[發(fā)明專利]一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道交通系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210375496.5
• 申請日: 2022-04-11
• 公開（公告）號: CN114655023A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯曉君;李勇;李文博;張澤宇;李曉杉
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: B60L13/10
• 分類號: B60L13/10;B61L1/08;B61L1/18;B61L5/06;G08C17/02
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本發(fā)明公開了一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道交通系統(tǒng)，每條軌道由4?6根長寬高相同的磁軛構(gòu)成，多條軌道可以并行鋪設(shè)，每根磁軛上分別繞制多匝回形導(dǎo)線。在軌道車上安裝高強(qiáng)力磁鐵與磁軛，通過控制導(dǎo)線中電流的導(dǎo)通，利用高強(qiáng)力磁鐵與通電導(dǎo)線之間的相互作用力，推動軌道車向前行駛，通過控制導(dǎo)線中電流導(dǎo)通時(shí)間、電流大小與方向，實(shí)現(xiàn)軌道車的換道、剎車、加速及后退，使得軌道車可以自動校正運(yùn)行速度和運(yùn)行方向。本發(fā)明可大幅降低軌道車的變速及變向的困難性，提高軌道車的運(yùn)行效率，是一種適用于工程實(shí)際的軌道鋪設(shè)和變軌控制方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于交通、電氣工程、儀器科學(xué)與技術(shù)、車輛工程領(lǐng)域，具體涉及一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道交通系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著我國經(jīng)濟(jì)水平的不斷發(fā)展以及城市人口的迅速增加，交通堵塞等社會問題已成為嚴(yán)重影響城市可持續(xù)發(fā)展的重要因素，輕量便捷的交通工具是緩解交通堵塞、加快城市發(fā)展的重要工具，現(xiàn)如今工作于城市間的交通工具一般為火車和地鐵，工作于城市內(nèi)廠區(qū)的交通工具一般為載貨軌道車。現(xiàn)有的地鐵、火車及工廠載貨車等有軌交通工具存在以下三個(gè)缺陷：一是運(yùn)行軌道鋪設(shè)于地面上，平時(shí)需要人工定時(shí)保養(yǎng)，費(fèi)錢費(fèi)力，且其鋼軌體積大，造價(jià)高，占地空間大，更加增大了維護(hù)的成本；二是無法獨(dú)立完成換道、調(diào)速等操作，現(xiàn)有的有軌交通工具運(yùn)行在兩根平行的鋼軌上，只能前進(jìn)后退，要想實(shí)現(xiàn)變軌換道，必須要借助道岔。道岔是實(shí)現(xiàn)變軌的重要設(shè)備，由轉(zhuǎn)轍器、連接部分、轍叉及護(hù)軌三個(gè)單元組成，當(dāng)車輪在通過轍叉時(shí)，從兩根翼軌的最窄處到轍叉心的最尖端之間有一段空隙，這就是道岔的有害空間。車輪通過此處時(shí)，有可能因走錯(cuò)轍叉槽而引起脫軌。設(shè)置護(hù)軌的目的也就在此，它要強(qiáng)制引導(dǎo)車輪的運(yùn)行方向，盡管如此，由于道岔區(qū)的接頭數(shù)量多、曲線復(fù)雜，往往是軌道車安全事故的高發(fā)地帶；三是需要人工駕駛，實(shí)時(shí)控制軌道車的位置、車速及行駛方向，而火車、地鐵及工廠載貨車的行駛路線一般固定，駕駛員長時(shí)間行駛于相同路線，重復(fù)這種單調(diào)的駕駛工作容易產(chǎn)生駕駛疲勞，引起交通事故。

綜上所述，現(xiàn)有的軌道鋪設(shè)占據(jù)空間大，維護(hù)成本高，而軌道車實(shí)現(xiàn)變軌控制的道岔在使用過程中具有數(shù)量多、構(gòu)造復(fù)雜、使用壽命短、行車安全性低、養(yǎng)護(hù)維修投入大等缺點(diǎn)，難以提高軌道車運(yùn)行時(shí)的安全性及便捷性，一旦軌道車發(fā)生故障，將造成線路癱瘓、誤工誤時(shí)的危害，軌道車的行駛路線一般固定，重復(fù)這種單調(diào)的駕駛?cè)蝿?wù)不僅耗費(fèi)人力，更加容易引起駕駛員的駕駛疲勞造成交通事故。為解決上述問題，發(fā)明名稱“一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道車驅(qū)動與控制系統(tǒng)(申請?zhí)枺?02110867708.7)”，使得軌道電動車可以像現(xiàn)有的電動汽車在公路一樣行駛，而且不需要蓄電池，但是這種軌道車同樣需要人工實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)速及變軌操作，無法在事先規(guī)劃好的軌道上自動運(yùn)行，也無法實(shí)時(shí)接收路面上各種傳感器的數(shù)據(jù)來確定軌道車的位置、車速及行駛方向。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道交通系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)軌道車的自動換道、剎車、加速及后退，使得軌道車可以自動校正運(yùn)行速度和運(yùn)行方向，可大幅提高軌道車的工作效率和安全性能，通過在軌道上加裝綜合調(diào)度與控制系統(tǒng)、汽車的行駛路線規(guī)劃，還可實(shí)現(xiàn)軌道電動車的自動駕駛。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于直線電機(jī)的暗軌道電動軌道交通系統(tǒng)，包括軌道設(shè)計(jì)鋪設(shè)系統(tǒng)及軌道車變軌控制系統(tǒng)；

每條軌道鋪設(shè)系統(tǒng)包括磁傳感器、驅(qū)動單元以及多個(gè)由4-6根長寬高相同的磁軛組成的磁軛單元，每個(gè)驅(qū)動單元包括一個(gè)驅(qū)動模塊和一個(gè)驅(qū)動控制模塊，在每根磁軛上繞制多匝回形導(dǎo)線形成暗軌道，并且每個(gè)多匝回形導(dǎo)線單元都與一個(gè)驅(qū)動單元相連，其電流流入端有一個(gè)續(xù)流二極管與直流母線負(fù)極相連；

軌道車變軌控制系統(tǒng)由驅(qū)動單元控制多匝回形導(dǎo)線中電流方向和大小以實(shí)現(xiàn)軌道車的換道、制動、加速及后退功能；