[发明专利]对应双绕组直线电机的供电设备以及对沿行驶轨道移动的车辆的驱动

说明书

技术领域

本发明涉及对应双绕组直线电机的供电设备，以及对沿行驶轨道移动的车辆的驱动。

背景技术

公知的，传统的长定子直线电机的定子绕组至少需要三条能量供应导线，通过三相交 流电产生移动电磁场，传统电机所需要的电线多，材料耗费大，如德国TR磁悬浮系统就使 用了六条电线来饶成绕组用以提供驱动力，使用输出三相交流电的供电设备。而在中国申 请号为200810044864.8的专利中公布了最少只需两条定子绕组即可实现提供驱动力的双绕 组直线电机，但该电机要求使用四相交流电源，且要求用于该电机的供电设备能够以高可 靠性进行开关。

在中国申请号为200810044801.2的专利中公布了能与普通铁路相互兼容的新型轨道交 通技术，其轨道需要对沿行驶轨道移动的车辆带来良好功率匹配的驱动系统。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一是，提供一种将三相交流电源转变为四相交流电源、对 应双绕组直线电机的供电设备，其技术问题的解决在于，该供电设备带有变频器，该变频 器在输入侧以其输入开关设备与能量供应网直接相连，并包括连接在输入开关设备之后的 整流器、以及与该换流器末级相连的输出开关设备，双绕组直线电机的供电系统与该输出 开关设备直接相连，其中输入开关设备的控制输入端以及输出开关设备的控制输入端与发 出断开命令的运行控制设备的输出端相连，而中间电路具有用于放电的短路器，该短路器 以其控制输入端与运行控制设备的输出端相连。通过控制设备控制换流器末级从中间电路 中产生可预定频率和幅度的四相交流电。

根据本发明的供电设备的一个主要优点在于，它可以在没有可靠的输出开关设备的情 况下应用。在此给出一种安全的断路装置，使得输入开关设备以及输出开关设备在需要时 都可通过运行控制设备的指令断开，并且同时还通过频率转换器中间电路的发电将该中间 电路断开。所有这些都发生在低压侧，这样就使得根据本发明的供电设备的构造较简单。

为进一步提高根据本发明的供电设备的断路可靠性，控制设备优选为其各个有源部分 分别具有一个自身的供电设备，并且控制设备的供电设备中的至少一个可以通过其控制输 入端与运行控制设备的输出端的一个连接接通或断开。由此进一步提高了断路可靠性，因 为控制脉冲不是由控制设备产生，所以换流器末级没有收到任何控制脉冲。

此外优选的是，控制设备的控制装置作为其他有源部件设置有与运行控制设备的输出 端相连接的断路输入端。

最后，为实现特别高的短路可靠性，整流器还可以优选是一种其控制输入端与运行控 制设备的输出端相连的受控整流器。

本发明要解决的另一技术问题是，提供一种将三相交流电源转变为四相交流电源、并 可以进行不同功率匹配的驱动。

上述技术问题的解决在于，由变换单元将三相供电电压变换成可预定频率和幅度的四 相交流电压。为共同的输出变压器的次级绕组配置抽头，在变压器运行中为了设定和调整 所希望的输出电压，可以借助于步进开关接入和断开这些抽头。借助于步进开关可以将输 出变压器的变换系数精细分级地与车辆的功率需求进行匹配，从而所采用的变换器总是提 供比较大的功率。按照这种方式，在整个速度范围上实现了显著更高的加速，直到达到在 最高可选择的变压器变换条件下的最大电压。按照这种方式可以明显地减少行驶时间。优 点还在于，尽管有不同的变压器变换仅仅需要一个变压器运行保护。如果主要问题不是更 短的运行时间而是费用的节省，则也可以对应地减小必需的驱动部件的数目。

在一种结构上简单的实施方式中，将步进开关构造成机械式的换档机构。

如果步进开关是带有软件控制的、可电子实施的开关元件，则开销更低。

如果将步进开关根据沿行驶路径上的车辆位置、车辆的长度以及车辆速度进行转换， 则将带来良好的功率匹配。

较佳的实施方式是，由供电设备的运行控制设备负责控制步进开关。

附图说明

下面对照附图对本发明作详细的说明。

图1中示出了一个对应双绕组直线电机的供电设备的实施例。

图2示出了一种驱动的变换单元的框图。

图3是连接供电设备或变换单元的双绕组直线电机的电流周期示意图。

具体实施方式