[发明专利]一种磁悬浮列车的悬浮控制器

说明书

技术领域

本发明涉及一种为磁悬浮列车提供悬浮、导向和牵引的变流装置，特别是一种磁悬浮列车的悬浮控制器。

背景技术

磁悬浮列车是通过电感线圈的电磁转换作用实现悬浮、导向和牵引的，因此需要为电感线圈提供一个恒流电源，悬浮控制器就是为其提供电源的变流装置。由于实现磁悬浮列车运行需要若干独立供电的电感线圈，所以每节车箱均需要安装许多悬浮控制器，这就要求每个悬浮控制器的外形尺寸尽量缩小。现要求其外形尺寸为1020mm×270mm×255mm，同时要求悬浮控制器单机功率为40kVA，重量小于40kg。功率大、体积小、重量轻的要求给悬浮控制器的设计带来了非常大的困难。

目前，磁悬浮列车使用的悬浮控制器是德国为磁浮公司提供的悬浮控制器，但其存在购买成本高，调试、维护和技术支持的速度慢且费用高的缺点。

发明内容

为解决现有技术存在的上述问题，本发明要设计一种既可以保证功率和满足尺寸要求，又可以降低成本并获得快速技术调试维护和技术支持的磁悬浮列车的悬浮控制器。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种磁悬浮列车的悬浮控制器，包括箱体、主电路输入端保护熔断器、控制电路输入端保护熔断器、主电路输入端滤波器、控制机箱、支撑电容器、温度继电器、接线端子、驱动电路板、突波吸收电容、IGBT、电流传感器、充电接触器与主接触器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻、放电电阻和电源板，所述的箱体为铝材料铸造而成，底部有散热翅；所述的主电路输入端滤波器安装在“U”型槽铝上，“U”型槽铝安装在箱体底面上，所述的控制机箱安装在箱体底面上；所述的主电路输入端保护熔断器和控制电路输入端保护熔断器安装在绝缘板上，组成绝缘板组件，所述的绝缘板组件安装在箱体侧面中间的安装突台与控制机箱中间的安装突台上，位于主电路输入端滤波器的上边、控制机箱的右边；所述的温度继电器的底面和IGBT的散热基板上涂有导热硅脂并安装在箱体底面上，所述的IGBT上安装有铜排和突波吸收电容，所述的驱动电路板安装在箱体底面和IGBT上；所述的支撑电容器和接线端子安装在铝质安装板上，组成安装板组件，所述的安装板组件通过合金铝柱安装在箱体底面上、控制机箱的左边，位于温度继电器、驱动电路板、突波吸收电容和IGBT的上方，并与温度继电器、驱动电路板、突波吸收电容和IGBT保持一定的空气间隙；所述的电流传感器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻和放电电阻安装在一块“L”型安装板的底面上，所述的充电接触器与主接触器安装在“L”型安装板的侧面上，且充电接触器与主接触器位于电流传感器、电压传感器电路板、输出滤波电抗器、充电电阻和放电电阻的上方，组成“L”型安装板组件，所述的“L”型安装板组件安装在箱体底面上的左侧；所述的电源板安装在箱体的左侧面上。

本发明的接线方式如下：主电路从箱体右侧的输入航空插头取电接到主电路输入端保护熔断器上，再从主电路输入端保护熔断器接到主电路输入端滤波器和电压传感器电路板上，之后从主电路输入端滤波器接到接线端子上，再接充电接触器和主接触器、充电电阻、放电电阻、支撑电容器和IGBT，从IGBT的输出端子经过电流传感器接输出滤波电抗器和电压传感器电路板，再从输出滤波电抗器返回到接线端子，再由接线端子接到箱体右侧的输出航空插头上。控制电路从箱体右侧的输入航空插头取电接到控制电路输入端保护熔断器上，再从控制电路输入端保护熔断器接到电源板上，由电源板分别接到控制机箱、电压传感器电路板、电流传感器、驱动电路板上，实现控制功能。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、由于本发明的整个箱体为铝材料铸造而成，底部有散热翅，IGBT等发热电器件安装在箱体内部底面上，其热量可被箱体散掉，这样设计省掉了专门为IGBT配置的散热器，箱体即为散热器，从而节省了空间。

2、由于本发明的箱体是铝质的，比钢质材料轻，从而减小了悬浮控制器的重量。实际重量可以控制在37kg以内，从而满足了重量要求。

3、由于本发明采用模块化、立体化的结构布局，从而在保证功能和功率等电气性能的基础上，有效地减小了悬浮控制器的外形尺寸，实际尺寸可以控制在1020mm×270mm×255mm以内，从而满足了尺寸要求。

4、由于本发明的元器件采购、机加工件制造均来自国内，且驱动电路板和电源板均采用自制，从而降低了制造成本。

5、由于本发明在设计时采用了强弱电隔离、多接地保护点、空气间隙及爬电距离复合标准规定的方案，令其具有更优化的电磁兼容性能，使悬浮控制器系统运行稳定可靠。