本發(fā)明涉及機(jī)車供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種速度為150km/h～250km/h磁懸浮列車的供電系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

眾所周知，磁浮車輛越來越多的應(yīng)用于城市軌道交通網(wǎng)中；針對(duì)磁浮車輛的供電系統(tǒng)，其往往采用高壓交流集中式多分段切換供電。該供電方式的應(yīng)用存在一定不足，首先，整個(gè)系統(tǒng)的電壓防護(hù)等級(jí)，元器件和線纜等選型要求高(三相交流10kv)，用于電壓防護(hù)、元器件和線纜的成本也較高；其次，當(dāng)一側(cè)逆變器或一個(gè)定子段故障時(shí)，僅剩余一半的供電能力，嚴(yán)重影響運(yùn)營效率；再次，由于是分段供電，即只有車輛當(dāng)前所處的運(yùn)行段長定子得電，而其它段處于無電狀態(tài)，得電的定子段通過高壓開關(guān)與供電逆變器相連，高壓開關(guān)切換站在線路上每定子段長度的一半處設(shè)置一個(gè)，由于是高壓設(shè)備體積和安全間隙要求較大需要占用一定的土地面積。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種磁懸浮列車的供電系統(tǒng)，該磁懸浮列車的供電系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)多列車輛分別在不同區(qū)間內(nèi)行駛，以提高運(yùn)營密度；并且無需高壓切換開關(guān)站，降低供電系統(tǒng)成本與占地。同時(shí)加速區(qū)間和車站及加速區(qū)間共用一個(gè)供電逆變器，僅只有一個(gè)區(qū)間供電，可避免車輛進(jìn)站時(shí)的追尾事故發(fā)生，提高線路車輛運(yùn)營的安全性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種磁懸浮列車的供電系統(tǒng)，包括用以對(duì)勻速區(qū)間內(nèi)的車輛供電的勻速供電逆變器，還包括用以對(duì)減速區(qū)間供電或車站及加速區(qū)間內(nèi)的車輛供電的減速加速供電逆變器；所述減速加速供電逆變器設(shè)有能夠?qū)p速區(qū)間或車站及加速區(qū)間兩者之一中車輛或者其車廂進(jìn)行供電的控制開關(guān)。

相對(duì)于上述背景技術(shù)，本發(fā)明提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)，沿軌道的長度方向劃分為勻速區(qū)間、減速區(qū)間、車站及加速區(qū)間；其中，當(dāng)車輛駛?cè)雱蛩賲^(qū)間時(shí)，則勻速供電逆變器對(duì)位于勻速區(qū)間內(nèi)的車輛進(jìn)行供電；當(dāng)車輛駛?cè)霚p速區(qū)間，且大于車輛一半的長度在該區(qū)間時(shí)，則減速加速供電逆變器對(duì)位于減速區(qū)間內(nèi)的車輛進(jìn)行供電；而當(dāng)車輛的駛?cè)胲囌炯凹铀賲^(qū)間且大于車輛一半的長度在該區(qū)間時(shí)，則減速加速供電逆變器對(duì)車站及加速區(qū)間供電，而不對(duì)減速區(qū)間供電；也即，在減速區(qū)間或車站及加速區(qū)間，兩個(gè)區(qū)間內(nèi)的長定子共用一套逆變器，也就是減速加速供電逆變器；減速加速供電逆變器設(shè)有控制開關(guān)，控制開關(guān)進(jìn)行了供電互鎖，當(dāng)有車輛停靠或運(yùn)行在在加速段(含車站段)時(shí)，減速區(qū)間內(nèi)的長定子不帶電，因此后續(xù)車輛無法運(yùn)行進(jìn)入該段。可避免車輛進(jìn)站時(shí)的追尾事故發(fā)生，提高線路車輛運(yùn)營的安全性。而在勻速區(qū)間，連續(xù)幾個(gè)勻速區(qū)間的直線電機(jī)長定子共用一套dc/ac逆變器供電，通過與數(shù)個(gè)控制開關(guān)相連，再通過供電電纜與勻速段的直線電機(jī)長定子相連。由于不同區(qū)間由不同的dc/ac逆變器，可以允許多列磁浮列車同時(shí)在不同段運(yùn)行，能實(shí)現(xiàn)線路上多車運(yùn)行，提高線路的旅客輸送能力。

優(yōu)選地，所述勻速區(qū)間內(nèi)設(shè)有多個(gè)勻速段直線電機(jī)長定子，所述減速區(qū)間內(nèi)設(shè)有多個(gè)減速段直線電機(jī)長定子，所述車站及加速區(qū)間內(nèi)設(shè)有多個(gè)加速段直線電機(jī)長定子。

優(yōu)選地，所述減速段直線電機(jī)長定子與所述減速加速供電逆變器之間設(shè)有減速供電電纜，所述加速段直線電機(jī)長定子與所述減速加速供電逆變器之間設(shè)有加速供電電纜，且所述減速供電電纜與所述加速供電電纜之間連接所述控制開關(guān)。

優(yōu)選地，全部所述供電逆變器均輸入側(cè)連接于3000v的直流電源。

優(yōu)選地，所述勻速段直線電機(jī)長定子、所述減速段直線電機(jī)長定子以及所述加速段直線電機(jī)長定子均具體為分別位于軌道左右兩側(cè)的左側(cè)電機(jī)長定子與右側(cè)電機(jī)長定子，所述左側(cè)電機(jī)長定子與所述與右側(cè)電機(jī)長定子均包括至少兩組交錯(cuò)設(shè)置的單位段定子，且任意一組所述單位段定子相互連接，任意一組所述單位段定子連接于各自對(duì)應(yīng)區(qū)間的不同所述供電逆變器；位于軌道同一側(cè)且處于不同供電區(qū)間的所述供電逆變器之間通過數(shù)據(jù)通信線連接。

優(yōu)選地，位于同一供電區(qū)間內(nèi)的全部所述單位段定子的總長度相同。

優(yōu)選地，所述單位段定子具體為兩組，且任意一個(gè)所述單位段定子的長度為磁懸浮列車的長度的一半。

優(yōu)選地，所述單位段定子具體為三組，且任意一個(gè)所述單位段定子的長度為磁懸浮列車的長度的三分之一。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為現(xiàn)有技術(shù)中磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的另一種具體實(shí)施方式的示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的再一種具體實(shí)施方式的示意圖；

圖5為圖3中一個(gè)區(qū)間的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

請(qǐng)參考圖1至圖5，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的一種具體實(shí)施方式的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的另一種具體實(shí)施方式的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)的再一種具體實(shí)施方式的示意圖；圖5為圖3中一個(gè)區(qū)間的示意圖。

首先，如說明書附圖1所示，現(xiàn)有的供電系統(tǒng)包括：第一牽引供電站101、第二牽引供電站102、第一逆變器103、第二逆變器104、第三逆變器105、第四逆變器106、第一線路線纜107、第二線路線纜108、第一線路控制開關(guān)111、第二線路控制開關(guān)112、第三線路控制開關(guān)113、第四線路控制開關(guān)114、第五線路控制開關(guān)115、第六線路控制開關(guān)116、第一左側(cè)線路直線電機(jī)長定子117、第二左側(cè)線路直線電機(jī)長定子119、第三左側(cè)線路直線電機(jī)長定子121，第一右側(cè)線路直線電機(jī)長定子118、第二右側(cè)線路直線電機(jī)長定子120、第三右側(cè)線路直線電機(jī)長定子122，磁浮車輛123。在這里，僅僅給出3個(gè)區(qū)間為例進(jìn)行表述說明，當(dāng)全線區(qū)間站多余三個(gè)時(shí)，其控制原理是一致的。

其中：

第一逆變器103和第三逆變器105以并聯(lián)的形式，通過第一線路線纜107和第一線路控制開關(guān)111、第三線路控制開關(guān)113和第五線路控制開關(guān)115控制，將電能輸送至第一左側(cè)線路直線電機(jī)長定子117、第二左側(cè)線路直線電機(jī)長定子119、第三左側(cè)線路直線電機(jī)長定子121上。

第二逆變器104和第四逆變器106以并聯(lián)的形式，通過第二線路線纜108和第二線路控制開關(guān)112、第四線路控制開關(guān)114和第六線路控制開關(guān)116控制，將電能輸送至第一右側(cè)線路直線電機(jī)長定子118、第二右側(cè)線路直線電機(jī)長定子120、第三右側(cè)線路直線電機(jī)長定子122上。

第一逆變器103和第三逆變器105、第二逆變器104和第四逆變器106的輸出電壓與車輛的運(yùn)行速度成正比，其最高可達(dá)10kv。因此這就要求整個(gè)輸電系統(tǒng)都要按照最高的電壓等級(jí)進(jìn)行絕緣防護(hù)，元器件選型和線路線纜的絕緣防護(hù)選型。

磁浮車輛123在線路上運(yùn)行時(shí)，由于供電系統(tǒng)只為當(dāng)前所處的直線電機(jī)長定子供電，即當(dāng)前控制開關(guān)需要閉合，其他段的開關(guān)斷電；當(dāng)車輛駛?cè)胂乱粋€(gè)直線電機(jī)長定子段時(shí)，上一個(gè)直線電機(jī)的長定子段將斷開。如當(dāng)前磁浮列車處于區(qū)間1，則線路控制第一線路控制開關(guān)111和第二線路控制開關(guān)112閉合，其他線路控制開關(guān)113至116均處于斷開狀態(tài)。

當(dāng)磁浮車輛123繼續(xù)前進(jìn)，即將駛?cè)雲(yún)^(qū)間2時(shí)，此時(shí)第三線路控制開關(guān)113、第四線路控制開關(guān)114閉合，線路開關(guān)115和116仍處于斷開狀態(tài)。

當(dāng)磁浮車輛123完全進(jìn)入?yún)^(qū)間2時(shí)，線路開關(guān)111和112斷開。

當(dāng)磁浮車輛123從區(qū)間2進(jìn)入?yún)^(qū)間3時(shí)將會(huì)重復(fù)磁浮車輛由區(qū)間1進(jìn)入?yún)^(qū)間2時(shí)的相應(yīng)的線路開關(guān)斷開和閉合動(dòng)作。

上可以看出，述開關(guān)進(jìn)行切換在該系統(tǒng)中非常重要，如果出現(xiàn)故障，將導(dǎo)致車輛無法運(yùn)行。對(duì)線路開關(guān)的可靠性要求也很高。在工程實(shí)現(xiàn)過程中，不利于器件選型。

本發(fā)明提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)，如說明書附圖2所示，包括第一勻速供電逆變器1001和第二勻速供電逆變器1003，減速/加速供電逆變器1002(也即權(quán)利要求1中的減速加速供電逆變器)，供電電纜1004-1007，勻速段直線電機(jī)長定子1008和1011，減速段直線電機(jī)長定子1009，加速段直線電機(jī)長定子1010，控制開關(guān)1012和1013和磁浮列車1014；

第一勻速供電逆變器1001和第二勻速供電逆變器1003，減速/加速供電逆變器1002均和高壓電源(dc3000v)相連；整體上采用分散直流供電。

當(dāng)磁浮列車1014從附圖2所示的左側(cè)勻速行駛過來時(shí)，控制開關(guān)1012閉合，減速/加速供電逆變器1002輸出的電源通過減速供電電纜1005，傳送至減速區(qū)間的減速段直線電機(jī)長定子1009上。此時(shí)的電源頻率，電壓等參數(shù)與勻速段直線電機(jī)長定子1008上的電源特性保持一致。

當(dāng)磁浮列車1014進(jìn)入減速區(qū)間后，速度不斷降低，列車?yán)^續(xù)前進(jìn)，當(dāng)車輛前面一半在進(jìn)入車站及加速區(qū)間(車站及加速區(qū)間可以認(rèn)為是一個(gè)區(qū)間，站臺(tái)位于該區(qū)間內(nèi))過程中時(shí)，此時(shí)車站及加速區(qū)間的加速段直線電機(jī)長定子1010還不帶電，列車供電依靠減速區(qū)間的減速段直線電機(jī)長定子1009供電。

當(dāng)車輛繼續(xù)前進(jìn)，車輛一半進(jìn)入車站及加速區(qū)間時(shí)，此時(shí)控制開關(guān)1012斷開，控制開關(guān)1013閉合。車輛最大失電將達(dá)到一半，同時(shí)切換瞬間會(huì)存在瞬時(shí)失電，由于此時(shí)車輛是進(jìn)站，且是減速的過程，因此對(duì)車輛運(yùn)行沒有影響。

當(dāng)磁浮列車1014在站臺(tái)停止，乘客上下車，此時(shí)由于控制開關(guān)1012斷開，減速段直線電機(jī)長定子1009不帶電，后續(xù)列車是無法進(jìn)入車站及加速區(qū)間，因此從根本上杜絕了后續(xù)列車可能會(huì)誤進(jìn)入站臺(tái)的可能。其中，站臺(tái)可以設(shè)置在減速區(qū)間與車站及加速區(qū)間的交界位置，但站臺(tái)應(yīng)處于車站及加速區(qū)間內(nèi)。

當(dāng)磁浮列車1014完成乘客上下車后，車輛繼續(xù)啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)車輛駕駛離開車站及加速區(qū)間時(shí)進(jìn)入下一個(gè)勻速段后，即車輛從由減速/加速供電逆變器1002供電，經(jīng)過控制開關(guān)1013將電能輸送至車站及加速區(qū)間的加速段直線電機(jī)長定子1010，進(jìn)入了由第二勻速供電逆變器1003供電，輸出電能至勻速段直線電機(jī)長定子1011上。

此時(shí)控制開關(guān)113斷開，控制開關(guān)112閉合，即允許了下一列車進(jìn)站的可能。

經(jīng)過上述過程，磁浮列車1014完成了一次進(jìn)出站。當(dāng)下一列車駛?cè)霑r(shí)，將重復(fù)上述步驟。

說明書附圖3給出了為磁浮供電系統(tǒng)的另一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

包括勻速區(qū)間供電逆變器100、200、300、400以及3700、3800、3900、4000；減速/加速區(qū)間供電逆變器1300、1400、1500和1600。(為了簡化說明，下文僅以數(shù)字代替相應(yīng)的部件)這里需要特別說明的是，每個(gè)區(qū)間只是畫了四段牽引電機(jī)長定子，其實(shí)際數(shù)量應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于四段，當(dāng)一個(gè)牽引電機(jī)長定子為50米時(shí)，如果一個(gè)區(qū)間有2km長，則其應(yīng)該共有40個(gè)定子通過下相間法連接。其詳細(xì)的子圖見圖5。

逆變器100、200、300、400，1300、1400、1500和1600，3700、3800、3900、4000的輸入側(cè)均和dc3000v相連，且dc3000v是城市軌道交通常用和成熟的供電設(shè)備。且電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于既有供電系統(tǒng)中通過三相10kv高壓交流傳輸?shù)谋锥?，可以減低用于高電壓防護(hù)和元器件選型及線纜的成本。

勻速區(qū)間供電逆變器100通過供電電纜勻速供電電纜500與直線電機(jī)長定子1100連接，勻速區(qū)間供電逆變器200通過供電電纜勻速供電電纜600與直線電機(jī)長定子900連接，勻速區(qū)間供電逆變器300通過供電電纜勻速供電電纜800與直線電機(jī)長定子1000連接，勻速區(qū)間供電逆變器400通過供電電纜勻速供電電纜700與直線電機(jī)長定子1200連接。

勻速區(qū)間供電逆變器3700通過供電電纜勻速供電電纜4100與直線電機(jī)長定子4500連接，勻速區(qū)間供電逆變器3800通過供電電纜勻速供電電纜4200與直線電機(jī)長定子4600連接，勻速區(qū)間供電逆變器3900通過供電電纜勻速供電電纜4300與直線電機(jī)長定子4700連接，勻速區(qū)間供電逆變器4000通過供電電纜勻速供電電纜4400與直線電機(jī)長定子4800連接。

減速/加速供電逆變器1300通過電纜1800和控制開關(guān)k1-2與k2-2相連，開關(guān)的另一端通過供電電纜2000和2200分別與2400與2600相連；減速/加速供電逆變器1400通過電纜1700和控制開關(guān)k1-1和k2-1相連，開關(guān)的另一端通過供電電纜1900和2100分別與2300和2500相連；減速/加速供電逆變器1500通過電纜2800和控制開關(guān)k1-4和k2-4相連，開關(guān)的另一端通過電纜3000與3200分別與直線電機(jī)長定子3400和3600相連；減速/加速供電逆變器1600通過電纜2700和控制開關(guān)k1-3和k2-3相連，開關(guān)的另一端通過電纜2900和3100分別與直線電機(jī)長定子2300與2500相連。

相對(duì)于既有的供電系統(tǒng)圖1，在勻速段就取消控制開關(guān)。一方面可以降低成本，同時(shí)也消除了控制開關(guān)存在所帶來的隱患。

磁浮列車5300的進(jìn)站過程步驟如下：

當(dāng)磁浮列車5300從左側(cè)勻速區(qū)間1行駛過來時(shí)，控制開關(guān)k1閉合(包括了k1-1，k1-2，k1-3，k1-4)，減速/加速供電逆變器輸出的電源通過供電電纜1900、2100、2900、3100傳送至減速區(qū)間直線電機(jī)長定子2300、2400和3300、3400上。此時(shí)的電源頻率，電壓等參數(shù)與勻速區(qū)間1的直線電機(jī)長定子900、1000、1100和1200上的電源特性保持一致。

當(dāng)磁浮列車5300進(jìn)入減速區(qū)間后，速度不斷降低，列車?yán)^續(xù)前進(jìn)，當(dāng)車輛前面一半在進(jìn)入加速段(含車站段)過程中時(shí)，此時(shí)加速段(含車站段)的直線電機(jī)長定子2500，2600和3500，3600還不帶電，列車供電依靠減速區(qū)間直線電機(jī)長定子2300，2400和3300，3400供電。

當(dāng)車輛繼續(xù)前進(jìn)，車輛一半進(jìn)入加速段(含車站段)時(shí)，此時(shí)控制開關(guān)k1斷開，車輛控制開關(guān)k2(包括了k2-1，k2-2，k2-3，k2-4)閉合。車輛最大失電將達(dá)到一半，同時(shí)切換瞬間會(huì)存在瞬時(shí)失電，由于此時(shí)車輛是進(jìn)站，且是減速的過程，因此對(duì)車輛運(yùn)行沒有影響。

當(dāng)磁浮列車5300在加速段(含車站段)停止，乘客上下車，此時(shí)由于控制開關(guān)k1斷開，減速段直線電機(jī)長定子2300、2400和3300、3400不帶電，后續(xù)列車是無法進(jìn)入車站區(qū)間的，因此從根本上杜絕了后續(xù)列車可能會(huì)誤進(jìn)入車站區(qū)間的可能。這也是本發(fā)明的需要著重保護(hù)的范疇。

當(dāng)磁浮列車5300完成乘客上下車后，車輛繼續(xù)啟動(dòng)運(yùn)行，當(dāng)車輛駕駛離開加速段(含車站段)時(shí)進(jìn)入下一個(gè)勻速段后，即車輛從由減速和加速供電逆變器1300-1600供電，經(jīng)過控制開關(guān)k2將電能輸送至加速段(含車站段)的直線電機(jī)長定子2500，2600和3500，3600上，進(jìn)入了由勻速供電逆變器3700-4000供電，輸出電能至勻速直線電機(jī)長定子4300-4600上。

當(dāng)此時(shí)控制開關(guān)k2斷開，控制開關(guān)k1閉合，即允許了下一列車進(jìn)站的可能。

經(jīng)過上述過程，磁浮列車5300完成了一次進(jìn)出站。當(dāng)下一列車駛?cè)霑r(shí)，將重復(fù)上述步驟。

逆變器100、200、300、400，1300、1400、1500和1600，3700、3800、3900、4000任意一個(gè)故障時(shí)，影響該區(qū)間1/4的直線電機(jī)長定子供電，但不影響車輛運(yùn)行。

直線電機(jī)定子900與相間隔的下一個(gè)直線電機(jī)定子是通過供電電纜相連，其他區(qū)間直線電機(jī)定子的連接方法和直線電機(jī)定子900連接方法一致。其中，附圖3中的任意一個(gè)定子均為單位段定子。

本發(fā)明中，當(dāng)單位段定子具體為兩組時(shí)，任意一個(gè)單位段定子的長度為磁懸浮列車的長度的一半。也即，當(dāng)一列車由四節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，如說明書附圖3所示，左二單位段定子1100、左一單位段定子900、右一單位段定子1000和右二單位段定子1200的長度均應(yīng)不大于磁浮列車一半的長度；異或，當(dāng)一列車由四節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，單位定子段的長度為兩節(jié)車廂的長度，這有利于降低感應(yīng)電動(dòng)勢。再舉一例，當(dāng)一列車由六節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，左二單位段定子1100、左一單位段定子900、右一單位段定子1000和右二單位段定子1200的長度均應(yīng)不大于磁浮列車一半的長度；異或，當(dāng)一列車由六節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，單位定子段的長度為三節(jié)車廂的長度。

上述單位段定子的長度設(shè)置方式可以參考變壓器原理；具體來說，我們可以把單位段定子看成變壓器的原邊，車輛上轉(zhuǎn)子部分看成副邊。副邊的電壓與原邊的電壓成正比。假如單位段定子的長度為50米，則一節(jié)車廂的長度為25米。如果定子電壓為1000v，在感應(yīng)后，車輛上的電壓就為500v。如果不這樣做，則車輛上的電壓就會(huì)很高，不利于絕緣防護(hù)。

本發(fā)明中，當(dāng)單位段定子具體為三組時(shí)，任意一個(gè)單位段定子的長度為磁懸浮列車的長度的三分之一。也即，當(dāng)一列車由六節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，直線電機(jī)定子的長度均應(yīng)為磁浮列車兩節(jié)車廂的長度；異或，當(dāng)一列車由六節(jié)車廂構(gòu)成時(shí)，連續(xù)排列的三組單位段定子(直線電機(jī)定子)恰好可以覆蓋一列磁懸浮列車(六節(jié)車廂)的長度。

每段的直線電機(jī)長定子與相鄰的直線電機(jī)長定子不構(gòu)成物理連接，這可以為同一線路上，多個(gè)磁浮列車同時(shí)運(yùn)行創(chuàng)造條件。比如當(dāng)有一列磁浮列車運(yùn)行在勻速區(qū)間1時(shí)，此時(shí)磁浮列車的供電由dc/ac逆變器100、200、300、400供電，如果另外一個(gè)列車在勻速段2運(yùn)行，則其供電由dc/ac逆變器3700、3800、3900、4000供電。由于每個(gè)列車當(dāng)前的速度不一樣，速度受直線電機(jī)長定子的頻率、電流等控制。比如在既有的供電系統(tǒng)圖1中，由于整個(gè)線路或多個(gè)區(qū)間都是由同一套逆變器供電，然后通過開關(guān)控制后給直線電機(jī)長定子供電，就決定了該供電區(qū)間就是只能允許單列列車運(yùn)行。而本發(fā)明可以運(yùn)行同時(shí)有車輛在勻速區(qū)間1和勻速區(qū)間2內(nèi)運(yùn)行。

逆變器100、200、300、400和直線電機(jī)長定子900、1000、1100和1200之間的距離將盡可能短，一方面可以縮短供電電纜500、600、700、800的長度，減少高電壓的防護(hù)成本和線路線纜成本。另一方面應(yīng)將逆變器100、200、300、400和直線電機(jī)長定子900、1000、1100和1200形成模塊化的設(shè)計(jì)，便于工程化推廣。其他段設(shè)計(jì)也有這個(gè)要求。

專用數(shù)據(jù)通信線4900、5000、5100和5200主要用來在一定條件傳送相連逆變器之間的數(shù)據(jù)信息。比如專用數(shù)據(jù)通信線4900用來傳輸dc/ac逆變器100和200與dc/ac逆變器1300和1400之間的相位、電流和頻率等相關(guān)信息。

如說明書附圖4所示，為本發(fā)明一種磁浮供電系統(tǒng)的又一具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖相應(yīng)的，針對(duì)逆變器共用，將其應(yīng)用于思路延伸至勻速段。假設(shè)有b-a-c三個(gè)區(qū)間，b-a之間有三個(gè)勻速段，每個(gè)段長2km，a站臺(tái)區(qū)，減速段和加速段(含車站段)各1.5km，a-c之間也是三個(gè)勻速段，且每個(gè)段長也是2km。

上述區(qū)間共有三個(gè)供電逆變器0201，0202和0203，其中逆變器0201負(fù)責(zé)給b-a區(qū)間的三個(gè)勻速段供電；0202用于給車站a的減速段和加速段(含車站段)供電；0203用于給a-c區(qū)間的三個(gè)勻速段供電。逆變器0201輸出通過三個(gè)控制開關(guān)0207-0209，通過供電電纜0204-0206連接至勻速段直線電機(jī)長定子0210-0212。

逆變器0202的輸出通過控制開關(guān)0215和0216，通過供電電纜0213-0214連接至減速區(qū)間直線電機(jī)長定子0217和加速區(qū)間直線電機(jī)長定子0218。

逆變器0203輸出通過三個(gè)控制開關(guān)0222、0223和0224，通過供電電纜0219-0221連接至勻速段直線電機(jī)長定子0225-0227。

當(dāng)磁浮列車0228的從b站駛向c站時(shí)，控制步驟如下：

初始時(shí)控制開關(guān)0207，0215和0222閉合。

步驟1：磁浮列車0228在b站臺(tái)完成加速后，進(jìn)入0210直線電機(jī)長定子段，如果速度未達(dá)到列車運(yùn)行的最大速度時(shí)，可以繼續(xù)加速。如果已經(jīng)達(dá)到了運(yùn)行要求的最高速度，則維持勻速。

步驟2：當(dāng)磁浮列車有一半進(jìn)入了0211段時(shí)，0207斷開，0208閉合，磁浮列車?yán)^續(xù)勻速運(yùn)行。在切換的瞬間會(huì)發(fā)生動(dòng)力丟失一半，根據(jù)車速為150km/h-250km/h，如果磁浮車輛的總長度為4*25＝100米，因此動(dòng)力丟失一半的時(shí)間約1.45s-2.39s，因此不會(huì)影響車輛運(yùn)行。

步驟3：當(dāng)磁浮列車0212段時(shí)，控制開關(guān)0208和0209的動(dòng)作和步驟2類似。

步驟4：當(dāng)磁浮列車0217段時(shí)，此時(shí)b-a逆變器和a站逆變輸出的電流特性一致，因此車輛在進(jìn)入0217的過程中，不會(huì)發(fā)生動(dòng)力丟失。磁浮列車完全進(jìn)入0217段后，控制開關(guān)0209斷開，0207切換為閉合，為b-a區(qū)間下一列車的進(jìn)入提供條件。磁浮列車在0217段直線電機(jī)長定子減速運(yùn)行。

步驟5：當(dāng)磁浮列車有一半進(jìn)入了0218段時(shí)，0217斷開，0208閉合，在切換的瞬間會(huì)發(fā)生動(dòng)力丟失，但磁浮列車是減速運(yùn)行，因此不影響車輛運(yùn)行。磁浮車輛將停在0218區(qū)間，完成乘客上下車。

步驟6：當(dāng)磁浮列車完成乘客上下車并收到發(fā)車信號(hào)后，將開始加速運(yùn)行，此時(shí)a站臺(tái)逆變器最大輸出電流很大，預(yù)計(jì)將最大可達(dá)到1800a。

步驟7：磁浮列車進(jìn)入0225段的過程，a-c區(qū)間逆變器及其控制開關(guān)的動(dòng)作和磁浮列車進(jìn)入b-a區(qū)間時(shí)b-a逆變器及其控制開完一致。重復(fù)步驟1-6，并進(jìn)入下一個(gè)站。

從上述過程可以知道，理論上，允許線路上同時(shí)有磁浮列車運(yùn)行在b-a區(qū)間，a車站和a-c區(qū)間。當(dāng)然這個(gè)需要結(jié)合車輛的速度和發(fā)車間隔時(shí)間進(jìn)行合理排布，保證車輛的安全性和連續(xù)性。

采用如此設(shè)置方式，為線路上多車同時(shí)運(yùn)行創(chuàng)造了條件，有利于提升線路的旅客輸送能力。

通過共用逆變器的思路，即避免的集中供電的高壓輸送缺點(diǎn)，又最大程度了節(jié)省了線路逆變器的配置，減少了線路的投資和建設(shè)成本。

由于磁浮列車運(yùn)行，必須依靠直線電機(jī)的長定子供電，通過控制開關(guān)進(jìn)行切換控制，從另一方面又提高了線路車輛運(yùn)行的安全性。

如說明附圖5所示，為本發(fā)明一種磁浮供電系統(tǒng)的一個(gè)區(qū)間的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示意圖，也是對(duì)附圖3的深入展開和細(xì)化。

包括勻速段供電逆變器001-004；當(dāng)一個(gè)牽引電機(jī)長定子為50米時(shí)，如果一個(gè)區(qū)間的長度為2km，則其應(yīng)該共有40個(gè)定子通過下相間法連接。

勻速段供電逆變器001-004和dc3000v相連，且dc3000v是城市軌道交通常用和成熟的供電設(shè)備。且電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于既有供電系統(tǒng)中通過三相10kv高壓交流傳輸?shù)谋锥?，可以減低用于高電壓防護(hù)和元器件選型及線纜的成本。

勻速段供電逆變器001-004通過供電電纜005-008和直線電機(jī)長定子009-0012相連；在同一個(gè)區(qū)間段中，每一側(cè)都由40個(gè)牽引電機(jī)長定子連接，通過相間法連接后，共達(dá)到2km長。

勻速段供電逆變器001-004中的任意一個(gè)故障時(shí)，影響該區(qū)間1/4的直線電機(jī)長定子供電，但不影響車輛運(yùn)行。

直線電機(jī)定子009與相間隔的下一個(gè)直線電機(jī)定子是通過供電電纜相連，區(qū)間內(nèi)其他直線電機(jī)定子(0010-0012)的連接方法和直線電機(jī)定子9連接方法一致。

需要說明的是，在本說明書中，諸如第一和第二之類的關(guān)系術(shù)語僅僅用來將一個(gè)實(shí)體與另外幾個(gè)實(shí)體區(qū)分開來，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。

以上對(duì)本發(fā)明所提供的磁懸浮列車的供電系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)介紹。本文中應(yīng)用了具體個(gè)例對(duì)本發(fā)明的原理及實(shí)施方式進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及其核心思想。應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行若干改進(jìn)和修飾，這些改進(jìn)和修飾也落入本發(fā)明權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。