[发明专利]一种多工况模拟制动能量回收装置

说明书

技术领域

本发明涉及机械工程及其自动化，尤其涉及一种多工况模拟制动能量回收装置。

背景技术

随着科学技术的不断进步，城市轨道交通正逐步进入稳步、有序和快速发展阶段，而目前国内对城市轨道交通的研究都是在线进行相关参数测试，没有能够接近实际工况下的实验装置模拟列车的运行状况，造成大量的人力、物力等大量资源的损失。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明设计多工况、高效能、智能化的实验系统，为城市轨道交通列车的前期参数选择奠定了基础。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的：

一种多工况模拟制动能量回收装置，其中，包括如下步骤，

本装置中在牵引电机和负载电机的连接处具有一种三级飞轮的装置，是本系统的重要部分，其用于控制模拟城市轨道交通列车运行时的状态，通过不同的齿轮链接能够模拟列车的空载、满载和超载三种工况，并且通过采集系统的数据采集能够得到实际运行速度曲线，如图2所示。

步骤一，牵引单元包括制动电阻（用于模拟消耗产生的制动能量）、牵引整流逆变模块（将交流电整流逆变后，变压变频驱动控制电机）和牵引电机（模拟列车运行）三部分组成，能够完成对列车牵引动作的模拟，通过计算机控制牵引电机在三种工况（空载、满载和超载）下运行状况。

步骤二，负载单元包括负载整流逆变模块（用于制动时，电机产生的交流电转化为直流电用于回收单元中）和负载电机（模拟实际列车）两部分组成，作用相当于模拟列车负载。

步骤三，控制单元包括控制计算机和数据采集模块。

步骤四，回收单元包括超级电容，用于回收制动时产生的能量。

上述的一种多工况模拟制动能量回收装置，其中，采用了高效率的大容量电容回收存储制动时产生的能量，设计了模拟列车多工况运行的实验平台，为城市轨道交通制动时的能量回收问题提供的实际的解决方案。

上述的一种多工况模拟制动能量回收装置，其中，用于进行城市轨道交通列车的模拟运行试验，根据输入不同的负载参数，能够得到列车模拟运行时的速度曲线，在国内的城市轨道交通研究达到先进水平。

上述的一种多工况模拟制动能量回收装置，其中，提供了一种制动能量回收的方法，利用超级电容进行能量的收集和存储，提供给列车的车用电器使用，在国内外都是先例，达到国际先进水平。

与已有技术相比，本发明的有益效果在于：建立城市轨道交通列车多工况模拟试验平台，能够进行高效率的实验；为城市轨道交通车辆的制动能量回收提供了一种方法，利用超级电容存储能量。

附图说明

图1是一种多工况模拟制动能量回收装置制作方法工艺流程示意图，图2是本发明的整体系统简图。

具体实施方式

下面结合原理图和具体操作实施例对本发明作进一步说明。

如图2所示，本发明一种多工况模拟制动能量回收装置，其中，具体步骤如下：牵引单元包括制动电阻（用于模拟消耗产生的制动能量）、牵引整流逆变模块（将交流电整流逆变后，变压变频驱动控制电机）和牵引电机（模拟列车运行）三部分组成，能够完成对列车牵引动作的模拟，通过计算机控制牵引电机在三种工况（空载、满载和超载）下运行状况；负载单元包括负载整流逆变模块（用于制动时，电机产生的交流电转化为直流电用于回收单元中）和负载电机（模拟实际列车）两部分组成，作用相当于模拟列车负载；控制单元包括控制计算机和数据采集模块。回收单元包括超级电容，用于回收制动时产生的能量。

根据上述方法得到的一种多工况模拟制动能量回收装置，提出采用超级电容吸收方式回收制动能量的方法，该方法利用电容将剩余的制动能量储存起来并适时送回电网，来驱动空调和照明设备。这不仅可以充分利用制动能量，节约能源，而且可以减小污染，改善电网供电品质。最后通过地铁电制动的动力学模型对制动能量的回收进行了计算，结果验证了能量回收量和产生的经济效益。

以上对本发明的具体实施例进行了详细描述，但本发明并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何对该进行的等同修改和替代也都在本发明的范畴之中。因此，在不脱离本发明的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本发明的范围内。