一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，包括机械结构部分和控制部分；所述机械结构部分包括用于进行碰撞试验的试验车、用于承载并导向试验车的铁轨、用于模拟障碍物的固定测力墙、用于获取试验车碰撞参数的检测装置以及用于调节试验车车速的直线电机；所述控制部分包括用于控制直线电机变频调速的变频器、用于反馈试验车速度的速度传感器以及用于根据速度传感器的信号控制变频器的PLC控制器。器的PLC控制器。器的PLC控制器。

【技术实现步骤摘要】
一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统


[0001]本专利技术涉及轨道交通车辆碰撞试验
，特别涉及一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统。

技术介绍

[0002]随着我国轨道交通网络全国覆盖率越来越高，火车高铁地铁这种轨道交通方式成了人们出行更加便捷的选择，随之而来的安全问题成为了人们关注的热点，为此工程师在设计轨道交通工具时需要对火车高铁等进行严格的安全性试验，其中最重要的当属列车碰撞试验，该试验可以模拟列车遭受各种不同程度碰撞时车头所受外力，车头产生的变形，以及挂载车箱的运动幅度。随着近年来试验不断地完善，列车的安全性也在不断提高，本专利技术旨在研究一种精度更高的火车碰撞试验平台，可以更精准地对碰撞试验列车的速度进行控制。
[0003]现有的轨道车碰撞试验，多采用弹射加速或牵引车推动的方式，给定试验车一个加速度，使试验车经过一段距离自由滑行后接触碰撞墙从而采集碰撞数据，在滑行过程中试验车不受控制，碰撞时的速度取决于脱离时速度与滑行距离，轨道光滑程度等因素，由于受到外界环境影响，例如不同温度湿度，风速等因素，碰撞发生时速度可能超出试验误差范围，导致每组试验都需要大量重复才能得到理想数据，大大延长了试验周期以及试验成本。
[0004]为此针对这一情况，如何对碰撞试验车车速进行连续，有效的控制成为了急需解决的问题之一。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，能够实现整个列车碰撞试验过程中速度的精确控制，可以大大提高碰撞试验数据的准确性。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0007]一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，包括机械结构部分和控制部分；
[0008]所述机械结构部分包括用于进行碰撞试验的试验车(1)、用于承载并导向所述试验车(1)的铁轨(6)、用于模拟障碍物的固定测力墙(9)、用于获取试验车(1)碰撞参数的检测装置(8)以及用于调节试验车(1)车速的直线电机；
[0009]所述直线电机包括电机初级(2)和电机次级(5)；所述电机初级(2)安装于试验车(1)车底，所述电机次级(5)安装于铁轨(6)之间；所述检测装置(8)设置于固定测力墙(9)上；
[0010]所述控制部分包括用于控制直线电机变频调速的变频器(11)、用于反馈试验车(1)速度的速度传感器(4)以及用于根据速度传感器(4)的信号控制变频器(11)的PLC控制器(13)。
[0011]可选的，所述电机初级(2)为多个，多个电机初级(2)首尾相连固定于试验车(1)车
底。
[0012]可选的，所述电机次级(5)为多个，多个电机次级(5)首尾相连铺设于铁轨(6)之间。
[0013]可选的，所述铁轨(6)包括枕木(7)。
[0014]可选的，所述机械结构部分还包括第一底座(17)和连接装置(16)，用于将所述电机初级(2)固定安装于试验车(1)车底。
[0015]可选的，所述机械结构部分还包括第二底座(14)，所述次第二底座(14)通过螺栓固定于枕木(7)上。
[0016]可选的，所述电机次级(5)与第二底座(14)通过螺栓固定连接。
[0017]可选的，所述控制部分还包括位置传感器(15)，用于检测试验车(1)是否进入试验区域，所述位置传感器(15)安装在所述铁轨(6)上。
[0018]可选的，所述控制部分还包括测速控制箱(3)，所述测速控制箱(3)一端与速度传感器(4)连接，另一端与PLC控制器(13)连接。
[0019]可选的，所述直线电机为单边型直线感应直线电机。
[0020]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0021]本专利技术采用直线电机连续调速控制，充分利用电机高精度可控特点，可对整个试验过程的速度不断进行控制，大幅度提升碰撞精度。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1为本专利技术系统总体示意图；
[0024]图2为本专利技术电机次级安装图；
[0025]图3为本专利技术电机初级安装图；
[0026]符号说明：
[0027]1-试验车，2-电机初级，3-测速控制箱，4-速度传感器，5-电机次级，6-铁轨，7-枕木，8-检测装置，9-测力墙，10-第三轨供电，11-变频器，12-工控机，13-PLC控制器，14-第二底座，15-位置传感器，16-连接装置，17-第一底座。
具体实施方式
[0028]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0029]本专利技术的目的是提供一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，可以在试验车经牵引车加速后，使用直线电机对试验车的车速不断调整，连续控制实现试验车全程闭环调速，从而实现列车碰撞试验整个碰撞过程中速度的精确控制，可以大大提高碰撞
试验数据的准确性，避免大量重复试验，节约试验的时间和成本。
[0030]为了解决上述现有方案中存在的问题，本专利技术提供了一种对质量60T以内的轨道车辆撞击车速的连续闭环调速系统，对于试验中轨道车辆的速度参数可通过系统灵活调整，满足当前速度越来越高的轨道车车速需求。
[0031]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0032]本专利技术的主要结构由机械结构部分及控制部分组成，本专利技术采用的电机为单边型直线感应直线电机，系统结构具体如图1-3所示，主要包括：试验车1、电机初级2、测速控制箱3、速度传感器4、电机次级5、铁轨6、枕木7、检测装置8、测力墙9、第三轨供电10、变频器11、工控机12、PLC控制器13、第二底座14、位置传感器15、连接装置16、第一底座17；
[0033]其中，关于机械结构部分：
[0034]试验车1用于进行碰撞试验；第三轨供电10用于为试验车1供电；固定测力墙9用于模拟障碍物；铁轨6及枕木7用于承载并导向试验车；检测装置8安装在测力墙9上，用于获得碰撞参数；电机初级2和电机次级5用于调节试验车车速，第一底座17和连接装置16安装于试验车车底，用于固定电机初级2；电机次级5通过螺栓连接固定在第二底座14上，第二底座14沿着铁轨6在枕木7上连续铺设，从而满足对试验车1的速度连续控制的需求。
[0035]具体的，电机初级2和电机次级5共同组成直线电机，电机初级2和电机次级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，其特征在于，包括机械结构部分和控制部分；所述机械结构部分包括用于进行碰撞试验的试验车(1)、用于承载并导向所述试验车(1)的铁轨(6)、用于模拟障碍物的固定测力墙(9)、用于获取试验车(1)碰撞参数的检测装置(8)以及用于调节试验车(1)车速的直线电机；所述直线电机包括电机初级(2)和电机次级(5)；所述电机初级(2)安装于试验车(1)车底，所述电机次级(5)安装于铁轨(6)之间；所述检测装置(8)设置于固定测力墙(9)上；所述控制部分包括用于控制直线电机变频调速的变频器(11)、用于反馈试验车(1)速度的速度传感器(4)以及用于根据速度传感器(4)的信号控制变频器(11)的PLC控制器(13)。2.根据权利要求1所述的基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，其特征在于，所述电机初级(2)为多个，多个电机初级(2)首尾相连固定于试验车(1)车底。3.根据权利要求1所述的基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，其特征在于，所述电机次级(5)为多个，多个电机次级(5)首尾相连铺设于铁轨(6)之间。4.根据权利要求1所述的基于轨道车辆碰撞试验台的直线电机调速系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：高会军，佟明斯，王立伟，林伟阳，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：