[發明專利]渦流制動供電系統

在審

• 申請號: 202110783205.1
• 申請日: 2021-07-12
• 公開（公告）號: CN113525269A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 蔡田;王立超;陳嘉楠;王可;殷振環;丁福焰;姜巖峰;朱靈允;王立寧;高立群
• 申請（專利權）人: 中國國家鐵路集團有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司;北京縱橫機電科技有限公司;中國鐵道科學研究院集團有限公司機車車輛研究所
• 主分類號: B60R16/03
• 分類號: B60R16/03;B60L7/28
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 陳燁;錢能

本發明提供一種渦流制動供電系統，包括：與所述渦流制動裝置可控電連接的第一供電回路，包括：與所述牽引變流器中間回路電連接的勵磁電源；與所述渦流制動裝置可控電連接的第二供電回路，包括：與所述牽引變流器中間回路或牽引電機電連接的兩種不同方式的備用電源；與所述第一供電回路和所述第二供電回路相電連接的電源控制模塊；所述電源控制模塊在緊急制動時根據所述第一供電回路和所述第二供電回路的回路狀態選擇向所述渦流制動裝置供電的供電回路。該渦流制動供電系統可以提升渦流制動供電可靠性，滿足緊急制動要求。

技術領域

本發明屬于軌道車輛制動技術領域，具體涉及一種用于高速列車的渦流制動供電系統。

背景技術

制動技術是制約列車最高運行速度、保障運行安全的關鍵技術。根據動能隨列車速度的提升呈2次冪增長的關系，提高運行速度給制動系統增加的負擔很大。目前世界上高速列車普遍采用“摩擦制動+動力制動”的復合制動模式，其最終制動力的產生依賴輪軌之間的黏著，屬于黏著制動方式。隨著列車速度的提高，輪軌黏著系數呈逐漸下降趨勢，黏著制動在高速區段難以發揮出足夠的制動力。因此，列車進一步提速時，一方面動能大幅增長，另一方面高速階段黏著制動力下降，僅采用黏著制動方式將導致制動距離大幅增加。為減小制動距離保障運行安全，軌道交通領域一直在開發新型非黏著制動技術，如線性渦流制動、磁軌制動、風阻制動等。

線性渦流制動的基本原理是通過磁極交替排列的電磁鐵與鋼軌形成閉合磁回路，當電磁鐵與鋼軌相對運動時，鋼軌表面產生電渦流并在磁場作用下形成與運動方向相反的電磁分力。由于具備以下突出特點，線性渦流制動被視為十分具有推廣前景的一項新技術：(1)制動力產生在線性渦流制動裝置上并直接傳遞到轉向架，不受輪軌黏著條件限制，可作為傳統制動方式的補充；(2)高速階段輸出的制動力可觀并且穩定，可有效縮短制動距離；(3)制動裝置與鋼軌不發生接觸，無磨損、無噪聲，綠色環保；(4)通過控制勵磁電流，可實現制動力大小調節。目前德國的ICE3高速列車已批量裝備線性渦流制動系統并在歐洲多國鐵路上運行。

線性渦流制動系統一般由線性渦流制動裝置、勵磁電源、渦流制動控制單元三部分組成，其中勵磁電源可整合至牽引單元或形成獨立單元，渦流制動控制單元可整合至制動控制單元或形成獨立單元。由于渦流制動勵磁功率較大，國內外研發的渦流制動系統現有供電模式一般均從牽引中間回路取電，經勵磁電源調整后輸出至渦流制動裝置。此種供電方式的完整供電回路結構復雜，涉及接觸網、變壓器、牽引變流器、勵磁電源等功能模塊，任何環節出現問題均會導致無法為渦流制動裝置正常供電。

因此，目前市場應用的渦流制動供電模式不能滿足安全制動的安全等級要求，渦流制動無法作為安全制動使用。例如，德國ICE3列車渦流制動系統一般應用于常用制動和快速制動。

緊急制動作為保障列車安全制動的最后一道屏障，要求緊急制動系統必須具備足夠高的完整度等級。理論上緊急制動時可以投入所有可用的制動資源來減少實際的停車距離，但為保障安全，要求“緊急制動距離”由所有可用的制動資源中具有功能安全、且具有最高完整度等級的制動功能保證。

渦流制動系統中的制動裝置和控制單元技術比較成熟，相對容易實現相關安全等級要求。但渦流制動供電回路如上所述，當前架構復雜難以達到安全制動的相關要求。因此，提升渦流制動供電的安全等級，是使渦流制動滿足緊急制動要求的必要條件。

發明內容

鑒于現有技術的上述不足，本發明的一個目的是提供一種渦流制動供電系統，以提升渦流制動供電系統可靠性，滿足緊急制動要求。

為達到上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種渦流制動供電系統，包括：

與渦流制動裝置可控電連接的第一供電回路，包括：與牽引變流器中間回路電連接的勵磁電源；

與渦流制動裝置可控電連接的第二供電回路，包括：與牽引變流器中間回路或牽引電機電連接的備用電源；