综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统技术方案

综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统，该系统包括热机、主传动轴、电控离合器、自动同速器、设备电源机组、励磁电源机组、推进电源机组、弹射电源机组、弹射电机、蓄能转子、充能接触器、释能接触器、联络接触器、长轨道助推系统、短轨道助推系统、中控器；中控器综合调控、统筹调度控制电控离合器、自动同速器、设备电源机组、励磁电源机组、推进电源机组、弹射电源机组、弹射电机、蓄能转子、充能接触器、释能接触器、联络接触器、长轨道助推系统、短轨道助推系统实现简洁高效电磁助推和能量回收过程。量回收过程。

【技术实现步骤摘要】
综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统
[0001]
：本系统涉及飞行器电磁助推领域。
[0002]
技术介绍
：美航母电磁助推系统推断结构图，采用循环变频器电源管理、直线电机助推方 案，其能量转换环节为：1热机内能转化机械能，2机械能转化交流电能，3交流电能转化机 械能惯性蓄能(4套弹射器16只惯性蓄能转子，16台转子充能交流电机及调速系统)，4机 械能转化交流电能，5调控交流电能转化机械能助推(电流值与推进质量、阻力、加速度、 速度相关)；6相电源单元逆变电路需要12个控流电子开关推动，布线支出大且交流输出功 率密度低于同截面直流推动，149对定子对采用预导通、延迟关断设置，开启关断电压等于 实时变压变频驱动电压，增加电子开关开关负荷和消耗；循环变频器输出电压频率渐增或渐 低的6相交流电、在沿直线排布的定子对中形成纵向前进或后退的磁场，拖动滑车磁场加减 速移动；直线电机随着滑车助推速度提高、需要预导通和延迟关断的定子对随之增多，电阻 损耗、感性损耗随之增加，反向导致必须提高循环变频器的容量和配电轨道的容量，循环变 频器输出频率、电压、电流与推进速度同步增加、投入推动的电子开关数量与助推终点速度 相关，形成恶性系统循环；可以预见此种助推方式技术集成路径，功耗和设备成本将限制其 助推速度提升，不能经济用于高速长短轨道助推。
[0003]
技术实现思路
：本系统针对美舰电磁助推系统集成路径缺陷进行优化、提供一种简洁高效的直流电磁助推系统；由公式E＝BLV可知，垂直切割磁场的长直导体两端电势与相对运动速度线性相关，如果在此导体两端施加一线性变化的电压，则必然引起此导体运动速度发生相应的线性变化；从而设置构件安装滑车、磁极磁路等组件，滑车行走轮在其承载轨道上沿直线运动，一对磁极分布在滑车的左右侧面；设置直流导流轨道、滑车磁场横向垂直于位于其中间的直流导流轨道的左右两侧面，在处于滑车磁场内的直流导流轨道的上下两侧面、施加一接近线性变化的电压、产生竖直方向的电流，则滑车磁极与此竖直方向的电流之间将产生沿直流导流轨道纵向的相互作用力，两磁极受力方向与直流导流轨道的受力方向相反，两磁极的受力推动滑车沿直线移动，实现直流导流轨道电磁助推，其内的若干根竖直导流导体内的电流值与推进质量、阻力、加速度近似相关。实际工况时，由公式P＝FV，F＝BLI，I＝(U-E)/R 可得：保持恒推力助推I为定值时，助推功率≈[(BLI)2/M]T、直流导流轨道上下两侧面施加的线性变化电压≈[I(BL)2/M]T。直流导流轨道长轨道电磁助推系统能量转化环节：1热机内能转化机械能；2机械能转化直流电能电磁助推；直流导流轨道短轨道电磁助推系统能量转化环节：1热机内能转化机械能；2机械能转化直流电能；3助推电机将直流电能转化为机械能蓄积；4助推电机将蓄积机械能转化直流电能；5经推动电源高速响应管理电路、中控器电路电子开关控制管理环节后电磁助推；对比美航助推系统：充能时助推电机做为直流电机软启动拖动蓄能转子增速蓄能、助推时助推电机做为直流发电机转化蓄能转子的惯性蓄能，省略美舰16套充能交流电机及调速系统、降低蓄能环节装备质量；推动电源高速响应管理全桥推动单元电路只需4个控流电子开关，电子开关使用软开关技术降低开关过程的电压、电阻性损耗；长轨道电磁助推采用调整助推电源机组励磁的方式(低推动调整损耗)；短轨道电磁助推采用调整助推电机励磁(低推动调整损耗)、推动电源高速响应管理电路(较高推动调整损耗)协同工作的方式：助推电机端压输出提升轨迹匹配助推
速度增长，降低低速助推时段内推动电源高速响应管理电路的输入电压，提高推动电源高速响应管理电路的效率；在每一次助推进程开始前完成确定推动参数，包括脉宽控制模拟量K的变化曲线数据(编程设定或程序根据助推质量计算确定调控助推电机、助推电源机组端压变化规律的励磁过程参数)、编入推动阵列的全桥推动单元电路的数量(编程设定或程序根据助推质量计算确定)、脉宽控制模拟量K1的变化曲线数据(编程设定或程序根据助推质量计算确定调控推动电源高速响应管理电路输出端压变化规律的脉宽变化参数)；助推质量较低时，直流导流轨道采用单根直导条组装结构；助推质量较高时，直流导流轨道采用多根直导条线圈组装结构；如在机场建立集中、分布式太阳能能量采集站、区域内生物固化能循环链条，在阴雨、夜晚时段综合使用生物固化能分解产物CH4热发电、余热制冷、余热供暖，机场采用电磁轨道助推、助降方式辅助起降飞机，依据任务需求不同选用长短轨道消生可再生电力，可节约巨量石化能源，在减少C排放的同时代偿机场占地导致的原有生物固化能损失。
[0004]本系统所要解决的技术问题是通过系统整合以下的技术方案、功能组件来实现的：1电控离合器及其分工控制器的控制过程；2自动同速器及其分工控制器的控制过程；3组合磁极直流电机及其分工控制器的5种工作模式励磁控制过程；4直流导流轨道；5滑动接触器结构、消弧接触器结构、液氮冷却结构、雾化导电脂膜预润滑构件结构及滑车分工控制器在执行长轨道电磁助推工况时的构件控制过程；6预导通辅助主开关零压差通断全桥推动单元电路；7 推动电源高速响应管理电路及其分工控制器在执行短轨道电磁助推工况时的控制过程；8中控器电路及控制过程：综合调控、转化直流电能、长轨道电磁助推模式；综合调控储能、转化直流电能、协同推动电源管理短轨道电磁助推模式；9线圈组件式直流导流轨道。
[0005]附图说明：总附图16幅；图1为本系统的整体集成结构图；
[0006]图2为电控离合器结构与控制电路图；
[0007]图3为自动同速器结构与控制电路图；
[0008]图4/5为组合磁极直流电机结构与励磁控制电路图；
[0009]图6为柱型分布定子槽、柱型分布串并联定子导条T展开结构图；
[0010]图7为长轨道电磁助推系统HS主集成结构图；
[0011]图8为直流导流轨道结构图；
[0012]图9为滑动接触器结构图；
[0013]图10为雾化导电脂膜预润滑构件组成结构图；
[0014]图11为导电脂循环稳压、液氮冷却、预润滑组件组成结构示意图；
[0015]图12为滑车主体结构图；
[0016]图13为推动电源高速响应管理电路构图；
[0017]图14为预导通辅助主开关零压差通断全桥推动单元电路构图；
[0018]图15为中控器电路构图；
[0019]图16为线圈组件式直流导流轨道构图。
[0020]具体实施方式：以下参照附图，进一步描述本系统的具体技术方案。
[0021]附图1综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统集成包括：热机1、主传动轴、电控离合器2、自动同速器3、设备电源机组4、励磁电源机组5、推进电源机组6、助
推电源机组7、助推电机S1/S2/S3/S4、蓄能转子M、充能接触器K1/K2/K3/K4、释能接触器 K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器KL0/KL1/KL2、长轨道电磁助推系统HS、短轨道电磁助推系统DS、中控器ZK。热机主轴功率通过自动本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统，其特征在于：该系统包括热机、主传动轴、电控离合器、自动同速器、设备电源机组、励磁电源机组、推进电源机组、助推电源机组、助推电机S1/S2/S3/S4、蓄能转子、充能接触器K1/K2/K3/K4、释能接触器K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器KL0/KL1/KL2、长轨道电磁助推系统、短轨道电磁助推系统、中控器；热机主轴功率通过自动同速器链接至主传动轴；各电源机组主轴通过自动同速器、电控离合器分别链接至主传动轴；设备电源机组正极输出一路给设备系统供电，一路经联络接触器KL0/KL1/KL2作为其他电源系统的软启动或辅助电源、或接受其他电源辅助；推进电源机组正极输出一路给推进设备供电，一路经联络接触器KL0/KL1/KL2作为其他电源系统的软启动或辅助电源、或接受其他电源辅助；助推电源机组正极输出一路经充能接触器K1/K2/K3/K4给助推电机S1/S2/S3/S4供电，一路经释能接触器K5为长轨道推进系统HS供电，一路经联络接触器KL2/KL1/KL0作为其他电源系统的软启动或辅助电源、或接受其他电源辅助；设置联络接触器KL0/KL1/KL2、充能接触器K1/K2/K3/K4，可集中全舰发电功率为助推电机S1/S2/S3/S4供电充能，锁止助推作业时、通过调整助推电机S1/S2/S3/S4和助推电源机组的励磁，将蓄能转子能量释放用于其他系统；双路励磁电源机组为设备电源机组、推进电源机组、助推电源机组、助推电机S1/S2/S3/S4的励磁控制电路供电；助推电机S1/S2/S3/S4的正极输出经释能接触器K10/K20/K30/K40为短轨道电磁助推系统供电，助推电机S1/S2/S3/S4与蓄能转子同轴连接；设备电源机组、励磁电源机组、推进电源机组、助推电源机组、助推电机S1/S2/S3/S4均采用组合磁极直流电机结构，同时采用相同的励磁控制电路硬件结构；励磁电源的正负极母线上均并联滤波蓄能电容C30、电源机组输出端均并联滤波蓄能电容C00、助推电机输出端均并联滤波蓄能电容C0；中控器综合调控、统筹调度控制电控离合器、自动同速器、设备电源机组、励磁电源机组、推进电源机组、助推电源机组、助推电机S1/S2/S3/S4、蓄能转子、充能接触器K1/K2/K3/K4、释能接触器K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器KL0/KL1/KL2、励磁电流正反控制接触器ZK/FK、长轨道电磁助推系统、短轨道电磁助推系统；各传感器通过信号线与各自所属的控制器相连，各控制器通过DP0接口交互信息。2.根据权利要求1所述的综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统、所述的电控离合器，其特征在于：结构组成包括壳体、原动轴、从动轴、轴承、液压顶柱、离合器合位检测触点HE1、离合器离位检测触点HE2、动磨擦件M1、定磨擦件M2、弹簧M、弹簧挂点T1/T2、键HJ、销XJ、离心液压站BE；顶柱顶杆滚珠组件安装在顶杆顶端、其组成包括：嵌套球壳P、滚珠L2、螺栓L1、毛细管L3/L4；其控制电路组成包括：分工控制器、开关量驱动开关、开关电源、无线通信模块、电磁阀K1/K2/K3/K4、继电器K、原动轴转速检测传感器S、从动轴转速检测传感器S1、离合器合位检测触点HE1、离合器离位检测触点HE2、启停触发/复位电路ST/SZ/RST；同轴线设置原从动轴、原从动轴与壳体两个侧面的正交处采用轴承ZC链接定位，动磨擦件M1与原动轴用键HJ连接，定磨擦件M2与从动轴用键HJ、销XJ连接固定，弹簧挂点T1位于原动轴上，弹簧挂点T2位于动磨擦件M1上；两个液压顶柱对称固定在原动轴两侧的壳体上、顶杆滚珠组件垂直指向动磨擦件M1的背面，顶杆中间设置针状接地电极；两个液压顶柱的液压管路并联，离心液压站BE液压油管出口R2连接三通Y2后：一路串接电磁阀K4、再经三通Y3连接液压顶柱的回缩侧液压缸，另一路串接电磁阀K1、再经三通Y4连接液压顶柱的顶出
侧液压缸；离心液压站BE液压油管进口R1连接三通Y1后：一路串接电磁阀K3、再经三通Y3连接液压顶柱的回缩侧液压缸，另一路串接电磁阀K2、再经三通Y4连接液压顶柱的顶出侧液压缸；嵌套球壳P由半球壳和环带球壳经螺栓L1连接、滚珠L2设置在半球壳和环带球壳组成的球冠包腔内，半球壳内壁、环带球壳内壁设有润滑油槽，环带球壳两侧设有连接毛细管L3/L4的进出管孔、此进出管孔与半球壳内壁、环带球壳内壁设置的润滑油槽连通，毛细管L3/L4的另两端口分别经顶杆内部空腔连接液压顶柱的顶出侧、回缩侧液压缸；分工控制器合位触点信号输入端HE1、离位信号输入端HE2、原动轴转速检测输入端S、从动轴转速检测输入端S1分别连接各对应传感器的输出端；分工控制器电磁阀控制端K1/K2/K3/K4、继电器控制端K连接开关量驱动开关QD对应输入端K1/K2/K3/K4/K，开关量驱动开关QD对应输出端K1/K2/K3/K4/K连接电磁阀K1/K2/K3/K4、继电器K的驱动线圈；分工控制器启停控制端ST和SZ一支路经电阻接地、一支路串接常开触点开关和电阻后连接12V供电正极；中控通信输入输出端口DP0连接通信模块RP；开关电源输出+5V为分工控制器供电、+12V为开关量驱动开关QD和启停触发电路供电、+9V为无线通信模块供电；继电器K控制离心液压站BE供电；电控离合器控制过程；00：复位端RST为低电平否，1否，转往01：处执行；2是，复位，返回00：处执行；01：启动状态寄存器为1否，A否，是否收到启动命令1或2，1否，转往02：处执行；2是，启动状态寄存器置1，复位停止状态寄存器，转往03：处执行；B是，转往03：处执行；02：启动控制端ST为1否，1否，转往00：处执行；2是，启动状态寄存器置1，继电器控制端K输出高电平，复位停止状态寄存器，转往03：处执行；03：合位状态寄存器为1否，A否，控制器电磁阀控制端K1/K3输出高电平，控制器合位触点输入端HE1为0否，1否，返回00：处执行；2是，合位状态寄存器置1，复位离位状态寄存器、停止状态寄存器，转往06：处执行；B是，是否收到锁止或分离命令，1否，转往04：处执行；2是，停止状态寄存器置1，转往05：处执行；04：停止状态寄存器为1否，A否，停止控制端SZ为1否，1否，返回00：处执行；2是，停止状态寄存器置1，转往05：处执行；B是，转往05：处执行；05：离位状态寄存器为1否，A否，控制器电磁阀控制端K2/K4输出高电平，控制器离位触点输入端HE2为0否，1否，返回00：处执行；2是，控制器电磁阀控制端K2/K4、继电器控制端K输出0电平，离位状态寄存器置1、复位合位状态寄存器、启动状态寄存器，控制器通过其DP0端口发出离位就位广播信息，返回00：处执行；06：从原动轴转速S1＝S否，是，控制器通过其DP0端口发出合位就位广播信息，返回00：处执行；否，停止控制状态寄存器置1，转往05：处执行。3.根据权利要求1所述的综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统、所述的自动同速器，其特征在于：结构组成包括壳体、原动轴、储油柱、油路管腔Y1/2/3/3
’
/4段、油塞组件、轴承、原动侧轴泵、电控离合器、从动侧塞泵组、自动差速调节弹簧柱塞、泄压进口XY、X3口、泄压出口X1/X2、凸轮、凸轮组固定轴、动力输出齿轮组、离心液压站BE；其控制电路组成包括：分工控制器、开关量驱动开关、开关电源、无线通信模块、电磁阀K1/K2/K3/K4、继电器K、原动轴转速检测传感器、从动轴转速检测传感器、离合器合位检测触点、离合器离位检测触点、油压传感器、启停触发/复位电路；储油柱CYZ内设油塞组件YS，弹簧一端压在柱盖底面、一端压在油塞上面，通过弹簧的压力保持油路管腔内油压稳定；同轴线设置原动轴、电控离合器、凸轮组固定轴TL，电控离合器设置在原动侧轴泵YB、从动侧塞泵组SB之间，电控离合器的原动轴与原动侧轴泵同轴、其从动轴链接塞泵组的旋转内缸单元组件的一侧，此旋转内缸单元组件的另一侧链接动力
输出齿轮组OT；径向驱动塞泵组活塞的凸轮设置在凸轮组固定轴TL上，凸轮组固定轴TL与塞泵组SB的旋转内缸单元组件间设置若干个定位支撑链接轴承；原从动轴与壳体的正交处采用轴承ZC定位支撑链接；储油柱下底面连接油路管腔Y1段的一侧端口、此段中部设有原动侧轴泵YB的进口，原动侧轴泵YB的出口连接油路直管腔Y2段的进侧端口、油路直管腔Y2段设有从动侧塞泵组SB的一组沿直线排列的进口，油路直管腔Y2/4段与原动轴轴线平行，自动差速调节弹簧柱塞DZ在此管腔段被油压和复位弹簧的合力推动，沿推动方向、柱塞宽度大于塞泵组的进口宽度，油路直管腔Y2段的另一侧设有X3口、泄压进口XY、泄压出口X1；泄压进口XY连接油路管腔Y3
’
段的进侧，油路管腔Y3
’
段的出侧设有泄压出口X1/X2，泄压时泄压出口X1通过单向阀T1连通X3口；油路管腔Y3段的一侧连通X3口、泄压出口X2，油路管腔Y3段的另一侧端口连接油路直管腔Y4段的一侧端口、此段设有从动侧塞泵组SB的一组沿直线排列的出口，油路直管腔Y4段的另一侧端口连接油路管腔Y1段的另一侧端口；自动差速调节弹簧柱塞结构为：柱塞为中空结构，其朝向塞泵组侧开口，其朝向泄压出口X1侧开口、且此开口与泄压出口X1、油路直管腔Y2段同轴线，此开口内设单向阀T1、单向阀T1向柱塞内部开放，同时此开口的周边设有复位弹簧的支撑卡槽，泄压出口X1的周边设有复位弹簧的支撑卡槽；原动侧轴泵、从动侧塞泵组及其两侧的油路直管腔Y2/4段、自动差速调节弹簧柱塞一起构成原从动轴的软连接结构；分工控制器油压检测端、离合器合位检测触点信号输入端、离合器离位检测信号输入端、原动轴转速检测输入端、从动轴转速检测输入端分别连接各对应传感器的输出端；分工控制器电磁阀控制端K1/K2/K3/K4、继电器控制端K连接开关量驱动开关对应输入端K1/K2/K3/K4/K，开关量驱动开关对应输出端K1/K2/K3/K4/K连接电磁阀K1/K2/K3/K4、继电器K的驱动线圈；分工控制器SZ、ST启停控制端一支路经电阻接地、一支路串接常开触点开关和电阻后连接12V供电正极；中控通信输入输出端口DP0连接通信模块RP；开关电源输出+5V为分工控制器供电、+12V为开关量驱动开关QD和启停触发电路供电、+9V为无线通信模块供电，继电器K控制离心液压站BE供电；自动同速器控制过程；00：复位端RST为低电平否，1否，转往01：处执行；2是，复位，返回00：处执行；01：启动状态寄存器是否为1，A否，是否收到启动命令1或2，1否，转往00：处执行；2是，是否收到前级电动离合器的合位就位广播信息，21否，转往00：处执行；22是，启动状态寄存器置1，继电器控制端K输出高电平，转往02：处执行；B是，转往02：处执行；02：油压检测端Y为高电平否，是，转往03：处执行；否，输出报警信号YC1，返回00：处执行；03：原从动轴转速S＝S1否，1是，转往04：处执行；否，返回00：处执行；04：合位状态寄存器为1否，A否，控制器电磁阀控制端K1/K3输出高电平，控制器合位触点输入端HE1为0否，1否，返回00：处执行；2是，合位状态寄存器置1，复位离位状态寄存器、停止状态寄存器，控制器通过其DP0端口广播发出就位信息，返回00：处执行；B是，收到前级电动离合器离位就位广播信息、或分离命令、锁止命令否，1否，转往05：处执行；2是，停止状态寄存器置1，转往06：处执行；05：停止状态寄存器为1否，A否，停止控制端SZ为1否，1否，返回00：处执行；2是，停止状态寄存器置1，转往06：处执行；B是，转往06：处执行；06：离位状态寄存器为1否，A否，控制器电磁阀控制端K2/K4输出高电平，控制器离位触点输入端HE2为0否，1否，返回00：处执行；2是，控制器电磁阀控制端K2/K4、继电器控制端K输出0电平，离位状态寄存器置1，复位合位状态寄存器、启动状态寄存器，控制器通过其DP0端口发出离位就位广播信息，返回00：处执行。
4.根据权利要求1所述的综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统，其特征在于：所述的组合磁极直流电机结构组成包括外周柱型静止磁路H段、两侧端盖静止磁路P/P1段、内柱型转子E、横向气隙P0、纵向气隙M、转子长轴、柱型分布定子槽、柱型分布串并联定子导条、轴承、联轴器、同轴直流盘式励磁机、螺栓拉杆、纵横向连接件；所述的同轴直流盘式励磁机组成包括：若干组同轴旋转圆盘组件1、长轴、静止端盖磁路C2段及其中心支撑轴承2、撑杆轴承3、撑杆4、柱形定子励磁组件5、柱形定子励磁组件支撑6、同轴旋转柱形端盖磁路C4段、外周静止磁路C1/C3段、励磁控制电路；所述的励磁控制电路组成包括：分工控制器、开关量驱动开关、开关电源、无线通信模块、脉冲驱动模块、推动管阵列、变压器、整流二极管D3、滤波电容C3/C30、助推电源机组电压/电流传感器V7/I7、助推电机电压传感器U1/U2/U3/U4、推进电源机组电压/电流传感器V6/I6、设备电源机组电压/电流传感器V4/I4、励磁电源机组电压/电流传感器V5/I5、助推电机转速传感器S1/S2/S3/S4、充能接触器K1/K2/K3/K4、释能接触器K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器KL0/KL1/KL2、励磁电流正反控制接触器ZK/FK、励磁电源模式设定端L1、设备电源模式端L2、推进电源模式设定端L3、助推电机模式设定端L5、助推电源模式设定端L4、复位电路；组合磁极设置在内柱形转子上，内柱型转子有两种结构，内柱型转子结构1由两端柱型磁体、中间柱型磁路三段拼接组成，两端柱型磁体同极相对，磁力线沿中间柱型磁路外周壁穿出或穿入，磁力线近似垂直穿过横向气隙P0、柱型分布定子槽、柱型分布串并联定子导条T，磁力线在外周柱型静止磁路H段内分成两支路，此两支路分别经过两侧端盖静止磁路P/P1段，磁力线穿过两侧纵向气隙M、回到内柱型转子两端的柱型磁体的另一磁极或由此两磁极发出；两端的柱型磁体结构由若干层环形励磁线圈、环形导磁材料层沿径向间隔叠加构成；内柱型转子结构2，由柱型径向磁场励磁线圈组件和槽齿、槽底磁路组成，此槽齿、槽底磁路为组合磁极电机磁路的一段，内柱型转子结构2设置为：在一铁磁材料圆柱转子的柱面、沿转子长轴方向、均匀对称设置若干个励磁线圈组件安装槽，在每一槽齿两侧的安装槽内、围绕中间槽齿均匀并联或串联设置若干个相同电流绕向的柱型径向磁场励磁线圈组件、形成同向槽齿磁场组合磁极，此组合磁极磁力线沿内柱形转子的槽齿向外或向内发出，磁力线近似垂直穿过横向气隙P0、柱型分布定子槽、柱型分布串并联定子导条T，磁力线在外周柱型静止磁路H段内分为两支路，此两支路分别经过两侧端盖静止磁路P/P1段，工况1：组合磁极磁力线沿内柱形转子的槽齿穿入槽底磁路后分成两路，分别穿过两侧纵向气隙M、进入两侧端盖静止磁路P/P1段；工况2：两支路磁力线穿过两侧纵向气隙M、进入内柱型转子槽底磁路内汇成一路、并沿此磁路返回槽齿磁场的组合磁极；内柱型转子固定在转子长轴上，转子长轴通过轴承链接两侧端盖静止磁路P/P1段的中心轴孔，转子长轴一端通过联轴器连接同轴直流盘式励磁机的长轴、另一端通过联轴器连接自动同速器的动力输出齿轮组；柱型分布串并联定子导条T安装在柱型分布定子槽内，导条两端穿过外周柱型静止磁路H、在磁路外部根据需求串并联编组连接导条，柱型分布定子槽均匀对称的沿轴向设置在外周柱型静止磁路H段的内侧；外周柱型静止磁路H段、两侧端盖静止磁路P/P1段通过螺栓拉杆LG、纵横向连接件LJ外固定；同轴旋转圆盘组件由若干层发电圆盘和导磁材料圆盘沿轴向间隔叠加组成，发电圆盘结构为：在一导磁材料圆盘的左右侧面、沿圆周方向均匀交叉间隔、对称设置若干个径向导
条安装槽，径向导条安装此槽内、内端外端分别并联，同轴旋转圆盘组件与同轴旋转柱形端盖磁路C4段轴向叠加，由圆盘组件外缘处引出导体、此导体经过同轴旋转柱形端盖磁路C4段的外周表面进入长轴内，由圆盘组件内缘处引出另一导体、此导体进入长轴内，此两路导体经联轴器内部引入组合磁极直流电机长轴内：至内柱型转子结构1的柱型磁体端接处引出、连接环形励磁线圈；至内柱型转子结构2的端接处引出、连接柱型径向磁场励磁线圈组件；柱形定子励磁组件5由若干层环形励磁线圈、环形导磁材料层沿径向间隔叠加构成，用定子励磁组件支撑6固定，同轴旋转圆盘组件、同轴旋转柱形端盖磁路C4段固定在长轴上，柱形定子励磁组件的轴孔通过轴承与长轴连接，长轴一端通过静止端盖磁路C2段的中心支撑轴承定位，一端通过撑杆轴承定位；外周静止磁路C1段两端分别连接静止端盖磁路C2段的一端、同轴旋转柱形端盖磁路C4段的一侧气隙；外周静止磁路C3段两端分别连接静止端盖磁路C2段的另一端、同轴旋转柱形端盖磁路C4段的另一侧气隙；静止端盖磁路C2段、外周静止磁路C1/C3段、撑杆4通过螺栓拉杆LG、纵横向连接件LJ外固定；分工控制器启停控制端连接脉冲驱动模块的启停控制端；分工控制器脉宽控制模拟量输出端K连接脉冲驱动模块的占空比控制端，此输出端K输出电平的变化规律由输入编程或由分工控制器内部程序根据助推质量检测传感器M输出的信息计算设定；分工控制器电压/电流/转速传感器V7、U1、U2、U3、U4、V6、V4、V5、I7、I6、I5、I4、S1、S2、S3、S4输入端分别连接各对应传感器的输出端；充能接触器控制端K1/K2/K3/K4、释能接触器控制端K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器控制端KL0/KL1/KL2、励磁电流正反控制接触器控制端ZK/FK连接开关量驱动开关对应输入端、此开关量驱动开关对应输出端连接充能接触器K1/K2/K3/K4、释能接触器K10/K20/K30/K40/K5、联络接触器KL0/KL1/KL2、励磁电流正反控制接触器ZK/FK的继电控制线圈；工作模式设定端L1/L2/L3/L4/L5均一支路经电阻接地、一支路串接常开触点开关和电阻后连接开关电源12V供电正极；脉冲驱动模块PWM的输出端连接推动管阵列V4的驱动端，推动管阵列V4推动变压器初级线圈、次级线圈一端连接整流二极管D3正极、另一端连接滤波电容C3负极，电容C3正极连接二极管D3负极，励磁电流正反控制接触器ZK/FK的a/b输入端并联电容C3的两极，励磁电流正向控制接触器ZK的a/b输出端正向并联定子励磁组件5的励磁线圈12和13，励磁电流反向控制接触器FK的a/b输出端反向并联定子励磁组件5的励磁线圈12和13，励磁电源正负极母线并联滤波蓄能电容C30；中控通信输入输出端D连接通信模块；开关电源输出+5V为分工控制器供电、+12V为脉冲驱动模块、开关量驱动开关供电、+9V为无线通信模块供电；组合磁极电机励磁控制电路分工控制器5种工作模式励磁控制过程：00：复位端RST为低电平否，1否，转往L10：处执行；2是，复位，返回00：处执行；L10：励磁电源模式寄存器为1否，A否，励磁电源模式设定端L1为高电平否，1否，转往L20：处执行；2是，励磁电源模式寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；B是，转往L100：处执行；L20：设备电源模式寄存器为1否，A否，设备电源模式设定端L2为高电平否，1否，转往L30：处执行；2是，设备电源模式寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；B是，转往L200：处执行；L30：推进电源模式寄存器为1否，A否，推进电源模式设定端L3为高电平否，1否，转往L50：处执行；2是，推进电源模式寄存器置1，返回00：处执行；B是，转往L300：处执行；
L50：助推电机模式寄存器为1否，A否，助推电机模式设定端L5为高电平否，1否，转往L40：处执行；2是，助推电机模式寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；B是，转往L500：处执行；L40：助推电源模式寄存器为1否，A否，助推电源模式设定端L4为高电平否，1否，转往00：处执行；2是，助推电源模式寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；B是，转往100：处执行；100：锁止寄存器是否为1，A是，是否收到解除锁止命令，1是，复位锁止寄存器、返回00：处执行；2否，助推电机转速低于设定值否，否，转往SN1：处执行；是，转往SN10：处执行；B否，是否收到锁止命令，1是，复位启动状态寄存器ST、动力分离状态寄存器ST12、自动释能作业状态寄存器ST01/ST11、预助推状态寄存器、动力状态寄存器、状态寄存器L/R，充能接触器控制端K1/K2/K3/K4、释能接触器控制端K10/K20/K30/K40/K5输出0电平，锁止寄存器置1，返回00：处执行；2否，转往001：处执行；001：DP0端口是否收到中控器的启动命令1，1是，状态寄存器L/R置1，转往00：处执行；否，转往002：处执行；002：DP0端口是否收到中控器的启动命令2，1是，状态寄存器L/R置0，转往00：处执行；否，转往003：处执行；003：动力状态寄存器ST为1否，A否，是否收到电控离合器就位、自动同速器就位信息，1否，返回00：处执行；2是，动力状态寄存器ST置1，返回00：处执行；B是，状态寄存器L/R为1否，是，转往T1：处执行；否，转往ST2：处执行；T1：DP0端口收到中控器制动结束命令否，1是，复位助推电机助推状态寄存器ZT1/ZT2/ZT3/ZT4、复位计数器SS，释能接触器控制端K10/K20/K30/K40输出0电平，返回00：处执行；否，转往ST1：处执行；ST1：计数器SS＝2否，否，转往1T：处执行；是，通过其DP0端口向中控器广播发出蓄能就位信息，转往1T：处执行；1T：1号助推电机助推状态寄存器ZT1为1否，A是，转往2T：处执行；B否，执行1号助推电机转速检测，S值小于X值否，B1是，执行此助推电机端压检测、并据此检测信息做出励磁调整，使助推电源机组端压与此助推电机端压相等、助推电源机组励磁控制器闭合此助推电机的充能接触器，然后此控制器调整助推电源机组励磁增强、端电压受控升高，致使助推电机拖动蓄能转子升速蓄能；通过对助推电源机组和助推电机的励磁强度的综合调整，可在期望的时间内实现蓄能转子无冲击的充入期望的能量数值；当S值大于X1值时蓄能完毕，断开此路助推电机的充能接触器；计数器SS＜2否，B10是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位1号助推电机助推状态寄存器ZT1为1，转往00：处执行；B11否，转往2T：处执行；B2否，计数器SS＜2否，B20是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位1号助推电机助推状态寄存器ZT1为1，转往00：处执行；B21否，转往2T：处执行；2T：2号助推电机助推状态寄存器ZT2为1否，A是，转往3T：处执行；B否，S值小于X值否，B1是，执行此助推电机端压检测、并据此检测信息做出助推电源机组的励磁调整，使助推电源机组端压与此助推电机端压相等、助推电源机组励磁控制器闭合此助推电机的充能接触器，然后此控制器调整助推电源机组励磁增强、端电压受控升高，致使助推电机拖动蓄能转子升速蓄能，当S值大于X1值时蓄能完毕，断开此路助推电机的充能接触器，计数器SS＜2否，B10是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位2号助推电机助推状态寄存器ZT2为1，转
往00：处执行；B11否，转往3T：处执行；B2否，计数器SS＜2否，B20是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位2号助推电机助推状态寄存器ZT2为1，转往00：处执行；B21否，转往3T：处执行；3T：3号助推电机助推状态寄存器ZT3为1否，A是，转往4T：处执行；B否，S值小于X值否，B1是，执行此助推电机端压检测、并据此检测信息做出助推电源机组的励磁调整，使助推电源机组端压与此助推电机端压相等、助推电源机组励磁控制器闭合此助推电机的充能接触器，然后此控制器调整助推电源机组励磁增强、端电压受控升高，致使助推电机拖动蓄能转子升速蓄能；当S值大于X1值时蓄能完毕，断开此路助推电机的充能接触器；计数器SS＜2否，B10是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位3号助推电机助推状态寄存器ZT3为1，转往00：处执行；B11否，转往4T：处执行；B2否，计数器SS＜2否，B20是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位3号助推电机助推状态寄存器ZT3为1，转往00：处执行；B21否，转往4T：处执行；4T：4号助推电机助推状态寄存器ZT4为1否，A是，转往00：处执行；B否，S值小于X值否，B1是，执行此助推电机端压检测、并据此检测信息做出助推电源机组的励磁调整，使助推电源机组端压与此助推电机端压相等、助推电源机组励磁控制器闭合此助推电机的充能接触器，然后此控制器调整助推电源机组励磁增强、端电压受控升高，致使助推电机拖动蓄能转子升速蓄能；当S值大于X1值时蓄能完毕，断开此路助推电机的充能接触器；计数器SS＜2否，B10是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位4号助推电机助推状态寄存器ZT4为1，转往00：处执行；B11否，转往1T：处执行；B2否，计数器SS＜2否，B20是，计数器SS+1，闭合此路释能接触器，置位4号助推电机助推状态寄存器ZT4为1，转往00：处执行；B21否，转往1T：处执行；依次循环4台助推电机的自动充能作业；SN1：自动释能作业状态寄存器ST11为1否，A否，助推电源机组励磁控制器执行推进电源机组端压检测、并据此检测信息做出助推电源机组的励磁调整，使助推电源机组端压与推进电源机组端压相等，闭合联络接触器KL2，自动释能作业状态寄存器ST11置1，返回00：处执行；B是，转往SN2：处执行；SN2：自动释能作业状态寄存器ST01为1否，A否，4台助推电机端压与助推电源机组端压是否相等，1是，助推电源机组励磁控制器开路4个释能接触器、闭合4个充能接触器，自动释能作业状态寄存器ST01置1，发出释能开始命令，返回00：处执行；2否，返回00：处执行；B是，返回00：处执行；SN10：动力分离状态寄存器ST12为1否，A否，助推电源机组励磁控制器DP0端口发出分离助推电源机组电控离合器、自动同速器请求，是否收到电控离合器、自动同速器离位应答，否，返回00：处执行；是，助推电源机组励磁控制器开路4个充能接触器、置位动力分离状态寄存器ST12为1，返回00：处执行；B是，返回00：处执行；ST2：预助推状态寄存器ST1为1否，A否，是否收到中控器的预助推命令和助推质量信息，1否，返回00：处执行；2是，励磁分工控制器启动计算推动参数程序，根据接收的助推质量信息、计算出与之匹配的脉宽控制模拟量K的变化曲线数据，此后此控制器通过其DP0端口向中控器发出预助推就位应答，闭合释能接触器K5，预助推状态寄存器ST1置1，返回00：处执行；B是，转往ZT：处执行；ZT：助推状态寄存器为1否，A是，再生状态寄存器为1否，A1是，K＝0否，否，返回ZT：处执
行；是，控制器启动控制端ST与释能接触器控制端K5输出0电平，复位助推状态寄存器、预助推状态寄存器、再生状态寄存器，返回00：处执行；A2否，DP0端口收到中控器结束助推命令否，1是，助推电源机组励磁控制器脉宽控制模拟量输出端K输出由输入编程设定变化规律的连续降低趋0电平、再生状态寄存器置1，返回ZT：处执行；2否，返回ZT：处执行；B否，DP0端口收到中控器启动助推命令否，1是，助推电源机组励磁控制器启动控制端ST输出高电平，脉宽控制模拟量输出端K输出由输入编程或由程序计算设定变化规律的连续变化电平，助推状态寄存器置1，返回ZT：处执行；2否，返回00：处执行；L100：励磁电源启动寄存器为1否，A否，是否收到启动励磁电源命令，1是，分工控制器启停控制端输出高电平、脉宽控制模拟量输出端输出与设定参数匹配的电平幅度、励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，励磁电源启动寄存器置1，返回00：处执行；2否，返回00：处执行；B是，是否收到关闭励磁电源命令，1是，分工控制器启停控制端输出低电平、ZK/FK输出0电平，复位励磁电源启动寄存器，返回00：处执行；2否，返回00：处执行；L200：设备电源启动寄存器为1否，A否，是否收到启动设备电源命令，1是，分工控制器启停控制端输出高电平、脉宽控制模拟量输出端输出与设定参数匹配的电平幅度、励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，设备电源启动寄存器置1，返回00：处执行；2否，返回00：处执行；B是，是否收到关闭设备电源命令，1是，分工控制器启停控制端输出0电平、ZK/FK输出0电平，复位设备电源启动寄存器，返回00：处执行；2否，返回00：处执行；L300：正推状态寄存器为1否，A否，是否收到启动正向推进电源命令，1否，转往L301：处执行；2是，分工控制器启停控制端输出0电平，正推状态寄存器置1、复位反推状态寄存器，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；B是，是否收到启动反向推进电源命令，否，转往L302：处执行；是，分工控制器启停控制端输出0电平，复位正推状态寄存器，反推状态寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出0电平/FK输出高电平，返回00：处执行；L301：反推状态寄存器为1否，A否，是否收到启动反向推进电源命令，1否，转往00：处执行；2是，分工控制器启停控制端输出0电平，复位正推状态寄存器，反推状态寄存器置1，励磁电流正反控制接触器ZK输出0电平/FK输出高电平，返回00：处执行；B是，是否收到启动正向推进电源命令，1否，转往L302：处执行；2是，分工控制器启停控制端输出0电平，正推状态寄存器置1、复位反推状态寄存器，励磁电流正反控制接触器ZK输出高电平/FK输出0电平，返回00：处执行；L302：读取推速控制传感器M0的检测信息，分工控制器启停控制端输出高电平、脉宽控制模拟量输出端输出与此检测信息匹配的电平幅度；返回00：处执行；L500：锁止状态寄存器为1否，A否，是否收到锁止命令，1否，转往L502：处执行；2是，复位助推电机释能作业状态寄存器，锁止状态寄存器置1，转往00：处执行；B是，是否收到解除锁止命令，1否，转往L501：处执行；2是，复位锁止状态寄存器，转往00：处执行；L501：助推电机释能作业状态寄存器为1否，A否，4台助推电机励磁控制器执行助推电源端压检测、并据此检测信息做出助推电机的励磁调整，使4台助推电机端压与助推电源机组端压相等，是否收到释能开始命令，1否，返回00：处执行；2是，4台助推电机励磁控制器调整助推电机励磁增强、端电压受控升高，致使蓄能转子快速降速释能，转速S＜X否，否，返回00：处执行；是，停止释能，助推电机释能作业状态寄存器置1，返回00：处执行；B是，返回00：
处执行；L502：助推电机预助推状态寄存器是否为1，A否，是否收到预助推命令和助推质量信息，1否，返回00：处执行；2是，分工控制器根据接收的助推质量信息，计算出与之匹配的脉宽控制模拟量K的变化曲线数据、通过其DP0端口广播发出就位信息，助推电机预助推状态寄存器置1，返回00：处执行；B是，转往L503：处执行；L503：助推电机助推状态寄存器是否为1，A否，是否收到助推开始命令，1否，返回00：处执行；2是，分工控制器启停控制端输出高电平，脉宽控制模拟量输出端输出由输入编程或由程序计算设定变化规律的连续变化电平、使助推电机输出电压变化轨迹在助推的时段内依照程序设定的变化规律完成由低到高的变化过程，助推电机助推状态寄存器置1，返回L503：处执行；B是，是否收到结束助推命令，1是，分工控制器脉宽控制模拟量输出端输出与设定参数匹配的电平幅度、复位助推电机预助推状态寄存器、助推电机助推状态寄存器，返回00：处执行；2否，返回L503：处执行。5.根据权利要求1所述的综合调控储能协同推动电源管理长短轨道电磁助推系统、所述的长轨道电磁助推系统，其特征在于集成包括：助推电源机组、释能接触器K5、直流导流轨道、滑动接触器、消弧接触器、导电脂循环稳压组件、液氮冷却组件、预润滑组件、雾化导电脂膜预润滑构件、滑车、滑车控制电路、供电长直轨道、消弧续流长直轨道、滑车承载轨道、续流消弧电路、中控器电路；所述的滑车控制电路包括分工控制器、开关量驱动开关QD、开关电源KT、无线通信模块RP、蓄电池DC、滑车速度传感器V、滑车加速度传感器A、滑车就位电机M4、长轨道电磁助推系统中设置：滑车就位传感器H10、补脂泵M3、电动阀M2、风机M1、电动阀M0、超声乳化推动模块RH、脂循环泵M、交流继电器KM0、KM、KM1、KM2、KM3、KM4；短轨道电磁助推系统中设置：滑车就位传感器H01、电动阀M0，交流继电器KM0、KM4；所述的直流导流轨道结构由轨道磁路、N根导条A、保护层C、隔板D、导流轨道底端长直导体E组成；轨道分成助推区和制动区两段；所述的滑动接触器结构由金属冲压件、密封槽、密封滑块、弹簧、脂循环槽、液氮管孔、泄压口、端接板和导电脂循环稳压管路、液氮冷却管路组成；所述的消弧接触器结构由密封滑块、密封槽、弹簧、金属压脂塞组成；所述的雾化导电脂膜预润滑构件组成结构：由乳化室、补脂泵、电动阀M2、雾化室、循环风道、换能器、挡壁、风机、进风口、雾化喷口组成；所述的导电脂循环稳压组件包括：稳压储脂柱、补脂泵、脂循环泵、止回阀；液氮冷却组件包括：储氮瓶、电动阀；预润滑组件包括：液态CO2储瓶、电动阀、止回阀；所述的滑车组成结构包括：磁极组件N/S、滑车磁路He/Hb、行走轮；滑车沿推进方向两侧设置一对呈中间导流轨道对称的水平向磁极；滑动接触器、消弧接触器、雾化导电脂膜预润滑构件、导电脂循环稳压组件、液氮冷却组件、预润滑组件均安装于滑车上，滑车磁极组件位于滑车两侧，滑车磁路、轨道磁路、轨道两侧气隙磁路组成滑车磁极组件磁路；沿助推方向、滑车磁场宽度大于滑动接触器和消弧接触器的组合排列长度，适当增强设置沿推进方向后部的滑车磁场强度、提高即将脱离滑动接触器覆盖的导条上端的感生电势；滑车行走轮联动滑车就位电机和速度编码器V、且此轮运行在滑车承载轨道上；两个相连的滑动接触器分别与直流导流轨道、供电长直轨道接
触；助推电源机组正极端经接触器K5连接供电长直轨道、助推电流从供电长直轨道流入与之接触的滑动接触器、从另一滑动接触器流入与之接触的直流导流轨道，电流经滑动接触器与直流导流轨道上表面之间的导电脂薄层传导至轨道内的导条，再传导至直流导流轨道底端的长直导体、此长直导体连接助推电源机组的负极端；续流消弧电路设置为：一组相连的消弧接触器分别与直流导流轨道、消弧续流长直轨道接触，直流导流轨道任一导条续流路径为：经此任一导条上端向下、经与此任一导条底端连接的长直导体、流入续流二极管D1的正极端，二极管D1的负极与稳压二极管D4负极、二极管D3正极、电容C1正极连接，二极管D3负极连接电容C30正极，电容C1负极与N型三极管VD1的C极、二极管D5负极、电阻R3一端连接，二极管D5正极连接电容C30负极，电阻R3另一端与N型三极管VD1的E极、电阻R2一端、二极管D2正极连接，电阻R2另一端与N型三极管VD1的B极、电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端连接稳压二极管D4正极，二极管D2负极连接消弧轨道，经两个...

【专利技术属性】
技术研发人员：ꢀ五一IntClB六四F一零四，
申请(专利权)人：于龙雨，
类型：发明
国别省市：