專利名稱：一種車輛懸浮控制箱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明設(shè)計(jì)磁浮列車技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種車輛懸浮控制箱。
背景技術(shù)：
磁浮列車是一種靠磁懸浮力(即磁的吸力和排斥力)來推動(dòng)的列車。其軌道的磁力使列車得以懸浮在空中，行走時(shí)不需接觸地面，因此其受到的阻力只有空氣阻力，進(jìn)而磁浮列車做功效率相對(duì)于傳統(tǒng)列車來講顯著提高。磁浮列車具有快速、環(huán)保、低耗、安全等優(yōu)勢(shì)；而且磁浮列車車體與軌道不接觸，震動(dòng)小、舒適性好，對(duì)車輛和路軌的維修費(fèi)用也大大減少；磁浮列車在運(yùn)行時(shí)不與軌道發(fā)生摩擦，發(fā)出的噪音很低；基于以上優(yōu)點(diǎn)，可以說磁浮列車是未來有軌列車的發(fā)展方向，前景十分廣闊。目前中低速磁浮列車的每節(jié)車往往設(shè)置20個(gè)結(jié)構(gòu)一致的懸浮控制箱，每個(gè)懸浮控制箱控制2個(gè)電磁鐵線圈，從而共同控制磁浮列車的懸浮狀態(tài)，保持車體的平衡。每個(gè)懸浮控制箱內(nèi)存在一套控制組件，除了控制電磁線圈以外，還完成模擬接口等其他相關(guān)的功倉泛。但是，由于懸浮控制箱的數(shù)量較多，也為磁浮列車帶來了一定的負(fù)擔(dān)。過多的懸浮控制箱占用了磁浮列車底部大量的空間，不便于車底各類裝置的布置，也增加了車身的重量；而且在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中，固定每個(gè)懸浮控制箱控制兩個(gè)電磁鐵線圈，一旦某個(gè)懸浮控制箱出現(xiàn)故障，沒有冗余設(shè)備可進(jìn)行替換，或暫時(shí)替代故障控制箱進(jìn)行工作，這也導(dǎo)致了磁浮列車的穩(wěn)定性和安全性較差。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛懸浮控制箱，通過配置的精簡(jiǎn)和共享，減少了懸浮控制箱的數(shù)量，并實(shí)現(xiàn)了懸浮控制箱內(nèi)電路板互為冗余。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明有如下技術(shù)方案:一種車輛懸浮控制箱，其特征在于，所述懸浮控制箱包括控制組件，所述控制組件用于根據(jù)指令監(jiān)視并控制電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；所述懸浮控制箱中包括至少兩個(gè)斬波器，所述斬波器為磁浮列車的電磁鐵線圈提供直流電流。所述控制組件包括若干控制單元；所述控制單元用于從外界接收指令，向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；并根據(jù)指令調(diào)節(jié)斬波器輸出電流以對(duì)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制；所述控制單元的數(shù)量與斬波器的數(shù)量相等。所述斬波器數(shù)量為兩個(gè)，每個(gè)斬波器為磁浮列車一個(gè)電磁鐵模塊中相鄰的兩個(gè)電磁鐵線圈提供直流電流；則所述控制組件中包括兩個(gè)控制單元，每個(gè)控制單元對(duì)由同一斬波器提供直流電流的兩個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。當(dāng)任意一個(gè)控制單元故障，則未故障的控制單元對(duì)由該懸浮控制箱內(nèi)兩個(gè)斬波器提供直流電流的四個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。
所述控制單元具體包括:接口板，用于從外界接收指令，并向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；控制板，用于根據(jù)指令生成低壓電信號(hào)，利用所述低壓電信號(hào)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制。所述控制組件還包括:電源板，用于為控制組件中各部件提供低壓電源；驅(qū)動(dòng)板，用于將控制板生成的低壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于斬波器的控制信號(hào)，使得調(diào)節(jié)斬波器對(duì)電磁鐵線圈的輸出控制電流以改變電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；母板，用于安裝控制組件中其余各部件。當(dāng)由同一斬波器提供直流電流的兩個(gè)電磁鐵線的懸浮狀態(tài)改變時(shí)，控制組件調(diào)整其余電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)。 所述懸浮控制箱還包括:充電回路模塊，用于為斬波器進(jìn)行預(yù)充電。所述懸浮控制箱還包括:熔斷器，用于在電流超過額定值時(shí)熔斷。通過以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明存在的有益效果是:通過對(duì)懸浮控制箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，使得一個(gè)懸浮控制箱中包括了多個(gè)斬波器，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)懸浮控制箱對(duì)于更多電磁鐵線圈的控制，成倍的減少了磁浮列車中的懸浮控制箱，減輕了磁浮列車的車身重量的同時(shí)，也節(jié)省了磁浮列車底部的空間；通過所述控制組件中的多個(gè)控制單元互為冗余，實(shí)現(xiàn)了故障中彼此暫時(shí)替代工作，提高了磁浮列車的安全性和穩(wěn)定性；控制組件在一組電磁鐵線圈懸浮狀態(tài)改變時(shí)自適應(yīng)的調(diào)整其控制范圍內(nèi)其余電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)，保持磁浮列車的平衡，提高了磁浮列車運(yùn)行過程中的平衡性。


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(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實(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)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中懸浮控制箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述懸浮控制箱結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明另一實(shí)施例所述懸浮控制箱結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，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)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(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。為便于對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明，首先簡(jiǎn)要對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中懸浮控制箱的結(jié)構(gòu)做出簡(jiǎn)要的說明，參見圖1所示?，F(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)懸浮控制箱中包括一個(gè)控制組件和一個(gè)斬波器，所述斬波器為磁浮列車一個(gè)電磁鐵模塊中相鄰的兩個(gè)電磁鐵線圈提供直流電流；而所述控制組件根據(jù)指令監(jiān)視并控制由該斬波器供電的兩個(gè)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)。一般而言，現(xiàn)有的磁浮列車每節(jié)車需要20個(gè)懸浮控制箱來完成對(duì)于40個(gè)電磁鐵線圈的控制。并且現(xiàn)有技術(shù)中一個(gè)懸浮控制箱固定對(duì)兩個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制，并且懸浮控制箱中的控制組件中僅包括一個(gè)控制單元，一旦該控制單元出現(xiàn)故障，沒有冗余設(shè)備可進(jìn)行替換，或暫時(shí)替代故障的控制單元進(jìn)行工作，磁浮列車必需立刻返回庫內(nèi)維修。參見圖2所示，為本發(fā)明所述懸浮控制箱的一個(gè)具體實(shí)施例。本實(shí)施例中，所述懸浮控制箱包括控制組件，所述控制組件用于根據(jù)指令監(jiān)視并控制電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；所述懸浮控制箱中包括至少兩個(gè)斬波器，所述斬波器為磁浮列車的電磁鐵線圈提供直流電流。圖2為本實(shí)施例的示意圖，體現(xiàn)的是懸浮控制箱中包括兩個(gè)斬波器的具體情況。也就是說在本實(shí)施例中，對(duì)于懸浮控制箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了整合，使得一個(gè)懸浮控制箱中包括了多個(gè)斬波器。本實(shí)施例中，所述斬波器同樣為磁浮列車一個(gè)電磁鐵模塊中相鄰的兩個(gè)電磁鐵線圈提供直流電流。本實(shí)施例中可以將斬波器的具體數(shù)量設(shè)置為兩個(gè)，而在一個(gè)懸浮控制箱包括兩個(gè)斬波器的情況下，即可以完成對(duì)于一個(gè)電磁鐵模塊之下的4個(gè)電磁鐵線圈的控制。那么若需實(shí)現(xiàn)對(duì)于一列磁浮列車的40個(gè)電磁鐵線圈的控制僅需要10個(gè)懸浮控制箱；相比現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)施例中懸浮控制箱的數(shù)量縮減為原來的一半。本實(shí)施例為本發(fā)明所述懸浮控制箱的一個(gè)基礎(chǔ)實(shí)施例，本實(shí)施例存在的有益效果是:通過對(duì)懸浮控制箱的結(jié)構(gòu)進(jìn)行整合，使得一個(gè)懸浮控制箱中包括了多個(gè)斬波器，從而實(shí)現(xiàn)了一個(gè)懸浮控制箱對(duì)于更多電磁鐵線圈的數(shù)量，成倍的減少了磁浮列車中的懸浮控制箱，減輕了磁浮列車的車身重量的同時(shí)，也節(jié)省了磁浮列車底部的空間。參見圖3所示，為本發(fā)明所述懸浮控制箱的另一個(gè)具體實(shí)施例。本實(shí)施例中，所述懸浮控制箱包括:控制組件，用于根據(jù)指令監(jiān)視并控制電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)。本實(shí)施例中，所述控制組件包括:母板，用于安裝控制組件中其余各部件；可以認(rèn)為，母板即控制組件中各部分的載體，控制組件中所有部件均安裝在母板之上。電源板，用于為控制組件中各部件提供低壓電源；由于控制組件中的元器件所需的電源均為低壓電源，不同于電磁鐵線圈中所應(yīng)用的高壓電源，所以必須為控制組件中的元器件提供單獨(dú)的低壓電源?？刂茊卧?，用于從外界接收指令，向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；并根據(jù)指令生成低壓電信號(hào)以對(duì)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制；所述控制單元的數(shù)量等于懸浮控制箱內(nèi)斬波器的數(shù)量，本實(shí)施例中斬波器數(shù)量與控制單元數(shù)量均為兩個(gè)。所述控制單元具體包括:接口板，用于從外界接收指令，并向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；控制板，用于根據(jù)指令生成低壓電信號(hào)，利用所述低壓電信號(hào)對(duì)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制。
本實(shí)施例中，在常規(guī)的工作狀態(tài)下，一個(gè)控制單元與一個(gè)斬波器相對(duì)應(yīng)，也就是說每個(gè)控制單元對(duì)由同一斬波器提供直流電流的兩個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。在本實(shí)施例中，還可以設(shè)置兩個(gè)控制單元互為冗余，當(dāng)任意一個(gè)控制單元故障，則未故障的控制單元對(duì)由該懸浮控制箱內(nèi)兩個(gè)斬波器提供直流電流的四個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。驅(qū)動(dòng)板，用于將控制板生成的低壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于斬波器的控制信號(hào)，使得調(diào)節(jié)斬波器對(duì)電磁鐵線圈的輸出控制電流以改變電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)。另外需要說明的是，由同一控制組件控制的4個(gè)電磁鐵線圈(同一斬波器供電的兩個(gè)電磁鐵線圈為一組，則共兩組電磁鐵線圈)，當(dāng)其中一組的懸浮狀態(tài)改變，控制組件可以獲悉并自適應(yīng)的調(diào)整另一組電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)，以維持整個(gè)磁浮列車的平衡。而現(xiàn)有技術(shù)中，一個(gè)控制組件固定的控制一組電磁鐵線圈，不同懸浮控制箱內(nèi)的控制組件彼此獨(dú)立；當(dāng)一組電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)發(fā)生變化，其他的控制組件無法進(jìn)行平衡性的調(diào)整。斬波器，用于為磁浮列車的電磁鐵線圈提供直流電流。本實(shí)施例中斬波器為磁浮列車一個(gè)電磁鐵模塊中相鄰的兩個(gè)電磁鐵線圈提供直流電流。一個(gè)懸浮控制箱中斬波器的數(shù)量為兩個(gè)。優(yōu)選的，本實(shí)施例中所述懸浮控制箱還包括:充電回路模塊，用于為斬波器進(jìn)行預(yù)充電。熔斷器，用于在電流超過額定值時(shí)熔斷，以免懸浮控制箱中的元器件燒毀。。本實(shí)施例在圖2所示實(shí)施例的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步存在的有益效果是，通過所述控制組件中的多個(gè)控制單元互為冗余，實(shí)現(xiàn)了故障中彼此暫時(shí)替代工作，提高了磁浮列車的安全性和穩(wěn)定性；控制組件在一組電磁鐵線圈懸浮狀態(tài)改變時(shí)自適應(yīng)的調(diào)整其控制范圍內(nèi)其余電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)，保持磁浮列車的平衡，提高了磁浮列車運(yùn)行過程中的平衡性；另夕卜，所述充電回路模塊及熔斷器的設(shè)置進(jìn)一步的完善了整體技術(shù)方案，使得本實(shí)施例所述懸浮控制箱技術(shù)方案更完整，公開更加充分。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，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，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種車輛懸浮控制箱，其特征在于，所述懸浮控制箱包括控制組件，所述控制組件用于根據(jù)指令監(jiān)視并控制電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；所述懸浮控制箱中包括至少兩個(gè)斬波器，所述斬波器為磁浮列車的電磁鐵線圈提供直流電流。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述懸浮控制箱，其特征在于，所述控制組件包括若干控制單元； 所述控制單元用于從外界接收指令，向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；并根據(jù)指令調(diào)節(jié)斬波器輸出電流以對(duì)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制； 所述控制單元的數(shù)量與斬波器的數(shù)量相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述懸浮控制箱，其特征在于，所述斬波器數(shù)量為兩個(gè)，每個(gè)斬波器為磁浮列車一個(gè)電磁鐵模塊中相鄰的兩個(gè)電磁鐵線圈提供直流電流；則所述控制組件中包括兩個(gè)控制單元，每個(gè)控制單元對(duì)由同一斬波器提供直流電流的兩個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述懸浮控制箱，其特征在于，當(dāng)任意一個(gè)控制單元故障，則未故障的控制單元對(duì)由該懸浮控制箱內(nèi)兩個(gè)斬波器提供直流電流的四個(gè)電磁鐵線圈進(jìn)行控制。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述懸浮控制箱，其特征在于，所述控制單元具體包括: 接口板，用于從外界接收指令，并向外界反饋電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)； 控制板，用于根據(jù)指令生成低壓電信號(hào)，利用所述低壓電信號(hào)電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)進(jìn)行控制。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述懸浮控制箱，其特征在于，所述控制組件還包括: 電源板，用于為控制組件中各部件提供低壓電源； 驅(qū)動(dòng)板，用于將控制板生成的低壓電信號(hào)轉(zhuǎn)換為適用于斬波器的控制信號(hào)，使得調(diào)節(jié)斬波器對(duì)電磁鐵線圈的輸出控制電流以改變電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)； 母板，用于安裝控制組件中其余各部件。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述懸浮控制箱，其特征在于，當(dāng)由同一斬波器提供直流電流的兩個(gè)電磁鐵線的懸浮狀態(tài)改變時(shí)，控制組件調(diào)整其余電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述懸浮控制箱，其特征在于，所述懸浮控制箱還包括: 充電回路模塊，用于為斬波器進(jìn)行預(yù)充電。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述懸浮控制箱，其特征在于，所述懸浮控制箱還包括: 熔斷器，用于在電流超過額定值時(shí)熔斷。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例提供一種車輛懸浮控制箱，所述懸浮控制箱包括控制組件，所述控制組件用于根據(jù)指令監(jiān)視并控制電磁鐵線圈的懸浮狀態(tài)；所述懸浮控制箱中包括至少兩個(gè)斬波器，所述斬波器為磁浮列車的電磁鐵線圈提供直流電流。
文檔編號(hào)B60L13/04GK103101450SQ20131006007
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者佟來生, 羅京, 胡偉, 朱琳, 羅華軍 申請(qǐng)人:南車株洲電力機(jī)車有限公司