DE112017007591T5

DE112017007591T5 - Stromversorgungssystem einer Magnetschwebebahn

Info

Publication number: DE112017007591T5
Application number: DE112017007591.2T
Authority: DE
Inventors: Ying Yang; Yibai Deng; Laisheng Tong; Jiangming Deng; Yan Wang
Original assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Current assignee: CRRC Zhuzhou Locomotive Co Ltd
Priority date: 2017-05-31
Filing date: 2017-12-26
Publication date: 2020-04-02
Also published as: CN107225996A; CN107225996B; WO2018218942A1

Abstract

Stromversorgungssystem einer Magnetschwebebahn, das Durchschnittsgeschwindigkeit-Stromversorgungswechselrichter aufweist, die dazu verwendet werden, Züge in entsprechenden Durchschnittsgeschwindigkeitsabschnitten mit Strom zu versorgen, und das auch einen Verzögerungs- und Beschleunigung-Stromversorgungswechselrichter aufweist, der dazu verwendet wird, einen Zug in einem Verzögerungsabschnitt oder einen Zug in einem Bahnhofs- und Beschleunigungsabschnitt mit Strom zu versorgen. Der Verzögerungs- und Beschleunigung-Stromversorgungswechselrichter ist mit einem Steuerschalter zur Stromversorgung des Zuges im Verzögerungsabschnitt oder im Bahnhofs- und Beschleunigungsabschnitt ausgestattet. Das Stromversorgungssystem ermöglicht die Implementierung mehrerer Züge, die jeweils in verschiedenen Abschnitten fahren, wodurch die Betriebsdichte erhöht wird; außerdem entfällt der Bedarf an einer Hochspannungsschaltanlage, und die Kosten und der Platzbedarf des Stromversorgungssystems werden reduziert. Da der Strom nur dem Verzögerungsabschnitt oder dem Bahnhofs- und Beschleunigungsabschnitt zugeführt wird, wird gleichzeitig das Auftreten eines Auffahrunfalls beim Einfahren des Zuges in den Bahnhof verhindert und eine erhöhte Sicherheit des Zugbetriebs auf einer Strecke vereinfacht.

Description

Die vorliegende Offenbarung beansprucht die Priorität der chinesischen Patentanmeldung Nr. 201710398989 .X mit dem Titel „STROMVERSORGUNGSSYSTEM FÜR EINE MAGNETSCHWEBEBAHN", die am 31. Mai 2017 beim chinesischen Patentamt eingereicht wurde und in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme hier aufgenommen ist.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das technische Gebiet eines Stromversorgungssystems für ein Fahrzeug und insbesondere auf ein Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn mit einer Geschwindigkeit von 150 km/h bis 250 km/h.
HINTERGRUND
Wie bekannt wird in einem städtischen Bahnverkehrsnetz zunehmend ein Magnetschwebefahrzeug eingesetzt. Ein Stromversorgungssystem eines Magnetschwebefahrzeugs arbeitet in der Regel in einer zentralisierten Weise, in der ein Hochspannungswechselstrom zugeführt und zwischen mehreren Segmenten geschaltet wird. Diese Art der Stromversorgung hat einige Nachteile. Zum einen gibt es strenge Anforderungen hinsichtlich eines Spannungsschutzniveaus des gesamten Systems und der Auswahl von Komponenten und Kabeln (bei einem Dreiphasenwechselstrom von 10 kV), und die Kosten für Spannungsschutz, Komponenten und Kabel sind hoch. Zum anderen bleibt nur noch die halbe Stromversorgungskapazität übrig, wenn ein Wechselrichter auf einer Seite oder ein Statorsegment ausfällt, was die Betriebseffizienz erheblich beeinträchtigt. Darüber hinaus wird der Strom nur den Segmenten, nämlich einem Langstator eines Segments, in dem das laufende Fahrzeug gespeist wird, zugeführt, während die anderen Segmente nicht gespeist werden. Der gespeiste Stator ist zur Stromversorgung über einen Hochspannungsschalter mit einem Wechselrichter verbunden. Auf einer Schiene ist eine Hochspannungsschaltanlage in einer Mittelstellung jedes Statorsegments entlang einer Längsrichtung angeordnet. Aufgrund des Volumens von Hochspannungsvorrichtungen und der hohen Anforderungen an den Sicherheitsabstand zwischen den Hochspannungsvorrichtungen ist die Belegung einer beträchtlichen Landfläche notwendig.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist die Bereitstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn. Das Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn kann erkennen, dass mehrere Züge in verschiedenen Abschnitten fahren, um die Betriebsdichte zu erhöhen. Es ist nicht notwendig, eine Hochspannungsschaltanlage vorzusehen, wodurch die Kosten und der Platzverbrauch des Stromversorgungssystems reduziert werden. Außerdem nutzen ein Verzögerungsabschnitt und ein Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt gemeinsam ein und denselben Wechselrichter, wobei nur ein Abschnitt mit Strom versorgt wird, wodurch ein Auffahrunfall bei der Ankunft eines Fahrzeugs vermieden wird und die Betriebssicherheit einer Fahrzeugstrecke verbessert wird.
Um das obige Ziel zu erreichen, wird gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn bereitgestellt. Das Stromversorgungssystem umfasst einen Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter, der dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug in einem Konstantgeschwindigkeitsabschnitt mit Strom zu versorgen, und einen Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter, der dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug in einem Verzögerungsabschnitt oder ein Fahrzeug in einem Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt mit Strom zu versorgen. Der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter ist mit einem Steuerschalter ausgestattet, wobei der Steuerschalter den einem Fahrzeug im Verzögerungsabschnitt oder im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt oder den einem Wagen des Fahrzeugs im Verzögerungsabschnitt oder im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt zugeführten Strom steuern kann.
Vor dem oben genannten Hintergrund ist das Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn gemäß der vorliegenden Offenbarung entlang einer Schienenlängsrichtung in den Konstantgeschwindigkeitsabschnitt, den Verzögerungsabschnitt und den Beschleunigungs-plus-Bahnhofsabschnitt unterteilt. Wenn das Fahrzeug in den Konstantgeschwindigkeitsabschnitt fährt, versorgt der Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter das Fahrzeug im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt mit Strom. Wenn das Fahrzeug in den Verzögerungsabschnitt fährt und mehr als die Hälfte der Fahrzeuglänge in diesem Abschnitt liegt, versorgt der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter das Fahrzeug im Verzögerungsabschnitt mit Strom. Wenn das Fahrzeug in den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt fährt und sich mehr als die Hälfte der Fahrzeuglänge in diesem Abschnitt befindet, versorgt der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt und nicht den Verzögerungsabschnitt mit Strom. D.h. für den Verzögerungsabschnitt und den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt nutzen Langstatoren in den beiden Abschnitten gemeinsam ein und denselben Wechselrichter, d.h. den Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter. Der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter ist mit dem Steuerschalter ausgestattet. Der Steuerschalter stellt eine Verriegelungsfunktion in der Stromversorgung bereit. Wenn ein Fahrzeug im Beschleunigungsabschnitt (plus Bahnhof) stoppt oder fährt, werden Langstatoren im Verzögerungsabschnitt nicht gespeist, wodurch ein nachfolgendes Fahrzeug nicht in den Verzögerungsabschnitt einfahren kann. So werden Auffahrunfälle bei der Ankunft eines Fahrzeugs vermieden und die Betriebssicherheit einer Fahrzeugstrecke verbessert. Für den Konstantgeschwindigkeitsabschnitt nutzen mehrere benachbarte Langstatoren eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ein und denselben DC/AC-Wechselrichter. Der DC/AC-Wechselrichter ist mit mehreren Steuerschaltern verbunden und wird über ein Stromversorgungskabel mit den Langstatoren des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts verbunden. Da für verschiedene Abschnitte unterschiedliche DC/AC-Wechselrichter vorgesehen sind, dürfen gleichzeitig mehrere Magnetschwebebahnen in verschiedenen Abschnitten fahren. Dadurch wird ein Mehrfahrzeugbetrieb auf der Strecke erreicht und die Transportkapazität der Strecke verbessert.
Vorzugsweise ist der Konstantgeschwindigkeitsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts, der Verzögerungsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Verzögerungsabschnitts und der Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts ausgestattet.
Vorzugsweise ist ein Verzögerungsstromversorgungskabel zwischen den mehreren Langstatoren des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts und dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter vorgesehen, ein Beschleunigungsstromversorgungskabel zwischen den mehreren Langstatoren des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts und dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter vorgesehen und der Steuerschalter zwischen dem Verzögerungskabel und dem Beschleunigungsstromversorgungskabel angeschlossen.
Vorzugsweise sind die Eingangsenden aller Wechselrichter an eine Gleichstromversorgung von 3000 V angeschlossen.
Vorzugsweise werden die Langstatoren des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts, die Langstatoren des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts und die Langstatoren des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts jeweils in Langstatoren des linken Motors und in Langstatoren des rechten Motors unterteilt, wobei sich die Langstatoren des linken Motors und die Langstatoren des rechten Motors jeweils links bzw. rechts von einer Schiene befinden. Die Langstatoren des linken Motors und die Langstatoren des rechten Motors umfassen jeweils mindestens zwei Gruppen von Einheitsstatoren, die abwechselnd angeordnet sind. Die Einheitsstatoren in jeder der mindestens zwei Gruppen sind miteinander verbunden. Die Einheitsstatoren in jeder der mindestens zwei Gruppen sind mit dem jeweiligen Wechselrichter für den entsprechenden Abschnitt verbunden. Die Wechselrichter, die sich auf ein und derselben Seite der Schiene und in verschiedenen Abschnitten befinden, sind über eine Datenkommunikationsleitung verbunden.
Vorzugsweise ist eine Gesamtlänge aller Einheitsstatoren, die sich in ein und demselben Abschnitt befinden, identisch.
Vorzugsweise beträgt eine Anzahl der Gruppen der Einheitsstatoren zwei, und eine Länge jedes der Einheitsstatoren entspricht einer halben Länge der Mag netschwebebah n.
Vorzugsweise beträgt eine Anzahl der Gruppen der Einheitsstatoren drei, und eine Länge jedes der Einheitenstatoren entspricht einem Drittel einer Länge der Mag netschwebebah n.
Figurenliste
Zur besseren Veranschaulichung der technischen Lösungen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder herkömmlicher Techniken werden im Folgenden die Zeichnungen kurz beschrieben, die bei Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung oder bei herkömmlichen Techniken anzuwenden sind. Es ist offensichtlich, dass die Zeichnungen in den folgenden Beschreibungen nur einige Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen und auf der Grundlage der bereitgestellten Zeichnungen von dem Fachmann ohne erfinderischen Aufwand weitere Zeichnungen erhalten werden können.

1 ist eine schematische Strukturdarstellung einer Magnetschwebebahn nach herkömmlicher Technologie;
2 ist eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
3 ist eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
4 ist eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung; und
5 ist eine schematische Darstellung eines Abschnitts in 3.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden technische Lösungen in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung in Verbindung mit den Zeichnungen in Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung klar und vollständig beschrieben. Es ist offensichtlich, dass die beschriebenen Ausführungsformen nur einige und nicht alle Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung darstellen. Alle weiteren Ausführungsformen, die auf der Grundlage der Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung von dem Fachmann ohne erfinderischen Aufwand erhalten werden, fallen in den Schutzbereich der vorliegenden Offenbarung.
Damit der Fachmann die technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung besser versteht, wird die vorliegende Offenbarung im Folgenden in Verbindung mit den Zeichnungen und spezifischen Ausführungsformen näher erläutert.
Es wird auf die 1 bis 5 Bezug genommen. 1 ist eine schematische Strukturdarstellung einer Magnetschwebebahn nach herkömmlicher Technologie, 2 eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 3 eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung, 4 eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und 5 eine schematische Darstellung eines Abschnitts in 3.
Wie in 1 gezeigt, umfasst ein herkömmliches Stromversorgungssystem Folgendes: ein erstes Bahnkraftwerk 101, ein zweites Bahnkraftwerk 102, einen ersten Wechselrichter 103, einen zweiten Wechselrichter 104, einen dritten Wechselrichter 105, einen vierten Wechselrichter 106, ein erstes Kabel 107, ein zweites Kabel 108, einen ersten Steuerschalter 111, einen zweiten Steuerschalter 112, einen dritten Steuerschalter 113, einen vierten Steuerschalter 114, einen fünften Steuerschalter 115, einen sechsten Steuerschalter 116, einen ersten Langstator 117 eines linken Linearmotors, einen zweiten Langstator 119 eines linken Linearmotors, einen dritten Langstator 121 eines linken Linearmotors, einen ersten Langstator 118 eines rechten Linearmotors, einen zweiten Langstator 120 eines rechten Linearmotors, einen dritten Langstator 122 eines rechten Linearmotors und ein Magnetfahrzeug 123. Hier werden drei Abschnitte als Veranschaulichungsbeispiel herangezogen, wobei ein Steuerungsprinzip für einen Fall mit mehr als drei Abschnitten auf einer Strecke ähnlich ist.
Der erste Wechselrichter 103 und der dritte Wechselrichter 105 sind parallel geschaltet und versorgen den ersten Langstator 117 des linken Linearmotors, den zweiten Langstator 119 des linken Linearmotors und den dritten Langstator 121 des linken Linearmotors unter Steuerung des ersten Steuerschalters 111, des dritten Steuerschalters 113 und des fünften Steuerschalters 115 mit Strom.
Der zweite Wechselrichter 104 und der vierte Wechselrichter 106 sind parallel geschaltet und versorgen den ersten Langstator 118 des rechten Linearmotors, den zweiten Langstator 120 des rechten Linearmotors und den dritten Langstator 122 des rechten Linearmotors unter Steuerung des zweiten Steuerschalters 112, des vierten Steuerschalters 114 und des sechsten Steuerschalters 116 mit Strom.
Die Ausgangsspannungen des ersten Wechselrichters 103 und des dritten Wechselrichters 105, des zweiten Wechselrichters 104 und des vierten Wechselrichters 106 sind proportional zu einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs und können bis zu 10 kV erreichen. Deshalb sollte für ein gesamtes Stromübertragungssystem der Isolationsschutz, die Komponentenauswahl und die Auswahl des Isolationsschutzes der Kabel auf einem höchsten Spannungspegel basieren.
Wenn das Magnetschwebefahrzeug 123 auf einer Strecke fährt, versorgt das Stromversorgungssystem nur einen Linearmotor-Langstator, auf dem das Fahrzeug aktuell fährt, mit Strom. D.h. ein Steuerschalter für den aktuellen Abschnitt ist eingeschaltet, und die Schalter für die anderen Abschnitte sind ausgeschaltet. Wenn das Fahrzeug auf einem neuen Linearmotor-Langstator fährt, wird der bisherige Linearmotor-Langstator abgeschaltet. Wenn sich z.B. eine Magnetschwebebahn in Abschnitt 1 befindet, werden der erste Steuerschalter 111 und der zweite Steuerschalter 112 so gesteuert, dass sie eingeschaltet sind, und die anderen Steuerschalter 113 bis 116 so gesteuert, dass sie ausgeschaltet sind.
Wenn die Magnetschwebebahn 123 weiter vorrückt und kurz davorsteht, in Abschnitt 2 einzufahren, werden der dritte Steuerschalter 113 und der vierte Steuerschalter 114 eingeschaltet und die Schalter 115 und 116 ausgeschaltet gelassen.
Wenn die Magnetschwebebahn 123 vollständig in den Abschnitt 2 einfährt, werden die Steuerschalter 111 und 112 ausgeschaltet.
Wenn das Magnetschwebefahrzeug 123 aus Abschnitt 2 in Abschnitt 3 einfährt, werden die obigen Aktionen des Ein- und Ausschaltens beim Einfahren des Magnetschwebefahrzeugs aus Abschnitt 1 in den Abschnitt 2 bei entsprechenden Steuerschaltern wiederholt.
Aus dem Vorhergehenden ist ersichtlich, dass das Schalten der Schalter bei dem System sehr wichtig ist und das Fahrzeug nicht fahren kann, wenn die Schaltung fehlschlägt. Es werden hohe Anforderungen an die Zuverlässigkeit der Schalter gestellt, was bei der technischen Umsetzung zu Schwierigkeiten hinsichtlich der Geräteauswahl führt.
Wie in 2 gezeigt, umfasst ein Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn gemäß der vorliegenden Offenbarung Folgendes: einen ersten Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter 1001, einen zweiten Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter 1003, einen Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter 1002 (d.h. den Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter nach Anspruch 1), Stromversorgungskabel 1004 bis 1007, Langstatoren 1008 und 1011 eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts, einen Langstator 1009 eines Linearmotors des Verzögerungsabschnitts, einen Langstator 1010 eines Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts, Steuerschalter 1012 und 1013 und eine Magnetschwebebahn 1014.
Der erste Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter 1001, der zweite Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter 1003 und der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter 1002 sind alle an eine Hochspannungsstromversorgung (DC3000V) angeschlossen. Die Gleichstromversorgung arbeitet im Allgemeinen in einer distributiven Weise.
Wenn die Magnetschwebebahn 1014 mit konstanter Geschwindigkeit von einer linken Seite fährt, wie in 2 gezeigt, ist der Steuerschalter 1012 eingeschaltet, und der von dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter 1002 ausgegebene Strom wird über ein Verzögerungsstromversorgungskabel 1005 zum Langstator 1009 des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts geleitet. In diesem Fall stimmen eine Netzfrequenz, eine Spannung und weitere Parameter mit den Parametern des Langstators 1008 des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts überein.
Wenn die Magnetschwebebahn 1014 in den Verzögerungsabschnitt einfährt, nimmt die Geschwindigkeit allmählich ab, und der Zug fährt weiter vor. In einem Prozess, bei dem eine vordere Hälfte des Fahrzeugs in den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt einfährt (der Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt kann als ein Abschnitt betrachtet werden, wobei sich ein Bahnsteig in einem derartigen Abschnitt befindet), wird der Langstator 1010 des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt nicht gespeist, und der Zug wird von dem Langstator 1009 des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts im Verzögerungsabschnitt gespeist.
Das Fahrzeug fährt weiter vor. Wenn die Hälfte des Fahrzeugs in den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt einfährt, wird der Steuerschalter 1012 ausgeschaltet und der Steuerschalter 1013 eingeschaltet. Ein maximaler Leistungsverlust des Fahrzeugs würde die Hälfte erreichen, und der Leistungsverlust tritt unmittelbar zu einem Schaltzeitpunkt auf. Da der Zug verzögert und am Bahnhof ankommt, wird der Betrieb des Zuges nicht beeinträchtigt.
Reisende steigen in oder aus dem Fahrzeug, wenn die Magnetschwebebahn 1014 am Bahnsteig hält. Da der Steuerschalter 1012 zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet ist, wird der Langstator 1009 des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts nicht gespeist, und ein nachfolgender Zug kann nicht in den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt einfahren. Dadurch ist es unmöglich, dass der nachfolgende Zug versehentlich den Bahnsteig erreicht. Der Bahnsteig kann an einem Übergang zwischen dem Verzögerungsabschnitt und dem Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt liegen, wobei sich der Bahnsteig im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt befinden sollte.
Wenn das Ein- oder Aussteigen der Reisenden in die bzw. aus der Magnetschwebebahn 1014 beendet ist, fährt das Fahrzeug weiter vor. Das Fahrzeug fährt nach dem Verlassen des Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitts in einen nächsten Konstantgeschwindigkeitsabschnitt. Das Fahrzeug fährt nämlich von dem Langstator 1010 des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt, der über den Steuerschalter 1013 Strom von dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter 100 erhält, zum Langstator 1011 des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts, der Strom von dem zweiten Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter 1003 erhält.
Zu diesem Zeitpunkt ist der Steuerschalter 113 ausgeschaltet und der Steuerschalter 112 eingeschaltet, so dass ein nachfolgender Zug in den Bahnhof einfahren kann.
Das Einfahren und Ausfahren der Magnetschwebebahn 1014 wird mit dem oben genannten Prozess erreicht. Die oben genannten Schritte werden für den nächsten einfahrenden Zug wiederholt.
3 ist eine schematische Darstellung eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
Ein Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn umfasst Folgendes: Wechselrichter 100, 200, 300, 400, 3700, 3800, 3900 und 4000 von Konstantgeschwindigkeitsabschnitten und Wechselrichter 1300, 1400, 1500 und 1600 eines Verzögerung-Beschleunigungsabschnitts (im Folgenden wird eine Komponente zur Vereinfachung mit dem Bezugszeichen genannt). Es wird darauf hingewiesen, dass für jeden Abschnitt nur vier Segmente eines Langstators eines Fahrmotors dargestellt sind, wobei in der Praxis eine Anzahl von Segmenten des Langstators des Fahrmotors mehr als vier betragen kann. Wenn der Langstator des Fahrmotors 50 m lang ist, während eine Länge eines Abschnitts 2 km beträgt, sollte es 40 Segmente von Statoren geben, die verschachtelt verbunden sind und von denen eine spezifische Unterdarstellung wie in 5 gezeigt ist.
Eingangsenden der Wechselrichter 100, 200, 300, 400, 1300, 1400, 1500 und 1600, 3700, 3800, 3900, 3900, 4000 sind alle an eine Spannungsversorgung DC3000V angeschlossen. Die Stromversorgung DC3000V ist eine vollentwickelte Stromversorgungsvorrichtung, die häufig bei städtischen Bahnverkehrsnetzen eingesetzt wird, und eine Spannung ist weitaus niedriger als Dreiphasigen-10 kV in einem herkömmlichen Stromversorgungssystem. Dadurch werden die Kosten für Hochspannungsschutz, Komponentenauswahl und Kabel reduziert.
Der Wechselrichter 100 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 500 mit einem Langstator 1100 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 200 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 600 mit einem Langstator 900 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 300 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 800 mit einem Langstator 1000 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 400 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 700 mit einem Langstator 1200 eines Linearmotors verbunden.
Der Wechselrichter 3700 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 4100 mit einem Langstator 4500 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 3800 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 4200 mit einem Langstator 4600 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 3900 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Stromversorgungskabel 4300 mit einem Langstator 4700 eines Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 4000 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ist über ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel 4400 mit einem Langstator 4800 eines Linearmotors verbunden.
Der Wechselrichter 1300 des Verzögerung-Beschleunigungsabschnitts ist über ein Kabel 1800 mit einem Steuerschalter K1-2 und einem Steuerschalter K2-2 verbunden. Weiteren Enden des Steuerschalters K1-2 und des Steuerschalters K2-2 sind über ein Kabel 2000 mit einem Langstator 2400 des Linearmotors bzw. über ein Kabel 2200 mit einem Langstator 2600 des Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 1400 des Verzögerung-Beschleunigungsabschnitts ist über ein Kabel 1700 mit einem Steuerschalter K1-1 und einem Steuerschalter K2-1 verbunden. Weiteren Enden des Steuerschalters K1-1 und des Steuerschalters K2-1 sind über ein Kabel 1900 mit einem Langstator 2300 des Linearmotors bzw. über ein Kabel 2100 mit einem Langstator 2500 des Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 1500 des Verzögerung-Beschleunigungsabschnitts ist über ein Kabel 2800 mit einem Steuerschalter K1-4 und einem Steuerschalter K2-4 verbunden. Weiteren Enden des Steuerschalters K1-4 und des Steuerschalters K2-4 sind über ein Kabel 3000 mit einem Langstator 3400 des Linearmotors bzw. über ein Kabel 3200 mit einem Langstator 3600 des Linearmotors verbunden. Der Wechselrichter 1600 des Verzögerung-Beschleunigungsabschnitts ist über ein Kabel 2700 mit einem Steuerschalter K1-3 und einem Steuerschalter K2-3 verbunden. Weiteren Enden des Steuerschalters K1-3 und des Steuerschalters K2-3 sind über ein Kabel 2900 mit einem Langstator 2300 des Linearmotors bzw. über ein Kabel 3100 mit einem Langstator 2500 des Linearmotors verbunden.
Im Vergleich zum herkömmlichen Stromversorgungssystem, der in 1 gezeigt ist, wird der Steuerschalter für den Konstantgeschwindigkeitsabschnitt weggelassen. Dadurch werden Kosten gesenkt und Risiken aufgrund des Steuerschalters eliminiert.
Ein Prozess für eine in einen Bahnhof einfahrende Magnetschwebebahn 5300 wird wie folgt beschrieben.
Wenn die Magnetschwebebahn 5300 ausgehend von einem Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 1 auf einer linken Seite fährt, werden die Steuerschalter K1 (einschließlich Steuerschalter K1-1, K1-2, K1-3 und K1-4) eingeschaltet, und der von den Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichtern ausgegebene Strom wird über Kabel 1900, 2100, 2900 bzw. 3100 an die Langstoren 2300, 2400, 3300 und 3400 eines Linearmotors des Verzögerungsabschnitts übertragen. In diesem Fall stimmen eine Leistungsfrequenz, eine Spannung und weitere Parameter mit Parametern der Langstatoren 900, 1000, 1100 und 1200 eines Linearmotors im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 1 überein.
Wenn die Magnetschwebebahn 5300 in einen Verzögerungsabschnitt einfährt, nimmt die Geschwindigkeit allmählich ab, und der Zug fährt weiter. In einem Prozess für die vordere Hälfte des Fahrzeugs, die in einen Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitt) einfährt, werden die Langstatoren 2500, 2600, 3500 und 3600 eines Linearmotors im Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitts) nicht gespeist, und der Zug wird von den Langstatoren 2300, 2400, 3300 und 3400 des Linearmotors im Verzögerungsabschnitt gespeist.
Das Fahrzeug fährt weiter vor. Wenn die Hälfte des Fahrzeugs in den Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitt) einfährt, werden die Steuerschalter K1 ausgeschaltet und die Steuerschalter K2 (einschließlich Steuerschalter K2-1, K2-2, K2-3 und K2-4) eingeschaltet. Ein maximaler Leistungsverlust des Fahrzeugs würde die Hälfte erreichen, und der Leistungsverlust tritt unmittelbar zum Schaltzeitpunkt auf. Da der Zug verzögert und in den Bahnhof einfährt, wird der Betrieb des Zuges nicht beeinträchtigt.
Reisende steigen in oder aus dem Fahrzeug, wenn die Magnetschwebebahn 5300 am Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitt) hält. Da die Steuerschalter K1 zu diesem Zeitpunkt ausgeschaltet sind, werden die Langstatoren 2300, 2400, 3300 und 3400 des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts nicht gespeist, und ein nachfolgender Zug kann nicht in den Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt einfahren. Dadurch ist es unmöglich, dass der nachfolgende Zug versehentlich am Bahnsteig ankommt. Ein derartiges Konzept ist ein Schlüsselkonzept, das von der vorliegenden Offenbarung geschützt werden soll.
Wenn das Ein- oder Aussteigen der Reisenden in die bzw. aus der Magnetschwebebahn 5300 beendet ist, fährt das Fahrzeug weiter vor. Das Fahrzeug fährt nach dem Verlassen des Beschleunigungsabschnitts (einschließlich Bahnhofsabschnitt) in einen nachfolgenden Konstantgeschwindigkeitsabschnitt. Das Fahrzeug fährt nämlich von dem Langstator 2500, 3500 und 3600 des Linearmotors im Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitt), der über den Steuerschalter K2 Strom von dem Verzögerung-Beschleunigung-Stromversorgungswechselrichter 1300 bis 1600 erhält, zum Langstator 4300 bis 4600 des Konstantgeschwindigkeit-Linearmotors, der Strom von dem Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungswechselrichter 3700 bis 4000 erhält.
Zu diesem Zeitpunkt sind die Steuerschalter K2 ausgeschaltet und die Steuerschalter K1 eingeschaltet, so dass ein nachfolgender Zug in den Bahnhof einfahren kann.
Das Ein- und Ausfahren der Magnetschwebebahn 5300 wird durch den oben genannten Prozess erreicht. Die oben genannten Schritte werden für den nächsten einfahrenden Zug wiederholt.
Wenn einer der Wechselrichter 100, 200, 300, 400, 1300, 1400, 1500, 1600, 3700, 3800, 3900 und 4000 ausfällt, ist die Stromversorgung eines Viertels der Linearmotor-Langstatoren in einem entsprechenden Abschnitt beeinträchtigt, ohne den Betrieb des Fahrzeugs zu beeinträchtigen.
Der Linearmotor-Langstator 900 und ein folgender Linearmotor-Langstator, der mit dem Langstator 900 verschachtelt ist, sind über ein Stromversorgungskabel verbunden. In anderen Abschnitten entspricht eine Verbindungsart für Linearmotor-Langstatoren derjenigen für den Linearmotor-Langstator 900. Jeder der in 3 dargestellten Statoren ist ein Einheitsstator.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung, wenn die Einheitsstatoren in zwei Gruppen unterteilt sind, entspricht eine Länge jedes Einheitsstators der halben Länge der Magnetschwebebahn. D.h. wenn die Magnetschwebebahn aus vier Wagen besteht, wie in 3 dargestellt, sollte eine Länge des zweiten Einheitsstators 1100 von links, des ersten Einheitsstators 900 von links, des ersten Einheitsstators 1000 von rechts und des zweiten Einheitsstators 1200 von rechts nicht mehr als die halbe Länge der Magnetschwebebahn betragen, oder die Länge jedes Einheitsstators entspricht einer Gesamtlänge von zwei Wagen, wenn die Magnetschwebebahn aus den vier Wagen besteht. Eine derartige Ausgestaltung ist vorteilhaft beim Reduzieren der induzierten elektromotorischen Kraft. Als weiteres Beispiel sollte dann, wenn die Magnetschwebebahn aus sechs Wagen besteht, die Länge des zweiten Einheitsstators 1100 von links, des ersten Einheitsstators 900 von links, des ersten Einheitsstators 1000 von rechts und des zweiten Einheitsstators 1200 von rechts nicht mehr als ein Drittel der Länge der Magnetschwebebahn betragen, oder die Länge des Einheitsstators entspricht einer Gesamtlänge von drei Wagen, wenn die Magnetschwebebahn aus den sechs Wagen besteht.
Die obige Art und Weise der Ausgestaltung der Länge des Einheitsstators kann sich auf das Prinzip eines Transformators beziehen. Der Einheitsstator kann als Primärseite eines Transformators und ein Rotorabschnitt am Fahrzeug als Sekundärseite des Transformators betrachtet werden. Eine Spannung auf der Sekundärseite ist proportional zu einer Spannung auf der Primärseite. Es wird angenommen, dass die Länge des Einheitsstators 50 m und die Länge eines Wagens 25 m beträgt. Wenn eine Spannung am Stator 1000 V beträgt, beträgt eine Spannung am Fahrzeug aufgrund der Induktion 500 V. Andernfalls ist die Spannung am Fahrzeug hoch, was den Isolationsschutz beeinträchtigt.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung entspricht eine Länge jedes Einheitsstators einem Drittel der Länge der Magnetschwebebahn, wenn die Einheitsstatoren in drei Gruppen unterteilt sind. D.h. wenn die Magnetschwebebahn aus sechs Wagen besteht, sollte die Länge jedes Linearmotor-Stators einer Gesamtlänge von zwei Wagen der Magnetschwebebahn entsprechen, oder drei aufeinanderfolgende Einheitsstatoren (Linearmotor-Statoren) können genau eine Länge der gesamten Magnetschwebebahn (sechs Wagen) abdecken, wenn die Magnetschwebebahn aus den sechs Wagen besteht.
Linearmotor-Langstatoren in jedem Abschnitt sind nicht physisch mit denen in einem benachbarten Abschnitt verbunden, so dass mehrere Magnetschwebebahnen gleichzeitig auf derselben Strecke fahren können. Wenn beispielsweise eine Magnetschwebebahn im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 1 fährt, wird die Magnetschwebebahn von den DC/AC-Wechselrichtern 100, 200, 300 und 400 gespeist. Wenn eine andere Magnetschwebebahn im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 2 fährt, wird diese Magnetschwebebahn von den DC/AC-Wechselrichtern 3700, 3800, 3900 und 4000 gespeist. Die gegenwärtigen Geschwindigkeiten der Züge sind unterschiedlich, und die Geschwindigkeit wird durch eine Frequenz und einen Strom des Linearmotor-Langstators gesteuert. Bei dem in 1 gezeigten herkömmlichen Stromversorgungssystem werden beispielsweise die gesamte Strecke oder die mehreren Abschnitte von ein und derselben Gruppe von Wechselrichtern gespeist, und die Linearmotor-Langstatoren werden unter der Steuerung der Schalter mit Strom versorgt. Somit darf nur eine Magnetschwebebahn im Stromversorgungsabschnitt fahren. Im Vergleich dazu können gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung Magnetschwebebahnen sowohl im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 1 als auch im Konstantgeschwindigkeitsabschnitt 2 gleichzeitig fahren.
Ein Abstand zwischen den Wechselrichtern 100, 200, 300, 400 und den Langstatoren 900, 1000, 1100 und 1200 des Linearmotors kann so kurz wie möglich sein. Bei einem Aspekt können die Längen der Stromversorgungskabel 500, 600, 700, 800 verkürzt und die Kosten für Hochspannungsschutz und Kabel reduziert werden. Bei einem weiteren Aspekt sind die Wechselrichter 100, 200, 300, 400 und die Langstatoren 900, 1000, 1100 und 1200 des Linearmotors modular aufgebaut, was die Entwicklungsförderung vereinfacht. Eine Ausgestaltung für weitere Abschnitte ist ähnlich.
Spezifische Datenkommunikationsleitungen 4900, 5000, 5100 und 5200 werden hauptsächlich dazu verwendet, Dateninformationen zwischen unter bestimmten Bedingungen verbundenen Wechselrichtern zu übertragen. Die spezifische Datenkommunikationsleitung 4900 wird z.B. dazu verwendet, Informationen wie Phase, Strom und Frequenz zwischen den DC/AC-Wechselrichtern 100, 200 und den DC/AC-Wechselrichtern 1300, 1400 zu übertragen.
In 4 ist ein Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung gezeigt. Das Konzept der gemeinsamen Nutzung von Wechselrichtern wird auch auf den Konstantgeschwindigkeitsabschnitt angewendet. Es wird davon ausgegangen, dass es in B-A-C drei Intervalle gibt. Das Intervall zwischen B und A umfasst drei Konstantgeschwindigkeitsabschnitte, die jeweils 2 km lang sind. In einem Bahnsteigintervall A ist sowohl ein Verzögerungsabschnitt als auch ein Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofabschnitt) 1,5 km lang. Das Intervall zwischen A und C umfasst auch drei Konstantgeschwindigkeitsabschnitte, die jeweils 2 km lang sind.
Es gibt drei Wechselrichter 0201, 0202 und 0203 in den obigen drei Intervallen. Der Wechselrichter 0201 ist dazu ausgelegt, die drei Konstantgeschwindigkeitsabschnitte im Intervall B-A mit Strom zu versorgen. Der Wechselrichter 0202 ist dazu ausgelegt, den Verzögerungsabschnitt und den Beschleunigungsabschnitt (einschließlich Bahnhofsabschnitt) im Bahnsteigintervall A mit Strom zu versorgen. Der Wechselrichter 0203 ist dazu ausgelegt, die drei Konstantgeschwindigkeitsabschnitte im Intervall A-C mit Strom zu versorgen. Ein Ausgang des Wechselrichters 0201 ist über drei Steuerschalter 0207 bis 0209 und weiter über Stromversorgungskabel 0204 bis 0206 mit den Langstatoren 0210, 0211 bzw. 0212 eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts verbunden.
Ein Ausgang des Wechselrichters 0202 ist über Steuerschalter 0215 und 0216 und weiter über Kabel 0213 und 0214 mit einem Langstator 0217 eines Linearmotors des Verzögerungsabschnitts bzw. einem Langstator 0218 eines Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts verbunden.
Ein Ausgang des Wechselrichters 0203 ist über drei Steuerschalter 0222, 0223 und 0224 und weiter über Kabel 0219, 0220 und 0221 mit den Langstatoren 0225, 0226 bzw. 0227 eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts verbunden.
Wenn die Magnetschwebebahn 0228 von Bahnsteig B zu Bahnsteig C fährt, werden die Schritte zur Steuerung wie folgt beschrieben.
Zunächst sind die Steuerschalter 0207, 0215 und 0222 eingeschaltet.
In Schritt 1 fährt die Magnetschwebebahn 0228 nach dem Beschleunigen an Bahnsteig B in den Linearmotor-Langstatorabschnitt 0210. Wenn eine Geschwindigkeit der Magnetschwebebahn das Maximum für den Betrieb nicht erreicht hat, kann die Beschleunigung fortgesetzt werden. Wenn die Geschwindigkeit das Maximum für den Betrieb erreicht hat, wird die Geschwindigkeit konstant gehalten.
In Schritt 2, wenn die Hälfte der Magnetschwebebahn in den Abschnitt 0211 einfährt, wird der Steuerschalter 0207 ausgeschaltet und der Steuerschalter 0208 eingeschaltet. Die Magnetschwebebahn fährt weiterhin mit konstanter Geschwindigkeit. Bei einem Umschalten kann die Hälfte der Leistung der Magnetschwebebahn verloren gehen. Unter Berücksichtigung einer Geschwindigkeit von 150 km/h bis 250 km/h beträgt bei einer Gesamtlänge des Magnetschwebefahrzeugs von 4*25 = 100 m eine Zeitspanne, in der die Hälfte der Leistung verloren geht, etwa 1,45 s bis 2,39 s. Der Betrieb des Fahrzeugs wird somit nicht beeinträchtigt.
In Schritt 3, wenn die Magnetschwebebahn in den Abschnitt 0212 einfährt, sind eine Aktion und ein Schritt zur Steuerung der Schalter 0208 und 0209 ähnlich wie in Schritt 1.
In Schritt 4, wenn die Magnetschwebebahn in den Abschnitt 0217 einfährt, sind die Eigenschaften der Ströme, die am Intervall B-A und am Bahnsteigintervall A ausgegeben werden, identisch, wodurch kein Leistungsverlust während eines Prozesses für die in den Abschnitt 0217 einfahrende Magnetschwebebahn entsteht. Nachdem die Magnetschwebebahn vollständig in den Abschnitt 0217 eingefahren ist, wird der Steuerschalter 0209 ausgeschaltet und der Steuerschalter 0207 eingeschaltet, so dass ein anderer Zug in das Intervall B-A einfahren kann. Die Magnetschwebebahn verzögert auf dem Langstator eines Linearmotors im Abschnitt 0217.
In Schritt 5, wenn die Hälfte der Magnetschwebebahn in den Abschnitt 0218 einfährt, wird der Steuerschalter 0207 ausgeschaltet und der Steuerschalter 0208 eingeschaltet. Zu einem Schaltzeitpunkt tritt ein Leistungsverlust auf. Da sich die Magnetschwebebahn verlangsamt, wird der Betrieb des Fahrzeugs nicht beeinträchtigt. Das Magnetschwebefahrzeug hält im Abschnitt 0218 an, damit Reisende ein- und aussteigen.
In Schritt 6, nach dem Ein- oder Aussteigen der Reisenden und beim Empfang eines Abfahrtssignals, beginnt die Magnetschwebebahn zu beschleunigen. Zu diesem Zeitpunkt ist ein maximaler Ausgangsstrom des Wechselrichters für den Bahnsteig A hoch und kann bis zu 1800A erreichen.
In Schritt 7, in einem Prozess für die in den Abschnitt 0225 einfahrende Magnetschwebebahn, sind die Aktionen des Wechselrichters und der Steuerschalter im Intervall A-C identisch mit denen des Wechselrichters und der Steuerschalter im Intervall B-A, wenn die Magnetschwebebahn in das Intervall B-A einfährt. Die Schritte 1-6 werden wiederholt, und die Magnetschwebebahn fährt zum nächsten Bahnhof.
Aus den obigen Schritten ist zu erkennen, dass Magnetschwebebahnen gleichzeitig im Intervall B-A, im Bahnsteigintervall A und im Intervall A-C fahren dürfen. Es wird darauf hingewiesen, dass die Sicherheit und Kontinuität der Fahrzeuge durch eine angemessene Anordnung gewährleistet werden sollte, indem weiterhin eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs und ein Intervall zwischen den Abfahrten berücksichtigt werden.
Eine derartige Ausgestaltung ermöglicht den gleichzeitigen Betrieb mehrerer Magnetschwebebahnen auf einer Strecke und verbessert somit die Transportkapazität der Strecke.
Das Konzept der gemeinsamen Nutzung von Wechselrichtern verhindert nicht nur einen Nachteil bei der Hochspannungsübertragung der zentralen Stromversorgung, sondern schont auch die Ausgestaltung der Wechselrichter auf der Leitung weitgehend. Investitionen und Baukosten auf der Strecke werden reduziert.
Da der Betrieb der Magnetschwebebahn zur Stromversorgung auf den Langstator des Linearmotors angewiesen ist, wird die Betriebssicherheit der Fahrzeuge auf der Strecke durch Umschalten zwischen den Steuerschaltern weiter verbessert.
In 5 ist eine detaillierte schematische Strukturdarstellung eines Abschnitts eines Stromversorgungssystems für eine Magnetschwebebahn gemäß der vorliegenden Offenbarung gezeigt und auch anhand von 3 weiter beschrieben.
Das Stromversorgungssystem umfasst die Wechselrichter 001 bis 004 eines Konstantgeschwindigkeitsabschnitts. Wenn die Länge eines Langstators eines Fahrmotors 50 m und die Länge eines Abschnitts 2 km beträgt, sollten 40 Langstatoren verschachtelt angeschlossen sein.
Die Wechselrichter 001-004 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts sind an eine Stromversorgung DC3000V angeschlossen. Die Stromversorgung DC3000V ist eine vollentwickelte Stromversorgungsvorrichtung, die häufig bei städtischen Bahnverkehrsnetzen eingesetzt wird, und eine Spannung ist weitaus niedriger als Dreiphasigen-10 kV in einem herkömmlichen Stromversorgungssystem. Dadurch werden die Kosten für Hochspannungsschutz, Komponentenauswahl und Kabel reduziert.
Die Wechselrichter 001 bis 004 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts sind über Stromversorgungskabel 005 bis 008 mit den Linearmotor-Langstatoren 009 bis 012 verbunden. Im gleichen Abschnitt befinden sich 40 Fahrmotor-Langstatoren, die auf jeder Seite verschachtelt verbunden sind, um eine Gesamtlänge von 2 km zu erreichen.
Wenn einer der Wechselrichter 001-004 des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ausfällt, wäre die Stromversorgung von einem Viertel der Linearmotor-Langstatoren in einem derartigen Abschnitt beeinträchtigt, doch der Betrieb des Fahrzeugs wird nicht beeinträchtigt.
Der Linearmotor-Langstator 009 und ein nachfolgender Linearmotor-Langstator, der mit dem Langstator 009 verschachtelt ist, sind über ein Stromversorgungskabel verbunden. Eine Verbindungsart für weitere Linearmotor-Langstatoren (0010 bis 0012) in einem derartigen Abschnitt entspricht derjenigen für den Linearmotor-Langstator 009.
Es ist zu beachten, dass die Beziehungsbegriffe wie „erste“, „zweite“ und dergleichen hier nur dazu verwendet werden, eine Einheit oder Operation von einer anderen zu unterscheiden, anstatt eine tatsächliche Beziehung oder Reihenfolge zwischen den Einheiten oder Operationen zu erfordern oder zu implizieren.
Im Vorhergehenden wird das Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn gemäß Ausführungsformen der Offenbarung ausführlich beschrieben. Das Prinzip und die Implementierungen der vorliegenden Offenbarung werden in Verbindung mit spezifischen Ausführungsformen veranschaulicht. Die vorstehende Beschreibung für Ausführungsformen soll zum Verständnis des Verfahrens und des Prinzips der vorliegenden Offenbarung beitragen. Es können zahlreiche Änderungen, Modifikationen und Äquivalente von dem Fachmann an den technischen Lösungen der vorliegenden Offenbarung ohne Abweichung von dem Prinzip der vorliegenden Offenbarung vorgenommen werden. Die Änderungen, Modifikationen und Äquivalente sollten in den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

CN 201710398989 [0001]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Titel „STROMVERSORGUNGSSYSTEM FÜR EINE MAGNETSCHWEBEBAHN“, die am 31. Mai 2017 [0001]

Claims

Stromversorgungssystem für eine Magnetschwebebahn, das Folgendes aufweist: einen Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter, der dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug in einem Konstantgeschwindigkeitsabschnitt mit Strom zu versorgen; und einen Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter, der dazu ausgelegt ist, ein Fahrzeug in einem Verzögerungsabschnitt oder ein Fahrzeug in einem Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt mit Strom zu versorgen; wobei der Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter mit einem Steuerschalter ausgestattet ist, wobei der Steuerschalter den einem Fahrzeug im Verzögerungsabschnitt oder im Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt zugeführten Strom steuern kann.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 1, wobei: der Konstantgeschwindigkeitsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts ausgestattet ist; der Verzögerungsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Verzögerungsabschnitts ausgestattet ist; und der Beschleunigung-plus-Bahnhofsabschnitt mit mehreren Langstatoren eines Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts ausgestattet ist.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 2, wobei: ein Verzögerungsstromversorgungskabel zwischen den mehreren Langstatoren des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts und dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter vorgesehen ist; ein Beschleunigungsstromversorgungskabel zwischen den mehreren Langstatoren des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts und dem Verzögerung-Beschleunigung-Wechselrichter vorgesehen ist, und ein Konstantgeschwindigkeit-Stromversorgungskabel zwischen den mehreren Langstatoren des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts und dem Konstantgeschwindigkeit-Wechselrichter vorgesehen ist.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 3, wobei die Eingangsenden aller Wechselrichter mit einer Gleichstromversorgung von 3000 V verbunden sind.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei: die Langstatoren des Linearmotors des Konstantgeschwindigkeitsabschnitts, die Langstatoren des Linearmotors des Verzögerungsabschnitts und die Langstatoren des Linearmotors des Beschleunigungsabschnitts jeweils in Langstatoren des linken Motors und in Langstatoren des rechten Motors unterteilt sind; sich die Langstatoren des linken und die Langstatoren des rechten Motors links bzw. rechts von einer Schiene befinden; die Langstatoren des linken Motors und die Langstatoren des rechten Motors jeweils mindestens zwei Gruppen von Einheitsstatoren umfassen, die abwechselnd angeordnet sind; die Einheitsstatoren in jeder der mindestens zwei Gruppen miteinander verbunden sind; die Einheitsstatoren in jeder der mindestens zwei Gruppen mit dem jeweiligen Wechselrichter für den entsprechenden Abschnitt verbunden sind; und die Wechselrichter, die sich auf ein und derselben Seite der Schiene und in verschiedenen Abschnitten befinden, über eine Datenkommunikationsleitung verbunden sind.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 5, wobei eine Gesamtlänge aller in ein und demselben Abschnitt befindlichen Einheitsstatoren identisch ist.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 6, wobei eine Anzahl der Gruppen der Einheitsstatoren zwei beträgt und eine Länge jedes der Einheitsstatoren einer halben Länge der Magnetschwebebahn entspricht.
Stromversorgungssystem für die Magnetschwebebahn nach Anspruch 6, wobei eine Anzahl der Gruppen der Einheitsstatoren drei beträgt und eine Länge jedes der Einheitsstatoren einem Drittel einer Länge der Magnetschwebebahn entspricht.