一种磁浮列车地面装置及其地面牵引供电系统和方法制造方法及图纸

本申请公开了一种磁浮列车地面装置及其地面牵引供电系统和方法，应用于轨道交通技术领域，包括：运行控制系统；牵引控制系统；布设在正线区域的第一牵引装置，用于接收牵引控制系统提供的交流电并进行变流，进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；布设在正线区域及维护区域的变流装置，用于：在接收运行控制系统发送的第一指令时进行第一模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车得到供电；在接收运行控制系统发送的第二指令时进行第二模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引。应用本申请的方案，可以提高磁浮列车的地面牵引供电系统的可靠性，并且全区域取消第三轨供电。第三轨供电。第三轨供电。

【技术实现步骤摘要】
一种磁浮列车地面装置及其地面牵引供电系统和方法


[0001]本专利技术涉及轨道交通
，特别是涉及一种磁浮列车地面装置及其地面牵引供电系统和方法。

技术介绍

[0002]目前，发展较为成熟的高速磁悬浮列车为常导电磁式磁悬浮列车和超导电动式悬浮列车。之所以称为“磁悬浮”，是因为在高速运行时，车辆与轨道没有任何接触，靠电磁推力作为牵引力，驱动列车运行。由于列车与轨道没有任何接触，所以如何解决列车用电成为研究的对象。目前，高速磁浮列车按照区域的不同，采用第三轨直接供电和直线感应供电这两种供电方式。
[0003]针对列车的牵引，目前，是将中高速牵引模块布置在正线运行的全线路上，将低速牵引模块布置在维修区、道岔交接区等区域。分区的运行控制系统会根据运营需求，控制中高速牵引模块，实现车辆正常运行。而维修区、道岔等特殊区域的运行控制系统则控制低速牵引模块，在维护、调试、出库等情况下实现车辆的牵引。也就是说，通过中高速牵引模块，以及低速牵引模块实现不同区域的牵引，二者无论在物理上还是在控制上都没有直接的关联关系。
[0004]而针对列车的供电，存在两种方式。第一种方式是在低速区域以及部分上坡的中高速区域的地面设置第三轨，列车采用受流靴，当列车低速运行或者停止时，受流靴落下接通第三轨，在地面设置第三轨供电整流模块，第三轨供电整流模块通过第三轨给列车提供直流电源，满足列车的设备用电和人员用电需求。第二种方式则是利用地面的长定子齿槽效应产生的谐波磁通，与列车中的发电机线圈相对运动产生感应电压，实现非接触发电。由于感应电压大小与速度密切相关，可靠供电的前提是列车必须高速运行。即列车低速和停止运行时，仍需要通过第一种方式供电。
[0005]通过以上描述可以看出，目前磁浮列车的地面牵引供电系统，中高速部分与低速部分是完全独立的，第三轨供电部分与牵引部分也是完全独立的。因此，当列车发生某些故障时，例如中高速牵引模块故障时，便需要通过拖车将列车牵引至固定位置，对故障进行处理，影响运营。此外，采用第三轨供电时，该供电独立进行，不受运行控制系统的控制，因此供电时机很难掌握，所以目前的方案是设置第三轨一直有电，这样会造成额外的线路损耗，同时存在安全隐患。
[0006]综上所述，如何有效地提高磁浮列车的地面牵引供电系统的可靠性，避免第三轨供电时额外的线路损耗，且存在安全隐患的情况，是目前本领域技术人员急需解决的技术问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种磁浮列车地面装置及其地面牵引供电系统和方法，以有效地提高磁浮列车的地面牵引供电系统的可靠性，避免第三轨供电时额外的线路损耗，且
存在安全隐患的情况。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种磁浮列车的地面牵引供电系统，包括：
[0010]运行控制系统；
[0011]牵引控制系统，用于在所述运行控制系统的控制下，为第一牵引装置和变流装置提供交流电；
[0012]布设在正线区域的所述第一牵引装置，用于接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；
[0013]布设在正线区域以及维护区域的所述变流装置，用于：在接收所述运行控制系统发送的第一指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第一模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；在接收所述运行控制系统发送的第二指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第二模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引。
[0014]优选的，还包括：布设在维护区域的第二牵引装置，用于接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电。
[0015]优选的，当通过所述第二牵引装置进行磁浮列车的牵引时，所述第二牵引装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在[a，b]的速度范围内运行；
[0016]当通过所述变流装置进行磁浮列车的牵引时，所述变流装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在(0，c]的速度范围内运行；
[0017]其中，a为设定的高速运行下限值，b为设定的高速运行上限值，c为设定的低速运行上限值，且c＜a。
[0018]优选的，当通过所述第一牵引装置进行磁浮列车的牵引时，所述第一牵引装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在[a，b]的速度范围内运行；
[0019]当通过所述变流装置进行磁浮列车的牵引时，所述变流装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在(0，c]的速度范围内运行；
[0020]其中，a为设定的高速运行下限值，b为设定的高速运行上限值，c为设定的低速运行上限值，且c＜a。
[0021]优选的，当通过所述变流装置为磁浮列车供电时，所述变流装置具体用于：
[0022]在接收所述运行控制系统发送的第一指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第一模式下的变流控制，通过模拟高频谐波的方式，向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电。
[0023]优选的，所述运行控制系统还用于；
[0024]当磁浮列车位于正线区域时，向所述变流装置发送第一指令或第二指令之后，输出所述第一牵引装置故障的提示信息。
[0025]优选的，所述变流装置为将所述牵引控制系统提供的交流电转换为直流电之后，再转换为交流电进行输出的变流装置，且所述变流装置中的各个开关器件均为高频开关器件。
[0026]优选的，所述变流装置中的各个开关器件均为IGBT，或者均为IGCT，或者均为SIC。
[0027]一种磁浮列车的地面牵引供电方法，包括：
[0028]牵引控制系统在所述运行控制系统的控制下，为第一牵引装置和变流装置提供交流电；
[0029]布设在正线区域的所述第一牵引装置接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；
[0030]布设在正线区域以及维护区域的所述变流装置在接收所述运行控制系统发送的第一指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第一模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；
[0031]所述变流装置在接收所述运行控制系统发送的第二指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第二模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引。
[0032]优选的，还包括：
[0033]布设在维护区域的第二牵引装置，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电。
[0034]优选的，所述第一牵引装置向定子绕组输出交流电以进行磁浮本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，包括：运行控制系统；牵引控制系统，用于在所述运行控制系统的控制下，为第一牵引装置和变流装置提供交流电；布设在正线区域的所述第一牵引装置，用于接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；布设在正线区域以及维护区域的所述变流装置，用于：在接收所述运行控制系统发送的第一指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第一模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电；在接收所述运行控制系统发送的第二指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第二模式下的变流控制，以向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引。2.根据权利要求1所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，还包括：布设在维护区域的第二牵引装置，用于接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行变流，并向定子绕组输出交流电以进行磁浮列车的牵引，并使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电。3.根据权利要求2所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，当通过所述第二牵引装置进行磁浮列车的牵引时，所述第二牵引装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在[a，b]的速度范围内运行；当通过所述变流装置进行磁浮列车的牵引时，所述变流装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在(0，c]的速度范围内运行；其中，a为设定的高速运行下限值，b为设定的高速运行上限值，c为设定的低速运行上限值，且c＜a。4.根据权利要求1所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，当通过所述第一牵引装置进行磁浮列车的牵引时，所述第一牵引装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在[a，b]的速度范围内运行；当通过所述变流装置进行磁浮列车的牵引时，所述变流装置具体用于：向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车在(0，c]的速度范围内运行；其中，a为设定的高速运行下限值，b为设定的高速运行上限值，c为设定的低速运行上限值，且c＜a。5.根据权利要求1所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，当通过所述变流装置为磁浮列车供电时，所述变流装置具体用于：在接收所述运行控制系统发送的第一指令时，接收所述牵引控制系统提供的交流电并进行第一模式下的变流控制，通过模拟高频谐波的方式，向定子绕组输出交流电，使得磁浮列车通过发电线圈的感应得到供电。6.根据权利要求1所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，所述运行控制系统还用于；当磁浮列车位于正线区域时，向所述变流装置发送第一指令或第二指令之后，输出所述第一牵引装置故障的提示信息。
7.根据权利要求1至6任一项所述的磁浮列车的地面牵引供电系统，其特征在于，所述变流装置为将所述牵引控制系统提供的交流电转换为直流电之后，再转换为交流电进行输出的变流装置，且所述变流装置中的各个开关器件均为高频...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海涛，冯江华，胡云卿，苏军贵，文艳辉，许义景，石煜，袁文烨，南永辉，赵岸峰，
申请(专利权)人：中车株洲电力机车研究所有限公司，
类型：发明
国别省市：