【技术实现步骤摘要】
多定子牵引高速磁悬浮列车系统
本专利技术涉及一种高速磁悬浮列车系统，确切的说，是一种多定子牵引高速磁悬浮列车系统。
技术介绍
目前，中国的中低速磁悬浮列车已经试验成功，并且开始商业运用，实现了中国的磁悬浮列车从研发到运用的全覆盖，成为世界上少数几个掌握该项技术的国家之一，但是中低速磁悬浮列车与轮轨式的高铁列车相比优点并不突出，中低速磁悬浮列车不但成本高，而且实用价值比不上技术成熟的高铁列车。但是轮轨式的高铁列车因为受车轮阻力的限制，高铁列车的速度无法进一步提高，而磁悬浮列车的阻力却很小，速度容易提高，所以努力实现高速磁悬浮列车才是人们追求的理想目标。目前世界上现有技术的磁悬浮列车方案是由磁悬浮系统、导向系统和牵引系统组成，三大系统现有的技术方案并非完美，其缺点在于：一是磁悬浮系统和导向系统的电磁控制技术复杂、成本高；二是牵引系统的直线电机长定子是由高密度分布的铜铁材料组成的，长定子的长度等于磁悬浮列车线路的长度，长定子的铜铁用量大，造价非常高。另外磁悬浮列车采用高压电线的接触供电方式缺陷明显，尤其是受气候的影响很大。因此，实现经济、安全、实用的高速磁悬浮列车是今后磁悬浮列车的发展方向。
技术实现思路
为了克服中低速磁悬浮列车的缺陷，实现经济、安全、实用的高速磁悬浮列车，本专利技术公开一种行之有效的多定子牵引高速磁悬浮列车系统。所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统包括高架通道、左轨道架、右轨道架、左磁悬浮轨道、右磁悬浮轨道、高电压绝缘子、高压长电线、变流变压器、变频调压无线控制器、霍尔传感器、直...
【技术保护点】
1.一种多定子牵引高速磁悬浮列车系统，包括高架通道、左轨道架、右轨道架、左磁悬浮轨道、右磁悬浮轨道、高电压绝缘子、高压长电线、变流变压器、变频调压无线控制器、霍尔传感器、直线电机组、条形板动子、前动力转向架、后动力转向架、前滑轮、后滑轮、压力传感器、左电磁悬浮定位器、右电磁悬浮定位器、磁悬浮制动无线控制器、空气弹簧、底盘、车厢、手动牵引调速杆、手动磁悬浮制动杆、牵引调速无线发射机、磁悬浮制动无线发射机、蓄电池组和光伏电池板，其特征在于：所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统采用无接触电网的供电方式，通过车外的多个直线电机组的牵引方式实现高速磁悬浮列车牵引系统的无线供电，通过光伏电池板和蓄电池的供电系统实现磁悬浮控制系统的无线供电，采用铜铁用量少的多定子牵引系统取代铜铁用量大的长定子牵引系统，采用支撑压差恒定装置省去复杂的电磁控制系统；所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统设有高架通道，所述高架通道是高速磁悬浮列车享有的独立路权的高速通道，高架通道与地面公路之间是互不干涉的立体交通，高架通道设有多个丄字形立柱（1），丄字形立柱的底座（2）埋入地下，多个丄字形立柱之间的距离等分，整齐排列在通道线路上，...
【技术特征摘要】
1.一种多定子牵引高速磁悬浮列车系统，包括高架通道、左轨道架、右轨道架、左磁悬浮轨道、右磁悬浮轨道、高电压绝缘子、高压长电线、变流变压器、变频调压无线控制器、霍尔传感器、直线电机组、条形板动子、前动力转向架、后动力转向架、前滑轮、后滑轮、压力传感器、左电磁悬浮定位器、右电磁悬浮定位器、磁悬浮制动无线控制器、空气弹簧、底盘、车厢、手动牵引调速杆、手动磁悬浮制动杆、牵引调速无线发射机、磁悬浮制动无线发射机、蓄电池组和光伏电池板，其特征在于：所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统采用无接触电网的供电方式，通过车外的多个直线电机组的牵引方式实现高速磁悬浮列车牵引系统的无线供电，通过光伏电池板和蓄电池的供电系统实现磁悬浮控制系统的无线供电，采用铜铁用量少的多定子牵引系统取代铜铁用量大的长定子牵引系统，采用支撑压差恒定装置省去复杂的电磁控制系统；所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统设有高架通道，所述高架通道是高速磁悬浮列车享有的独立路权的高速通道，高架通道与地面公路之间是互不干涉的立体交通，高架通道设有多个丄字形立柱（1），丄字形立柱的底座（2）埋入地下，多个丄字形立柱之间的距离等分，整齐排列在通道线路上，多个丄字形立柱上端设有混凝土长平台（3），混凝土长平台上面设有多个横向的排水槽（4），多个排水槽上面左、右端铺设左轨道架和右轨道架，左、右轨道架与混凝土长平台平行、等长，左轨道架和右轨道架之间设有多个直线电机组，所述直线电机组是由4个相同的直线电机排列组成，所述直线电机是一种4极三相交流异步感应式电机，包括直线定子和条形板长动子，4个直线定子前、后排列，集中为一个定子组平台（5），定子组平台上面设有多个条形板动子（6），定子组平台与多个条形板动子组成直线电机组；所述直线电机组设有第1直线定子（7）、第2直线定子（8）、第3直线定子（9）和第4直线定子（10），4个直线定子之间的空间内设有第1变频调压无线控制器（11）、第2变频调压无线控制器（12）和第3变频调压无线控制器（13），第4直线定子后端设有第4变频调压无线控制器（14），4个变频调压无线控制器的结构均相同，其中第2变频调压无线控制器的右端设有霍尔传感器控制盒（15），霍尔传感器控制盒上端设有霍尔传感器（16），每个变频调压无线控制器内部均设有无线信号接收模块、变频调压控制模块、电源开关模块和直流电源模块，4个无线信号接收模块的输出端分别连接4个变频调压无线控制器的调速输入端，4个电源开关模块的输入端并联后连接霍尔传感器的输出端，4个电源开关模块的输出端分别连接在4个变频调压无线控制器的电源端的开关电路上；所述直线定子设有定子铁芯（17），定子铁芯由多片硅钢片冲片叠加组成，定子铁芯的上端设有多个齿牙，多个齿牙之间形成多个线槽，多个线槽内绕制多个线圈，多个线圈平均分布为3个线圈绕组，组成3相线圈（18），3相线圈之间电角度为120度，3相线圈连接为Y形电路，引出直线定子的3相输出线（19），4个变频调压无线控制器的输出端分别连接4个直线定子的3相输出线，定子铁芯下端设有前螺丝钉孔和后螺丝钉孔，4个直线定子的结构均相同；所述左轨道架和右轨道架是一种异型的长轨道架，左、右轨道架对称于混凝土长平台左、右端，左、右轨道架均设有底座（20），底座的内端均设有左连接板（21）和右连接板（22），左、右连接板对称于定子铁芯的左、右端，左连接板和右连接板均设有多个螺丝钉孔，4个直线定子的前、后螺丝钉孔与左、右连接板连接板的螺丝钉孔对应，4个定子铁芯共设有8个长螺丝钉（23），8个长螺丝钉将左、右连接板与4个定子铁芯紧固为一体的定子组，4个变频调压无线控制器所在定子组的位置上均设有连接板（24），4个变频调压无线控制器均固定在连接板上，4个变频调压无线控制器与4个直线定子紧固为一体化的定子组平台，4个定子铁芯的上端平面与4个变频调压无线控制器的上端平面均在同一个水平面上，所述左、右轨道架上的多个定子组平台与多个条形板动子组成多个直线电机组；所述左轨道架的左端设有左异型连接板（25），左异型连接板左端设有左竖连接板（26），左竖连接板左端设有左磁悬浮轨道，右轨道架的右端设有右异型连接板（27），右异型连接板右端设有右竖连接板（28），右竖连接板右端设有右磁悬浮轨道，所述左轨道架的底座设有多个左固定螺丝（29），右轨道架的底座设有多个右固定螺丝（30），多个左、右固定螺丝的下端预制在混凝土长平台内，多个左、右固定螺丝的上端均设有螺丝帽（31）；所述左磁悬浮轨道包括左长条形铁芯（32）和左长条形制动蹄（33），左长条形铁芯由多片硅钢片冲片叠加组成，左长条形铁芯上端设有左长条形制动蹄，左长条形制动蹄是一种摩擦偶件，左长条形铁芯和左长条形制动蹄的左端设有左长压条（34），左长压条设有多个上螺丝钉（35）和下螺丝钉（36），左竖连接板设多个上螺母孔和下螺母孔，左长条形铁芯和左长条形制动蹄均设有多个螺丝孔，所述多个上螺丝钉和下螺丝钉与多个上螺母孔和下螺母孔对应，与左长条形铁芯和左长条形制动蹄的多个螺丝孔对应，多个上螺丝钉和下螺丝钉通过左竖连接板和左长压条，将左磁悬浮轨道紧固为一体化长轨道，所述右磁悬浮轨道的结构与左磁悬浮轨道的结构相同，左、右磁悬浮轨道对称于混凝土长平台的左、右端；所述多个丄字形立柱的右端面均设有多个高电压绝缘子（37），高电压绝缘子右端连接高压长电线（38），高压长电线输送27KV的单相交流高压电源，多个丄字形立柱的右端设有多个变流变压器（39），每一个变流变压器与每一个直线电机组对应，变流变压器右端设有高压绝缘接线柱（40），高压绝缘接线柱与高压长电线连接，高压电源的火线经过高压绝缘接线柱进入变流变压器内部的火线端，变流变压器设有接地回路线（41），接地回路线的下端埋设在地下，27KV的单相交流高压电源经过高压长电线和接地回路线输送到变流变压器的输入端，经过变流变压后，变流变压器输出4个电压相同、相位相同的2KV的3相交流低压电源；所述混凝土长平台设有多个穿线孔（42），每个穿线孔均位于直线电机组的后端，变流变压器下端设有4根2KV的3相交流低压电缆（43），4根2KV的3相交流低压电缆通过穿线孔分别连接4个变频调压无线控制器的电源端，4个变频调压无线控制器的电源端的3相交流电的相位均相同；所述多定子牵引高速磁悬浮列车系统设有多节动力车辆（44），包括车头动力车辆（45）和车尾动力车辆（46），多节动力车辆的结构均相同，多节动力车辆与车头动力车辆、车尾动力车辆组成整体列车，车头动力车辆与车尾动力车辆的结构相同，对称于多节动力车辆的前后端，二者在动力车辆的基础上均增加了驾驶室（47），每节动力车辆均设有前动力转向架（48）和后动力转向架（49），前、后动力转向架的中部均设有左空气弹簧（50）和右空气弹簧（51），4个空气弹簧的上端设有底盘（52），底盘上端设有车厢（53），底盘的前、后端分别设有前挂勾（54）和后挂勾（55），前挂勾和后挂勾将多节动力车辆以及车头动力车辆和车尾动力车辆连接成整体列车，前动力转向架和后动力转向架的整体结构相同，所述动力转向架设有日字形构架，日字形构架设有左直梁（56）和右直梁（57），左直梁和右直梁之间设有前横梁（58）、后横梁（59）和中横梁（60），左直梁下端设有左竖板（61），右直梁下端设有右竖板（62），左直梁、右直梁、前横梁、后横梁、中横梁、左竖板和右竖板一体化铸造成动力转向架的构架，左竖板下端设有左电磁悬浮定位器，右竖板下端设有右电磁悬浮定位器，左、右电磁悬浮定位器的结构相同，对称于动力转向架的左、右端；下面以右电磁悬浮定位器的结构为例说明：右竖板下端设有右条形支架（63），右条形支架为水平状态，右条形支架上端焊接右条形铁芯（64），右条形铁芯由多片硅钢片冲片叠加组成，右条形铁芯上端设有多个齿牙，多个齿牙之间形成多个线槽，多个线槽内绕制多个电磁线圈，多个电磁线圈的匝数均相等，相邻之间电磁线圈的绕向互为相反，相邻的多个线圈串联连接为右电磁线圈组（65）；右条形支架的前端设有前双支架（66），前双支架下端设有前轮轴（67），前轮轴右端设有前固定螺帽（68），前轮轴左端设有前轴承（69），前轴承外圆安装前滑轮（70）；右条形支架的后端设有后双支架（71），后双支架下端设有后轮轴（72），后轮轴右端设有后固定螺帽（73），后轮轴左端设有后轴承（74），后轴承外圆安装后滑轮（75）；当左电磁线圈组连接直流电源后，左条形铁芯变成左条形电磁铁，左条形电磁铁与左长条形铁芯对应，左条形铁芯的宽度等于左长条形铁芯的宽度，左条形电磁铁吸引左长条形铁芯，左条形电磁铁由多个极性互为相反的电磁铁组成，它是多个短磁通回路的电磁铁，漏磁小、磁力强，左前滑轮和左后滑轮支撑在混凝土长平台的左下端，在左前滑轮和左后滑轮的支撑下，左条形电磁铁与左长条形铁芯之间形成均匀气隙A，使均匀气隙A的间距定位在8毫米左右；当右电磁线圈组连接直流电源后，右条形铁芯变成右条形电磁铁，右条形电磁铁与右长条形铁芯对应，右条形铁芯的宽度等于右长条形铁芯的宽度，右条形电磁铁吸引右长条形铁芯，右条形电磁铁由多个极性互为相反的电磁铁组成，它是多个短磁通回路的电磁铁，漏磁小、磁力强，右前滑轮和右后滑轮支撑在混凝土长平台的右下端，在右前滑轮和右后滑轮的支撑下，右条形电磁铁与右长条形铁芯之间形成均匀气隙B，使均匀气隙B的间距定位在8毫米左右；所述的左、右磁悬浮轨道与左、右电磁悬浮定位器之间产生的电磁吸引力，既是动力转向架的磁悬浮力又是动力转向架的导向力，8毫米左右的均匀气隙间距较小，使条形电磁铁与长条形铁芯之间产生强大的磁悬浮力和导向力，每个动力车辆均设有4个电磁悬浮定位器，4个电磁悬浮定位器的磁悬浮力大于动力车辆的最大载荷，每个动力车辆均设有8个滑轮，8个滑轮支撑在混凝土长平台的左、右下端，8个滑轮的支撑压力等于动力车辆的重力与4个电磁悬浮定位器的磁悬浮力之差，换句话说，8个滑轮的支撑压力等于向下的载荷压力与向上的磁悬浮压力的支撑压差，列车载重时，8个滑轮的支撑压差小，列车空载时，8个滑轮的支撑压差大，为了避免列车空载运行时，列车的多个滑轮因支撑压差过大造成滑轮阻力大、磨损大的缺陷，8个滑轮均设有支撑压差恒定装置，8个滑轮的轮轴均设有中心孔（76），每个中心孔内均设有压力传感器（77），压力传感器的输出线（78）从中心孔上端出口（79）引出，所述滑轮的支撑力使轮轴受力产生形变，使压力传感器在紧闭的中心孔内发生应力变化的电信号，8个滑轮的压力增大时，8个压力传感器输出的信号电压变高，8个滑轮的压力减小时，8个压力传感器输出的信号电压变低，8个压力传感器的输出线同极性并联连接后，连接到磁悬浮制动无线控制器的第一输入端，磁悬浮制动无线控制器输出端连接4个电磁线圈组，磁悬浮制动无线控制器输出的直流电压随着8个压力传感器输出的信号电压变化而变化，控制4个电磁线圈组的电流变化，使4个电磁悬浮定位器的磁悬浮力与8个滑轮的支撑压力成正比，自动控制列车的磁悬浮力与重力的支撑压差使之恒定，实现列车载重时的支撑压差和空载时的支撑压差相等，并且稳定在一定范围，多个前滑轮和后滑轮的支撑压差尽量减小，始终保持不大的范围，使多个前滑轮和后滑轮的摩擦阻力尽量减小；条形电磁铁与长条形铁芯之间的电磁吸引力也会产生移动阻力，移动阻力与条形铁芯以及长条形铁芯内部感生的涡流成正比，多片硅钢片冲片叠加的条形铁芯和长条形铁芯的涡流小，从而使磁悬浮的移动阻力减小；条形电磁铁与长条形铁芯之间强大的电磁吸引力使二者的对应面自动对齐，稳定动力车辆左右的...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。