一种“三合一”型悬浮控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种“三合一”型悬浮控制装置，用于控制磁浮列车电磁铁，包括机箱(13)和悬浮控制器，悬浮控制器为电气上相互独立的三组悬浮控制器，分别包括悬浮控制电路板(3、7、11)、用于驱动电磁铁的主电路板(2、6、10)和辅助电源(4、8、12)，主电路板(2、6、10)分别与悬浮控制电路板(3、7、11)和辅助电源(2、6、10)连接，机箱(13)的三个侧壁(1、5、9)作为机箱(13)的散热器。与现有技术相比，本实用新型专利技术的其中一个悬浮控制器作为另两个悬浮控制器的“热备”冗余，使磁浮列车在悬浮控制器部分故障使仍能正常悬浮，充分利用机箱结构，降低悬浮控制器空间、重量和造价。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电气设备的机箱结构，尤其是涉及一种“三合一”型悬浮控制装置。
技术介绍
磁浮列车是一种新型的轨道交通运输工具，具有运行噪声低、爬坡能力强、转弯半径小、安全可靠性高、运营维护成本低、造价低等突出特点。它利用电磁吸力使车体悬浮于轨道之上，列车与轨道之间保持无接触状态，克服了两者间的接触磨损，减小了运行阻力。悬浮控制器是实现车辆悬浮的执行机构，它根据悬浮电磁铁与轨道之间的气隙以及电磁铁的垂向运动加速度来改变悬浮电磁铁内部电流的大小,从而调节悬浮电磁铁与钢制轨道之间的吸引力,使磁浮列车保持在8～10mm气隙大小的稳定悬浮状态。经过几十年的技术开发，磁浮列车技术已基本成熟，正在逐步走向商业化生产和运营。国内外的中低速磁浮列车车辆走行部通常采用四悬浮架或五悬浮架结构。每个悬浮架上左右两侧各有1个电磁铁。每个电磁铁由4个线圈组成，两端两个线圈串联在一起由1个悬浮控制器控制，称为一个悬浮点。每个悬浮架电磁铁由4个悬浮控制器独立控制。一节磁浮车装配有16个或20个悬浮控制器，因此，悬浮斩波的体积、重量、噪声、热耗、可靠性和可维护性是工程化十分关心的问题。由于中低速磁浮列车车辆悬浮架结构所限，每个悬浮点对应1个空气弹簧，空气弹簧传递悬浮架和车体之间的作用力。从图1可以看出，当4个悬浮控制器中的任何一个出现故障时，对应的悬浮点将不能实现稳定悬浮，滑橇降落在轨道上，磁浮列车只能减速退出运行。假如五悬浮架结构三节编组的一列磁浮车，每节车有20个悬浮控制器，一列车共有60个悬浮控制器。只要60个悬浮控制器之中的1个出现故障，此列车就要退出运行，并且以故障状态慢速回库维修。这样的状况使
得磁浮列车的可用性很差，不能达到商用运营的要求，成为制约磁浮列车进一步发展和应用的瓶颈。解决这个问题的基本途径有两个：一个是从结构上对中低速磁浮列车进行全面改造，使系统适应任何一个悬浮控制器故障还能够维持正常运行，如德国TR08系列高速磁浮列车“二托一”式的悬浮架结构。显然这样大规模改造的代价是高昂的，并且改造后会出现车辆结构不再适应原有的线路条件等问题；另一个途径是对悬浮控制器进行冗余设计，使得一个悬浮控制器故障后，另一个悬浮控制器接替故障控制器继续工作，比如每个悬浮点配置两个悬浮控制器。然而此种冗余式设计也有明显的缺点，如悬浮控制器数量增加一倍、成本增加、可靠性低、维护困难等问题以及两者之间通讯、故障判断和工作接管等技术性问题。
技术实现思路
本技术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体积小、重量轻、可靠性高的“三合一”型悬浮控制器。本技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种“三合一”型悬浮控制装置，用于控制磁浮列车电磁铁，包括机箱和所述机箱内的悬浮控制器单元，其特征在于，所述的悬浮控制器单元包括电气上相互独立的三组悬浮控制器，每组悬浮控制器均包括悬浮控制电路板、用于驱动电磁铁的主电路板和辅助电源，所述的主电路板分别与悬浮控制电路板和辅助电源连接，所述的机箱的三个侧壁作为机箱的散热器。同一组悬浮控制器的主电路板和辅助电源对应安装在机箱的一个侧壁上。所述的主电路板的功率开关器件以及辅助电源的功率开关器件的发热面分别通过螺钉与散热器表面固定。所述的三组悬浮控制器中的悬浮控制电路板安装在同一个机笼中，所述的机笼固定在机箱底部。所述的悬浮控制电路电路板的母板通过接插件引出线束依次与主电路板、辅助电源连接。所述的主电路板包括H型功率电路输入侧保险管、支撑电容、电容充放电电路、H型功率电路和用于提供电磁铁线圈电流的选通功率开关，所述的H型功率电路与选通功率开关连接。与现有技术相比，本技术具有以下优点：(1)在对一个电磁铁所对应的两个悬浮控制器进行合并的基础上，加入一个“热备”冗余悬浮控制器电路，形成“三合一”型悬浮控制器，其中一个悬浮控制器作为另外两个的热备冗余，使磁浮列车能够在悬浮控制器部分故障的情况下仍能够正常悬浮。(2)三个散热器作为机箱的三个侧面，充分利用了机箱的结构，合理分配散热器面积，并对悬浮控制器的机箱结构和布置进行优化，两个悬浮点只需要一个机箱，总体上降低了悬浮控制器占用空间、重量和造价。(3)悬浮控制电路电路板的母板通过接插件引出线束依次与主电路板、辅助电源以及对外连接器连接，三组悬浮控制器中的悬浮控制电路板安装在同一个机笼中，机笼固定在机箱底部，使得控制器内部部件的安装和维护十分方便，提高了系统可维护性和可靠性。(4)主电路板的功率开关器件以及辅助电源的功率开关器件的发热面分别通过螺钉与散热器表面固定，易于拆装。附图说明图1为本技术的外形结构示意图；图2为本技术的内部结构示意图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本技术进行详细说明。本实施例以本技术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，但本技术的保护范围不限于下述的实施例。实施例如图1、2所示，一种“三合一”型悬浮控制装置，用于控制磁浮列车电磁铁，包括机箱13和机箱13内的悬浮控制器单元，所述的悬浮控制器单元包括电气上相互独立的三组悬浮控制器，形成冗余结构，第一组悬浮控制器中，悬浮控制电路电路板3的母板通过接插件引出线束依次与主电路板2、辅助电源4以及对外连接器连接，第二组悬浮控制器中，悬浮控制电路电路板7的母板通过接插件引出线束依次与主电路板6、辅助电源8以及对外连接器连接，第三组悬浮控制器中，悬浮控制电路电路板11的母板通过接插件引出线束依次与主电路板10、辅助电源12以
及对外连接器连接。驱动板安装在主电路板2、6、10的上层。三组悬浮控制器中的悬浮控制电路板3、7、11安装在同一个机笼中，所述的机笼固定在机箱13底部。主电路板2、6、10集成有H型功率电路输入侧保险管、支撑电容、电容充放电电路、H型功率电路和选通功率开关。悬浮控制电路电路板2、7、11通过控制H型功率电路中的功率开关及选通功率开关的开合，控制电磁铁的上电或断电。机箱13的两个侧壁1、5、9作为机箱13的散热器，散热器无散热风扇，充分利用了机箱的结构，合理分配散热器面积。同一组悬浮控制器的主电路板2、6、10和辅助电源4、8、12对应安装在机箱13的一个侧壁1、5、9上，主电路5、6和辅助电源4、7的功率开关器件的发热面通过螺钉与散热器表面固定。本技术简化了内部结构，使得控制器内部布线和部件的安装和维护十分方便，提高了系统可维护性和可靠性。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种“三合一”型悬浮控制装置，用于控制磁浮列车电磁铁，包括机箱(13)和所述机箱(13)内的悬浮控制器单元，其特征在于，所述的悬浮控制器单元包括电气上相互独立的三组悬浮控制器，每组悬浮控制器均包括悬浮控制电路板(3、7、11)、用于驱动电磁铁的主电路板(2、6、10)和辅助电源(4、8、12)，所述的主电路板(2、6、10)分别与悬浮控制电路板(3、7、11)和辅助电源(4、8、12)连接，所述的机箱(13)的三个侧壁(1、5、9)作为机箱(13)的散热器。

【技术特征摘要】
1.一种“三合一”型悬浮控制装置，用于控制磁浮列车电磁铁，包括机箱(13)和所述机箱(13)内的悬浮控制器单元，其特征在于，所述的悬浮控制器单元包括电气上相互独立的三组悬浮控制器，每组悬浮控制器均包括悬浮控制电路板(3、7、11)、用于驱动电磁铁的主电路板(2、6、10)和辅助电源(4、8、12)，所述的主电路板(2、6、10)分别与悬浮控制电路板(3、7、11)和辅助电源(4、8、12)连接，所述的机箱(13)的三个侧壁(1、5、9)作为机箱(13)的散热器。2.根据权利要求1所述的一种“三合一”型悬浮控制装置，其特征在于，同一组悬浮控制器的主电路板(2、6、10)和辅助电源(4、8、12)对应安装在机箱(13)的一个侧壁(1、5、9)上。3.根据权利要求2所述的一种“三合一”型悬浮控制装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：荣立军，徐俊起，韩鹏，廖志明，高定刚，林国斌，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：新型
国别省市：上海;31