详情

原文传递一种基于短定子直线电机驱动的列车、系统及控制方法

专利名称：	一种基于短定子直线电机驱动的列车、系统及控制方法
摘要：	本发明提供了一种基于短定子直线电机驱动的列车、系统及控制方法，涉及轨道交通电气领域。该列车中，转向架的第一平台上表面安装有第一初级线圈，第一初级线圈与安装于支承架第一伸展台的第一感应板组成第一短定子直线电机且第一感应板位于第一初级线圈上方，转向架的第二平台上表面安装有第二初级线圈，第二初级线圈与安装于支承架第二伸展台的第二感应板组成第二短定子直线电机且第二感应板位于所述第二初级线圈上方。本发明通过设置短定子直线电机，使其产生的法向力与列车重力方向相反，可以减小列车运行时车轨之间的摩擦力，有利于短定子直线电机驱动力输出从而提高列车运行速度。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	四川;51
申请人：	成都尚华电气有限公司
发明人：	张戬;李群湛;金安旭;黄敏;李宇航;钟磊
专利状态：	有效
申请日期：	2023-10-07T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-10T00:00:00+0800
申请号：	CN202311280127.9
公开号：	CN117021962A
代理机构：	北京超凡宏宇知识产权代理有限公司
代理人：	杨勋
分类号：	B60L13/03;B;B60;B60L;B60L13;B60L13/03
申请人地址：	610000 四川省成都市高新区天府二街198号3幢16层1608号
主权项：	1.一种基于短定子直线电机驱动的列车，其特征在于，包括转向架（1），所述转向架（1）上安装有轮对（2），所述转向架（1）两侧分别设置第一下垂部（11）和第二下垂部（12），所述第一下垂部（11）设置有向内延伸的第一平台（111），所述第二下垂部（12）设置有向内延伸的第二平台（121），所述第一平台（111）上表面安装有第一初级线圈（31），所述第一初级线圈（31）与安装于支承架（4）第一伸展台（41）的第一感应板（32）组成第一短定子直线电机（3）且所述第一感应板（32）位于所述第一初级线圈（31）上方，所述第二平台（121）上表面安装有第二初级线圈（51），所述第二初级线圈（51）与安装于支承架（4）第二伸展台（42）的第二感应板（52）组成第二短定子直线电机（5）且所述第二感应板（52）位于所述第二初级线圈（51）上方，其中，所述支承架（4）固定安装于地面。 2.根据权利要求1所述的一种基于短定子直线电机驱动的列车，其特征在于，所述转向架（1）的横梁（13）下表面安装有第三初级线圈（61），所述第三初级线圈（61）与安装于支承架（4）的第三感应板（62）组成第三短定子直线电机（6）且所述第三感应板（62）位于所述第三初级线圈（61）下方。 3.根据权利要求1所述的一种基于短定子直线电机驱动的列车，其特征在于，所述第一下垂部（11）设置有n个向内延伸的第一平台（111），所述第二下垂部（12）设置有n个向内延伸的第二平台（121），n≥2。 4.一种短定子直线电机轮轨交通系统，包括权利要求1或2所述的基于短定子直线电机驱动的列车，其特征在于，还包括支承架（4）和设置于所述支承架（4）上且与所述轮对（2）匹配的走行轨（7），所述支承架（4）位于所述转向架（1）的横梁（13）下方，所述支承架（4）两侧分别设置第一伸展台（41）和第二伸展台（42），所述第一伸展台（41）与所述列车的第一平台（111）对应，且所述第一伸展台（41）位于所述第一平台（111）上方，所述第二伸展台（42）与所述列车的第二平台（121）对应，且所述第二伸展台（42）位于所述第二平台（121）上方，所述第一感应板（32）安装于所述第一伸展台（41）的下表面，所述第二感应板（52）安装于所述第二伸展台（42）的下表面。 5.根据权利要求4所述的短定子直线电机轮轨交通系统，其特征在于，当所述转向架（1）的第一下垂部（11）设置有n个向内延伸的第一平台（111），所述转向架（1）的第二下垂部（12）设置有n个向内延伸的第二平台（121）时，所述支承架（4）两侧分别设置n个第一伸展台（41）和n个第二伸展台（42）。 6.一种控制方法，用于控制权利要求4所述的短定子直线电机轮轨交通系统，其特征在于，包括列车直线行驶控制方法，所述列车直线行驶控制方法包括： S1：获取列车所需牵引力FT，获取列车所需最小摩擦力对应的竖直方向的力Fmin； S2：控制第一初级线圈（31）和第二初级线圈（51）的输入电流，使得FT1+ FT2≥FT，且（G-FN1- FN2）≥Fmin；其中，FT1为第一短定子直线电机（3）产生的驱动力，FT2为第二短定子直线电机（5）产生的驱动力，FN1为第一短定子直线电机（3）产生的法向力，FN2为第二短定子直线电机（5）产生的法向力，G为列车的重力。 7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述直线电机轮轨交通系统设置有第三短定子直线电机（6），所述列车直线行驶控制方法包括：进行步骤S1后，控制第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）优先出力，若满足S2，则第三短定子直线电机（6）不出力，若控制第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）全出力时依然不满足S2，进入S3； S3：第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）全出力时，判断是否满足FT1max+FT2max≥FT，如果满足，进入S4，如果不满足，控制第三初级线圈（61）的输入电流，使得FT=FT1max+ FT2max+ FT3； S4：控制第三初级线圈（61）的输入电流，使得FN3= Fmin-（G- FN1- FN2），同时控制第一初级线圈（31）和第二初级线圈（51）的输入电流，使得FT= FT1+ FT2+ FT3；其中，FT1max为第一短定子直线电机（3）全出力时产生的驱动力，FT2max为第二短定子直线电机（5）全出力时产生的驱动力，FT3为第三短定子直线电机（6）产生的驱动力，FN3为第三短定子直线电机（6）产生的法向力。 8.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，还包括列车倾斜路面转弯行驶控制方法，所述列车倾斜路面转弯行驶控制方法包括： P1：获取列车所需牵引力FT，获取列车所需最小摩擦力对应的竖直方向的力Fmin； P2：控制第一初级线圈（31）和第二初级线圈（51）的输入电流，使得FT1+ FT2≥FT，且（G1-FN1- FN2）≥Fmin；其中， G1为列车的重力垂直于路面的分量。 9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述直线电机轮轨交通系统设置有第三短定子直线电机（6），所述列车倾斜路面转弯行驶控制方法包括：进行步骤P1后，控制第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）优先出力，若满足P2，则第三短定子直线电机（6）不出力，若控制第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）全出力时依然不满足P2，进入P3； P3：第一短定子直线电机（3）和第二短定子直线电机（5）全出力时，判断是否满足FT1max+FT2max≥FT，如果满足，进入P4，如果不满足，控制第三初级线圈（61）的输入电流，使得FT=FT1max+ FT2max+ FT3； P4：控制第三初级线圈（61）的输入电流，使得FN3= Fmin-（G1- FN1- FN2），同时控制第一初级线圈（31）和第二初级线圈（51）的输入电流，使得FT= FT1+ FT2+ FT3。
所属类别：	发明专利