[实用新型]一种用于超导电动悬浮系统的阻尼器及阻尼设备

说明书

本实用新型提供了一种用于超导电动悬浮系统的阻尼器及阻尼设备，设置于列车上，所述阻尼器包括：阻尼线圈、控制组件以及逆变电路；所述控制组件用于根据列车的垂向速度信号生成第一开关信号；所述垂向速度信号表征列车在垂直方向的速度；所述逆变电路用于根据所述第一开关信号输出相应的输入电流并反馈至所述阻尼线圈；所述阻尼线圈用于根据所述输入电流产生阻尼力。通过上述阻尼器，可以依据相关的控制策略控制流过阻尼线圈电流，在高速飞行列车全速度域范围内有效且准确地实现阻尼器的抑制效果。

技术领域

本实用新型涉及磁悬浮列车领域，具体涉及一种用于超导电动悬浮系统的阻尼器及阻尼设备。

背景技术

高速飞行列车采用超导电动悬浮系统，其本质是一种被动悬浮系统。车载超导磁体掠过地面悬浮线圈，悬浮线圈因感应出电流而产生感应磁场，该磁场与超导磁体磁场相互作用从而为列车提供悬浮力与导向力，其在速度150km/h时，轮轨脱离接触，从而能够突破传统轮轨粘着效应的约束，满足高速飞行列车1000km/h的应用需求。

高速飞行列车在实际运行过程中，面临如下外部激励扰动：1)气动扰动，尤其是会车工况下的气动扰动；2)悬浮线圈固有不连续性带来的悬浮力波动；3)线圈安装精度不达标、线路沉降、接缝等带来的线路不平顺问题。然而超导电动悬浮也是一种负阻尼或临界阻尼系统，在外部激励扰动下系统容易发散导致悬浮失稳，而且上述激扰在列车1000km/h速度下影响将会放大，导致车体剧烈振动甚至发生撞击轨道等现象。因此，为减少外部阻尼对列车稳定运行的影响，需要引入外部阻尼，以在高速飞行列车全速度域范围内有效且准确地达到抑制效果。

实用新型内容

鉴于现有技术中外部阻尼对列车稳定运行的影响的问题，提出了本实用新型以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种用于超导电动悬浮系统的阻尼器及阻尼设备。

依据本实用新型的一个方面，提供一种用于超导电动悬浮系统的阻尼器，设置于列车上，包括：

阻尼线圈、控制组件以及逆变电路；

所述控制组件用于根据列车的垂向速度信号生成第一开关信号；所述垂向速度信号表征列车在垂直方向的速度；

所述逆变电路用于根据所述第一开关信号输出相应的输入电流并反馈至所述阻尼线圈；

所述阻尼线圈用于根据所述输入电流产生阻尼力。

优选的，还包括：滤波器，用于对所述垂向速度信号滤波后再发送给所述控制组件。

优选的，所述逆变电路为单相全桥逆变电路，所述控制组件输出的第一开关信号控制所述单相全桥逆变电路中两对桥臂的导通与关断以控制所述逆变电路。

优选的，所述第一开关信号为两路IGBT开关信号，每路IGBT开关信号分别控制一个桥臂。

优选的，所述控制组件包括：指令电流模块、PI控制模块以及高频调制模块；

所述指令电流模块接收所述垂向速度信号并生成参考电流后输出至PI控制模块；

所述PI控制模块接收所述逆变电路反馈的输入电流，并将所述输入电流与参考电流进行比较后输出指令信息；

所述高频调制模块接收所述指令信息，并对所述指令信息进行调制以生成第一开关信号，所述第一开关信号为方波信号。

优选的，所述高频调制模块通过高频三角波对所述指令信息进行调制以生成占空比变化的方波信号。

优选的，所述逆变电路还用于根据所述第一开关信号输出相应的输入电压；

所述阻尼线圈还用于根据所述输入电压产生阻尼力。

优选的，所述控制组件还用于根据列车的纵向速度信号和/或导向速度信号生成第二开关信号；