触器KM2的线圈、第二接触器的辅助触点和双触点常闭继电器K1的线圈并联设置在控制板上；所述控制板用于控制第一接触器KM1线圈、第二接触器KM2线圈和双触点常闭继电器K1线圈的得电状态。

6.根据权利要求5所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述斩波电路包括第一三极管VT1、第二三极管VT2、第三三极管VT3和第四三极管VT4；

所述第一三极管VT1的集电极与第一支撑电容器CE1的正极和驱动板的第一开关输入端连接、基极与所述驱动板的第一开关控制端连接、发射极与驱动板的第一开关输出端和第二三极管VT2的集电极连接；

所述第二三极管VT2的基极和第二三极管VT2的发射极均与第二支撑电容器CE2的负极连接；

所述第一三极管VT1的集电极和第一三极管VT1的发射极之间设有第一二极管D1，所述第一二极管D1的正极与第一三极管VT1的发射极连接，负极与第一三极管VT1的集电极连接；所述第二三极管VT2的集电极和第二三极管VT2的发射极之间设有第二二极管D2，所述第二二极管D2的正极与第二三极管VT2的发射极连接，负极与第二三极管VT2的集电极连接；

所述第三三极管VT3的集电极与第一支撑电容器CE1的正极连接、基极与驱动板的第二开关输入端和第三三极管VT3的发射极连接、发射极与第四三极管VT4的集电极连接；

所述第四三极管VT4的基极与驱动板的第二开关控制端连接、发射极与驱动板的第二开关输出端和第二支撑电容器CE2的负极连接；

所述第三三极管VT3的集电极和第三三极管VT3的发射极之间设有第三二极管D3，所述第三二极管D3的正极与第三三极管VT3的发射极连接，负极与第三三极管VT3的集电极连接；所述第四三极管VT4的集电极和第四三极管VT4的发射极之间设有第四二极管D4，所述第四二极管D4的正极与第四三极管VT4的发射极连接，负极与第四三极管VT4的集电极连接；

所述第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈的电流输入端连接，所述第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈的电流输出端连接；

所述斩波电路还包括第一电容器C1和第二电容器C2；所述第一电容器C1连接在第一三极管VT1的集电极与第二三极管VT2的发射极之间；所述第二电容器C2连接在第三三极管VT3的集电极与第四三极管VT4的发射极之间。

7.根据权利要求6所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述第二三极管VT2的集电极与电磁铁线圈之间串联有第一斩波输出滤波器L1，所述第四三极管VT4的集电极与电磁铁线圈之间串联有第二斩波输出滤波器L2。

8.根据权利要求7所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：还包括检测电路，所述检测电路包括第二电压传感器SY2、第一电流传感器SC1和第二电流传感器SC2；

所述第二电压传感器SY2的电压输入端与第二三极管VT2的集电极连接；电压输出端与第四三极管VT4的集电极连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接；

所述第一电流传感器SC1的电流输入端与第一斩波输出滤波器L1的电流输出端连接；电流输出端与电磁铁线圈的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接；

所述第二电流传感器SC2的电流输入端与电磁铁线圈的电流输出端连接；电流输出端与第二斩波输出滤波器L2的电流输入端连接；供电输入端、供电输出端和信号输出端均与控制板连接。

9.根据权利要求5所述的高速磁悬浮控制器，其特征在于：所述供电电路包括第二熔断器FU2、第二滤波器Z2和电源模块PWR；

所述第二熔断器FU2的一端与所述高压直流电源的电压输出端连接，另一端与第二滤波器Z2串联，所述第二滤波器Z2与所述电源模块PWR串联，所述电源模块PWR与控制板连接，用于为控制板提供工作电压；

所述驱动板的供电正极、供电负极、故障信号返回端和复位端均与控制板连接。

10.一种高速磁悬浮控制系统，其特征在于，包括：

若干如权利要求1至9所述的任一种高速磁悬浮控制器；

用于为若干所述高速磁悬浮控制器提供供电电压的高压直流电源。

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