[發(fā)明專利]一種中低速磁浮列車牽引用直線感應電機強迫風冷裝置及方法

無效

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• 申請日: 2014-01-24
• 公開（公告）號: CN103762820A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設計）人: 劉少克;龍志強;吳峻;竇峰山;安邦
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科學技術大學
• 主分類號: H02K41/025
• 分類號: H02K41/025
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務所 43008
• 代理人: 趙洪;周長清

技術領域

本發(fā)明主要涉及到磁浮列車控制領域，特指一種中低速磁浮列車牽引用直線感應電機強迫風冷裝置及方法。?

背景技術

磁浮列車也稱為磁浮列車、磁懸浮列車、磁浮車輛、磁浮交通等。中低速磁浮列車具有運行噪聲小，爬坡能力強，可適應小半徑線路轉彎，環(huán)保節(jié)能的優(yōu)點，是一種具有廣泛應用前景的城市或城郊交通工具。直線感應電機，也稱直線異步電機、直線異步電動機、直線感應電動機、牽引直線感應電機等等。其中，直線有時也稱線性，如線性感應電機。?

中低速磁浮列車通過U型懸浮電磁鐵線圈通電后，與F型軌道之間形成吸力，使列車浮起。采用直線感應電機牽引方式，電機短初級安裝在列車上，與列車一起運動，采用三相繞組變壓變頻VVVF供電方式；長次級采用鐵鋁或鐵銅復合實心結構，并沿軌道鋪設，由于次級沿軌道置于地面，次級各段僅在電機初級通過瞬時起作用，其散熱條件較好，故車載電機短初級的散熱能力，直接決定了整個牽引直線感應電機的散熱能力。?

現(xiàn)有技術中，中低速磁浮列車牽引用直線感應電機初級吊掛于車輛轉向架箱梁上，電機初級采用自然風冷卻的方式，但因為其安裝空間非常狹小，且在電機初級橫向外側有郡板，兩頭縱向端部有轉向架托臂遮擋，自然散熱的空間非常有限，故列車在運行時，電機初級的散熱條件并不好，這樣電機初級在設計時，其熱負荷只能取低值，需要采用更多的電機鐵心和導體材料。而且，在現(xiàn)有小的安裝空間情況下，電機出力有限，導致列車牽引能力有限。?

牽引直線感應電機工作時，其初級三相繞組通過交流變頻電流，在繞組導體中產(chǎn)生電阻損耗以及鐵芯磁滯和渦流損耗，這些損耗引起電機初級的溫度上升，其中尤以鐵芯的溫度上升最快。故此，怎樣降低運行中的初級鐵芯溫度，是牽引用直線感應電機散熱設計的關鍵。?

強迫風冷方式也見于直線電機牽引的輕軌車輛中，如現(xiàn)有北京機場線直線電機傳動的軌道交通車輛，如圖1所示，在這種牽引用直線感應電機強迫風冷散熱結構中，第一散熱風機104安裝于直線感應電機第一初級鐵芯101上方，第一初級鐵芯101、第一繞組端部102和防護殼103圍成第一通風風道1。第一散熱冷卻風105從上方第一散熱風機104進入后，進入第一通風風道1，然后從第一初級鐵芯101橫向兩側的防護殼103通風窗流出，可見，現(xiàn)有技術中第一散熱冷卻風105由上至下進入第一通風風道1，在遇到第一初級鐵芯101形成的正面阻力產(chǎn)生分流，分流后的第一散熱冷卻風105同時經(jīng)由第一通風風道1的兩端流出，導致冷卻能力下降，影響散熱效果。該結構中電機第一初級鐵芯101，包括第一繞組端部102，均被電機防護殼103所包裹，其占用很大的安裝空間，散熱組件重量大，整個電機初級笨重，故現(xiàn)有牽引用直線感應電機強迫散熱結構方式并不適合于中低速磁浮列車牽引用直線感應電機應用環(huán)境。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題就在于：針對現(xiàn)有技術存在的技術問題，本發(fā)明提供一種所占安裝空間小，能加強電機初級散熱，降低電機初級重量，提高感應電機出力，從而降低中低速磁浮列車運行能耗的磁浮列車牽引用直線感應電機強迫風冷裝置及方法。?

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案：?

一種中低速磁浮列車牽引用直線感應電機強迫風冷裝置，其特征在于：包括設置于直線感應電機的初級鐵芯上方的通風風道，所述通風風道沿著初級鐵芯的長度方向布置，在通風風道的至少一個端部設置散熱風機。

所述通風風道包括兩塊以上的吊掛彎板和覆蓋板，所述吊掛彎板呈對稱狀安裝于初級鐵芯上寬度方向的兩側，所述覆蓋板蓋設于初級鐵芯兩側的吊掛彎板上以形成封閉的通風風道。?

所述吊掛彎板呈L形。?

所述散熱風機安裝于風罩內(nèi)。?

所述風罩上設有風道過濾網(wǎng)。?

所述散熱風機為變頻風機。?

所述初級鐵芯表面裝設有用于實時檢測電機初級鐵芯溫度的溫度傳感元件，所述散熱風機根據(jù)溫度傳感元件檢測的實時溫度來控制風機。?

一種中低速磁浮列車牽引用直線感應電機強迫風冷方法，包括如下步驟：?

1）對散熱風機供電；

2）利用溫度傳感元件實時檢測牽引直線感應電機初級鐵芯的溫度；

3）將所測初級鐵芯溫度信號經(jīng)信號處理單元處理，形成變頻變壓VVVF控制單元控制需要的PWM信號；

4）變頻變壓VVVF控制單元根據(jù)PWM信號控制散熱風機的供電頻率和電流。

作為本發(fā)明的進一步改進：?

供電電源采用車載輔助DC/AC電源或直流DC/DC電源。