高速磁浮列车的随车控制系统技术方案

本发明专利技术提供一种高速磁浮列车的随车控制系统，其特征是：轨道上设置驱动线圈和霍尔传感器接近开关4，驱动线圈8由霍尔传感器接近开关控制接通或断开，列车底部与霍尔传感器接近开关对应位置设置随车永久磁铁或车控电磁线圈作为随车控制系统，随车控制系统可以通过霍尔传感器接近开关直接无接触控制驱动线圈，实现列车对轨道上驱动线圈的直接控制，克服了现有的控制系统需要每隔一段距离设置分电站，使控制系统结构更加简单可靠。

Vehicle following control system of high speed maglev train

The invention provides a vehicle control system of high speed maglev train, which is arranged on the rail driving coil and Holzer sensor proximity switch 4, driving coil 8 by Holzer sensor proximity switch control is switched on or off, at the bottom of the train and the Holzer sensor proximity switch set with the corresponding position of the permanent magnet car or car as control solenoid control system of vehicle, vehicle control system by Holzer sensor proximity switch direct contactless control drive coil, to achieve direct control of train on track on the drive coil, to overcome the existing control system needs to be at a distance setting station, make the control system more simple and reliable structure.

【技术实现步骤摘要】
高速磁浮列车的随车控制系统所属
本专利技术涉及轨道交通
，具体涉及磁悬浮列车及轨道的控制系统，尤其是用于直线电机驱动的轨道与列车之间的控制系统。
技术介绍
目前已经投入商业运营的电磁悬浮列车典型的有德国的EMS电磁悬浮系统和日本的EDS超导电动悬浮列车，都是采用同步直线电机牵引驱动技术，控制列车行驶的同步直线电机的控制系统较复杂，存在的明显问题是在同一驱动区间段的两辆列车只能由同一个控制系统控制，不可能让两辆即将相撞的列车向相反方向避让行驶，因此对于不同速度的两列列车相对行驶到同一驱动区间段时难以避免两车相撞事故。控制列车的行驶的动力系统和控制系统都在轨道上，列车和轨道上需要采集列车与轨道之间相对位移的传感器，也需要一套非常复杂的算法和计算设备，甚至需要遥控技术来传递列车与轨道上的控制系统之间的通讯信号，使得控制系统结构非常复杂，而且控制环节过多而显得可靠性脆弱，复杂的控制系统制约着磁悬浮列车的发展。
技术实现思路
本专利技术旨在克服上述技术中存在的不足之处，提供一种结构简单、性能可靠、成本低的磁悬浮列车的控制技术。技术方案本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种磁悬浮列车的随车控制系统1，其特征是：轨道上固定设置驱动线圈8，驱动线圈8的两端都连接有两路固态继电器3或晶闸管3与轨道两侧的主导线电连接，轨道上设置霍尔传感器接近开关4，霍尔传感器接近开关4的输出端与所述的固态继电器3或晶闸管3的控制端电连接，列车底部与霍尔传感器接近开关4对应位置设置随车永久磁铁2或车控电磁线圈13作为随车控制系统，列车上通过控制随车永久磁铁2或车控电磁线圈13接近霍尔传感器接近开关4的磁场方向直接无接触控制驱动线圈8的接通或断开和电流方向。所述的霍尔传感器接近开关4沿行车方向设置1排或2排及2排以上。所述的随车控制系统1由1排或2排及2排以上的随车永久磁铁2或车控电磁线圈13组成。所述的霍尔传感器接近开关4为极性霍尔传感器接近开关4，即对磁铁的N极和S极都可以感应反馈，对外输出至少两路控制信号。所述的霍尔传感器接近开关4为其他非接触传感器开关，包括电容式接近开关、电感式接近开关、舌簧管接近开关。所述的霍尔传感器接近开关4为线性的，即霍尔传感器接近开关4对磁场的N极和S极的强弱也可以反馈，输出不同的电压或电流信号，并通过控制电路控制轨道上驱动线圈8通电后的磁场强弱。所述的随车永久磁铁2的对外磁极通过滑移机构变换接近霍尔传感器接近开关4处磁场的方向。所述的随车永久磁铁2的对外磁极通过翻转机构变换接近霍尔传感器接近开关4处磁场的方向。所述的车控电磁线圈13由可编程控制器来控制车控电磁线圈13的接通或断开及对外磁场的方向。所述的驱动线圈8可以是有铁芯线圈或无铁芯线圈。有益效果本专利技术的有益效果是：1、结构简单。随车控制系统安装在列车上，而且随车永久磁铁或车控线圈与列车底部的牵引磁铁的相对位置是可以随意控制并保持相对固定的，省去了采集列车与轨道之间相对位移的传感器，也不再需要遥控技术来传递列车与轨道上的控制系统之间的通讯信号，省去了复杂的计算方法和计算设备，结构大大简化，造价降低。2、沿线不需要控制分电站。德国高速电磁悬浮列车的同步直线电机控制技术需要每隔一百多米设置一个控制分电站，沿途要设置大量的控制分电站。日本的超导电动磁悬浮列车的同步直线电机控制技术需要每隔四百多米设置一个控制分电站，虽然数量减少，但仍需要大量的控制开关和遥控技术来传递列车与轨道上的控制系统之间的通讯信号。本专利技术的控制系统安装在列车上，不需要沿途设置控制分电站，直接在列车上发出控制信号，直接控制轨道上的驱动线圈工作，驱动列车行驶。3、可靠性高。由于结构大大简化，也省去了复杂的中间传递控制环节，因而可靠性大大提高。4、更适合高速控制。由于控制系统是在列车上直接控制轨道上的霍尔传感器接近开关来控制驱动线圈的工作，不需要采集列车与轨道之间相对位置的传感器，也不需要遥控技术来传递列车与轨道上的控制系统之间的通讯信号，省去了中间传递环节和复杂的计算时间，可以用最短时间进行即时控制，本专利技术的随车控制系统不仅适合中低速列车的控制，更适合时速500公里到3000公里的超高速列车的控制。5、操控自如。即使在同一区间段的轨道上的列车，可以和目前的常规轮轨高铁一样可以随意控制列车的速度和行驶方向，也可以相互避让行驶，还可以相互靠近连挂成一列列车，行车中出现任何问题都可以自行控制解决。6、实现节能控制。列车上的控制系统采用永久磁铁做控制元件，控制指令发出后，永久磁铁可以保持不耗电的状态控制驱动线圈工作，节约控制能源。轨道上的主导线的通电方向始终保持不变，只改变驱动线圈的电流方向，减少了主导线电流换向的反复冲击，比目前的采用轨道上分电站来控制每条主导线的可变交流电流的方向要更加节能，并延长电器元件的使用寿命。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术的单排随车控制系统单元的工作原理示意图。图2是本专利技术的单排随车控制系统实施例的侧视结构示意图。图3是本专利技术的单排随车控制系统实施例的立体结构示意图。图4是本专利技术的双排随车控制系统单元的工作原理示意图。图5是本专利技术的双排随车控制系统实施例的立体结构示意图。图6是本专利技术的随车控制系统的滑移机构的仰视图。图中1-随车控制系统，2-随车永久磁铁，3-晶闸管或固态继电器，4-霍尔传感器接近开关，5-线路导线，6-列车的牵引永久磁铁，7-铁芯，8-驱动线圈，9-主导线，10-轨枕，11-绝缘盒，12-路基或箱梁，13-车控电磁线圈，14-车控基座，15-列车，16-列车弯臂，17-悬浮板，18-滑移机构及滑道，19-钢轨。具体实施方式现结合附图对本专利技术作进一步详细介绍。如图1所示，公开了本专利技术的随车控制系统1的工作原理，轨道两侧设置有主导线9，一侧主导线9为电源的正极，一侧主导线为电源的负极。轨道上设置有固定的驱动线圈8，驱动线圈8的底部距离一定间隙设置牵引永久磁铁6，牵引永久磁铁6固定连接在列车的底部，固定驱动线圈8与牵引永久磁铁6构成直线电机。每组驱动线圈8由若干个子线圈构成，相互串联成一组驱动线圈8，每组驱动线圈8的两端都连接有两路固态继电器3与轨道两侧的主导线9电连接，固态继电器3也可是晶闸管3，轨道上设置一排霍尔传感器接近开关4。霍尔传感器接近开关4是分极性的，即可以感应磁铁的N极和S极，分别有OUT1和OUT2输出信号。在高速列车15底部的车控基座14与霍尔传感器接近开关4对应位置设置随车永久磁铁2，共同构成随车控制系统1。当列车15底部的随车永久磁铁2的S极朝向霍尔传感器接近开关4时，霍尔传感器接近开关4上感应S极的输出端OUT1输出控制信号，控制对应的一对固态继电器3(图1中A和C处)导通，轨道上的驱动线圈8正向通电，传递给列车底部的牵引永久磁铁6，产生需要的牵引力。列车移动一段距离后，列车15底部的牵引永久磁铁6在下一组驱动线圈8的方向发生改变，列车底部的随车永久磁铁2的N极接近霍尔传感器接近开关4，霍尔传感器接近开关4上感应N极的输出端OUT2输出控制信号，控制对应的另一对固态继电器3(图1中B和D处)导通，轨道上的驱动线圈8反向通电，传递给列车上的牵引永久磁铁6同方向的牵引力。这样如此循环往复本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高速磁浮列车的随车控制系统(1)，其特征是：轨道上固定设置驱动线圈(8)，驱动线圈8的两端都连接有两路固态继电器(3)或晶闸管(3)与轨道两侧的主导线电连接，轨道上设置霍尔传感器接近开关(4)，霍尔传感器接近开关(4)的输出端与所述的固态继电器(3)或晶闸管(3)的控制端电连接，列车底部与霍尔传感器接近开关(4)对应位置设置随车永久磁铁(2)或车控电磁线圈(13)作为随车控制系统，列车上通过控制随车永久磁铁(2)或车控电磁线圈(13)接近霍尔传感器接近开关(4)的磁场方向直接无接触控制驱动线圈(8)的接通或断开和电流方向。

【技术特征摘要】
1.一种高速磁浮列车的随车控制系统(1)，其特征是：轨道上固定设置驱动线圈(8)，驱动线圈8的两端都连接有两路固态继电器(3)或晶闸管(3)与轨道两侧的主导线电连接，轨道上设置霍尔传感器接近开关(4)，霍尔传感器接近开关(4)的输出端与所述的固态继电器(3)或晶闸管(3)的控制端电连接，列车底部与霍尔传感器接近开关(4)对应位置设置随车永久磁铁(2)或车控电磁线圈(13)作为随车控制系统，列车上通过控制随车永久磁铁(2)或车控电磁线圈(13)接近霍尔传感器接近开关(4)的磁场方向直接无接触控制驱动线圈(8)的接通或断开和电流方向。2.根据权利要求1所述的随车控制系统(1)，其特征是：所述的霍尔传感器接近开关(4)沿行车方向设置1排或2排及2排以上。3.根据权利要求1或2所述的随车控制系统(1)，其特征是：所述的随车控制系统1由1排或2排及2排以上的随车永久磁铁(2)或车控电磁线圈(13)组成。4.根据权利要求1所述的随车控制系统(1)，其特征是：所述的霍尔传感器接近开关(4)为极性霍尔传感器接近开关(4)，即对磁铁的N极和S极都可以感应反馈，对外输出至...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘忠臣，
申请(专利权)人：刘忠臣，
类型：发明
国别省市：辽宁,21