專利名稱:操縱磁性車輛的方法和裝置的制作方法
技術領域:
本發明涉及按照權利要求1-6前序部分中所述一般類型的方法和裝置。
在用于磁性車輛的直線電動機中,特別是在用于磁浮車輛的同步直線電動機中,通常將定子繞組細分成許多個短的比如只長約1.2km的繞組分段,這些繞組分段在行駛方向上直接一個接一個地放置,并且通過轉換點來相互電絕緣。而且一條比較長的軌道索比如約40km平行于軌道放置,并連接到所謂的變電所處,其中安裝了定子電源所要求的變流器或類似物。為了限制能耗,只有車輛實際上存在于其中的那個繞組分段供應電流,其中各個繞組分段按照車輛的前進情況,借助于開關裝置,單獨而順序地連接到軌道索上。
這種用電源控制車輛速度的控制方法通稱為短路法,用這種方法的一個問題是接合到一個轉換點上的兩個繞組分段,其中只有一個在經過此點時,可以同時連接到軌道索上,因為否則在各繞組分段中流動的電流不再能控制,并且車輛按照相應于短路方式的電流起作用。其結果是在每個分段改變處,運行的車輛長度中有一個暫時的交替,并因此減少了推進力,該推動力減少總計至少50%,并影響乘坐的舒適。
為了避免這種推進力的下降,已經提出了許多方法和裝置(比如,etz的單行本,1987年Vol.108,No.9,P1-24,DE 3 917 058 A1),這些方法和裝置已知是在各種眉題之下,諸如“跳步法”、“交替步法”、“雙饋法”、“與位置有關的電流分配法”等等。然而,所有這些方法和裝置的共同特點是,當通過轉換點時,只有其中一個或另一個參與的繞組分段饋送電流,因此,只有一部分車輛電動機運行。由于車輛電動機的運行部分與轉換點區域內車輛位置的這種關系,推進力的下降只能事先用下述方法加以避免或是在變電所中安裝的動力是超尺寸的,以便滿足通過轉換點時增加了的需求;或是設置具有至少兩條軌道索的分開電源系統。
與此相反,本發明基于這一目的,即如此修改起初規定的一般種類方法和裝置,以使整個車輛電動機在轉換點區域內總是保持運行,并且創造新的可能性用于進行定子分段的轉換,這樣基本上免除了推進力的下降。
權利要求1和6所表述的特點用來滿足這一目的。
本發明提供的優點是,在繞組分段改變期間,轉換點處所包含的兩個繞組分段總是成串聯電路連接,并且通過相同的電流。因此,一方面,車輛相對于轉換點的位置實際上沒有意義,另一方面,當通過轉換點時,對電源產生許多新的可能性。
本發明的另一些有利特點,從所附權利要求中可明顯看出。
現在,將結合具有長定子直線電動機的磁性鐵路的一個實施例的附圖,更詳細地說明本發明,其中
圖1是磁性車輛及其軌道的示意橫截面圖;圖2示意示出按照本發明的裝置,用于操縱磁性車輛;及圖3-8參照本發明所述裝置的幾個實施例,示意地示出按照本發明所述方法的性能。
在具有同步式長定子(圖1)的磁性鐵路中,將一個定子疊層組件1,亦即一垛薄板固定在軌道2的適當位置,該軌道2沿著一預定的路線設置。將長的定子繞組3以多相(三相)繞組形式設置在定子疊層組件1的溝槽中,并由變流器供給可變振幅和頻率的多相電流,因而沿著長定子電動機用已知方式形成一移動式電流表面波。長定子同步電動機的勵磁場由支承磁鐵4產生,每個支承磁鐵4都包括一個磁芯6和一個勵磁繞組7,并附接到車輛5上,該車輛5在圖1中僅示意表示,它沿著軌道移動。除了提供磁性支承功能之外,支承磁鐵4同時提供同步電機的勵磁場。通常,定子疊層組件1在軌道2兩邊的其中每一邊上,都設置有相關的、一般是三相的縱向定子繞組3,并且在每種情況下都設置許多個支承磁鐵4。
為了提供所希望的驅動力,必須車輛速度與電流表面波或推進移動場的傳播速度同步。當車輛勵磁場相對于變流器波保持最佳位置時,在給定的變流器基波下,最大驅動力或推進力上升,這種情況在同步式多相電動機中,相當于保持最佳的轉子位移角。這通過變流器的頻率調節來達到,同時可以用瞬時車輛速度和支承磁鐵4相對于例如縱向定子繞組3的R相的位置作為基準值。
為了使縱向定子電動機的無功功率和電壓的需要減至最少,只有那部分縱向定子繞組3(圖2)被驅動,這部分縱向定子繞組3由車輛5例如在軌道方向(箭頭X)上移動而直接截斷。為此,正如圖2僅示意示出的,將縱向定子繞組3分成許多個繞組分段3.1-3.9,它們在軌道的縱向方向上直接彼此相跟,這些繞組分段3.1-3.9適合于通過各自相關的開關裝置8連接到軌道索9上。在圖2中,這僅是應用于繞組分段3.4。軌道索9的兩端分別連接到變電所10A、10B上(雙饋法),其中安裝將電流饋入繞組分段3.1-3.9、特別是,變流器或類似物所需要的裝置。可以用另外的開關裝置11,將變電所10A、10B沿著當車輛5還沒有駛入由變電所10A、10B或軌道索9所限定的這段軌道,或是已離開這段軌道時的道軌,連接到各自的另一段軌道索12和13上。
事實上,長的定子繞組3不僅包括各繞組分段3.1-3.9,而且還包括另一些相應的繞組分段,它們在星形連接電路中用中性點14.1、14.2等連接到比如繞組分段3.1-3.9上,以便得到具有R、S和T相的常用多相系統。因為這些附加的繞組分段不是理解本發明所必需的,所以圖2中未示出它們,以便簡化視圖。
圖2中所示的繞組分段3.1-3.9通常只用來驅動車輛5的一側,例如右側。相應的繞組分段15.1、15.2,開關裝置16和17,變電所10A、10B及軌道索19、20和21用來以對應的方式驅動車輛的左側。繞組分段3.1-3.9最好是在X方向上相對于繞組分段15.1-15.9偏移至少一個車輛長度,以便于所謂交替步法的使用。這在于開關裝置8或16總是在一個接一個配置的兩個繞組分段之間的轉換點22或23大致位于車輛的中部時啟動。實際上,對應的變電所10A、18A,和10B、18B在每種情況下都結合成配置在軌道上的單個組件。繞組分段15.1-15.9分別連接到星形連接中性點24.1-24.9上。
為了控制所述磁浮式鐵路,采用一個速度或電流調節器25,在線路26上將欲達到或保持的車輛5速度設定(標準)值,及在線路27上將從車輛上用例如無線電發送的電流定位信號饋送到該調節器25上。將速度設定值輸入設定存貯器28中,定位信號也加到設定存貯器28中,并且該存貯器28提供用于現在通過的繞組分段的預定速度或電流的設定值。
電流調節器25在輸出端25A,25B處饋送出設定值,該設定值包括例如電壓設定值,并饋送到變電所10A、10B上,以便產生加到軌道索上的電壓或為達到標準速度所必須供給的電流,定位信號也通過線路27饋送到電流調節器25上。另一些輸出端25C、25D饋送出變電所18A、B的對應信號。速度調節器25用車輛5檢測的實際速度信號,來檢驗前述正常速度的運轉情況,該實際速度信號在線路29上出現。在變電所中可以進行電流調節來代替電壓調節。在圖2中,連接到輸出端25上的組件在下面進一步說明。
最后,在圖2中示出連接到線路27上的控制裝置30,利用該控制裝置30如此根據車輛5在X方向上的實際位置,來控制各種開關裝置8、11、16和17,以便一方面,只有目前通過的各繞組分段和相關的變電所連接到軌道索上,而另一方面,將各繞組分段以本發明所描述的方式連接在一起,正如下面更詳細說明的。
上述各種裝置及其功能,一般從參考文獻DE-OS 2 932 764 A1、DE 3 303 961 A1、DE 3 917 058 A1及由etz單行本1987年Vol.108,No.9,第1-24頁已經知道,因而,這些參考文獻包含在本發明的主題中作參考,以免重復。
圖3示意性示出迄今為止被認為是最好的本發明實施例,然而,為了便于理解,圖3中只示出有車輛5,用粗線畫出的各繞組分段3.1-3.5,及軌道索9,繞組分段3.1-3.5連接到第一開關裝置8.2-8.5上,開關裝置8.2-8.5起饋送電開關作用,它們在X方向上與一相關繞組分段的起點聯結,而軌道索9此處只與單路供電的變電所10A連接。各個繞組分段3.1-3.5通過相應示意表示的轉換點22.1-22.4彼此電絕緣。在按照圖3a的開始狀態,只有開關裝置8.2閉合。控制裝置30(圖2)在圖3中未再示出。
按照本發明,在圖3中設置了第二開關裝置32.1-32.4,也可以將它們叫做延伸開關,因為在X方向上直接彼此相跟的兩個繞組分段,可以通過它們相互電連通,正如圖3a中加到繞組分段3.2和3.3上那樣,別的繞組部分未連接在串聯電路中,因為只有開關裝置32.2閉合。
圖3中,還設置第三開關裝置33.1-33.4,并且也可以把它們叫做星形連接中性點開關,因為各繞組分段3.1-3.4的末端可以通過它們連接到相關的星形連接中性點14.1-14.4上。在圖3a中,這應用于繞組分段3.3,而所有其它的星形連接中性點14都開路。
在使用圖3所述的裝置時,按照本發明,最好是用下述方法從按照圖3a的初始狀態開始,其中開關裝置8.2、32.2和33.2全都處于閉合狀態,有一條電流從軌道索9流到繞組分段3.2的路線,因此經過開關裝置32.2并在橋接轉換點22.2時流到下一個繞組分段3.3上,因此最終連接到星形連接中性點14.3上。這樣繞組分段3.2和3.3成串聯電連通。車輛5處于繞組分段3.2處。
當車輛5接近轉換點22.2(圖3b)時,第二和第三開關裝置32.2和33.4也閉合,如圖3b中圓所表明的。因而彼此相跟的繞組分段3.3和3.4也成串聯電連通,同時橋接轉換點22.3,不過這種串聯電路由于仍然閉合的第三開關裝置33.3而在開始仍然不起太大作用,因為繞組分段3.4具有比通向星形連接中性點14.3的導線阻抗顯著地要大。
接著車輛5通過轉換點22.2(圖3c),而整個車輛電動機還仍然穩定地運行,因為上述繞組分段3.2和3.3正通過電流。
在車輛5已完全通過轉換點22.2(圖3d)之后,圓形的第三開關裝置33.3開路,因而由三個繞組分段3.2、3.3及3.4所形成的串聯電路完全起作用。
在下一步(圖3e),第一開關裝置8.3閉合,以便借此將繞組分段3.3的起始點直接連接到軌道索9上,在此處一部分電流還經過繞組分段3.2流動一定時間。由于軌道索9的阻抗比較小,所以經軌道索9流到繞組分段3.3的那部分電流顯著地要比流經繞組分段3.2的分量大。所以車輛5仍然處于繞組分段3.3處。
最后,在最終的方法步驟(圖3f)中,第一開關裝置8.2和第二開關裝置32.2開路。因而繞組分段3.2和3.3的串聯電路斷開。車輛5仍處于繞組分段3.3處。因而,在按照圖3f的最終狀態,對于繞組3.3和3.4所產生的狀態,與圖3a中用于繞組分段3.2和3.3所示的狀態相同。
在車輛5進一步通過期間,上述各方法步驟對應地重復它們自身。因而,將在前進方向上一個接一個放置的2個或3個繞組分段串聯連接,根據繞組分段8,32和33置位的不同,結果是參與的繞組和軌道索分段所產生的阻抗加和值有相應的改變。如果所有的繞組分段有相同的阻抗,并且如果阻抗分量小,則每種情況下阻抗改變約為33%,這些情況包括相應的電流降低和相應的電流增加。
圖3中所述的用于例如R相的開關裝置,對另外兩相也相應地存在。
因為由于阻抗改變33%所引起的電流或推進力變動甚至達不到33%或更小,所以在轉換點區域內的推進力改變總的來說比較小,因此它們能很容易地通過相應稍微超過尺寸的變電所10A補償。在任何情況下,有利的是,在轉換點22的區域內,不會發生電流中斷,整個車輛發動機總是保持運轉,并且只需要一個軌道索9和一個變電所10A,以便在通過轉換點時所達到的狀態變化,與以前只能用已知的跳步法或交替步法,并因此只能借助兩個軌道索和兩個變電所得到的狀態變化相同。根據從圖3中看到和本發明所述的繞組分段開關順序,按照本發明所述方法叫做分步法。
如果在變電所10A中可以安裝足夠高的動力(尤其是電壓),這對在地區運輸中發生的低行駛速度不會帶來問題,因為總的動力需求小,則可以將至多兩個繞組分段在圖4的X行駛方向上一個接一個地配置串聯接通,圖4中應用與圖3相同的標號。
圖4a-4c相應于圖3a-3c,由于星形連接的中性點14.3閉合,就象圖3中那樣,其中繞組分段3.4對由繞組分段3.2和3.3所形成的串聯電路總阻抗幾乎不產生任何影響。
當車輛5已通過相應于圖4d的轉換點22.2時,在此實施例中,開關裝置8.3閉合,這與圖3d不同,因此,仍然接通的繞組分段3.2實際上是跨接。由于接入軌道索分段的阻抗小,所以此處電流實際上僅流過繞組分段3.3。在隨后的車輛5行駛中,開關裝置8.2和32.2首先開路(圖4c),因此繞組分段3.2與串聯電路分離。然后,繞組分段33.3按照圖4f轉變到開路狀態,因此繞組分段3.3和3.4得到等于在圖4a中所示的繞組分段3.2和3.3的狀態。這樣各繞組分段的啟動造成阻抗改變約50%,因此,對圖4d中所看到的狀態,變電所10A必須有相應安裝較高的動力。
圖5示出一個實施例,其中兩個長的定子繞組并排配置,它們分成許多個繞組分段3.1-3.3和15.1-15.3,這些繞組分段用一個軌道索9和一個變電所10A供給電流,而其余部分與圖2相同。
在圖5的實施例中,除了開關裝置8.1-8.3和32.1-32.3之外,還有第二開關裝置35.1和35.2及第四開關裝置36.1和36.2,上述第二開關裝置35.1和35.2相當于開關裝置32,用于連接繞組分段15.1-15.3等,而第四開關裝置36.1和36.2利用其中的每一個可以將兩個繞組分段3.1、15.1和3.2、15.2等連接在一起,這兩個繞組分段3.1、15.1和3.2、15.2等相互并排放置并且成對相關,這些連接是在相對于行駛方向X繞組分段的前端處進行的。因此,開關裝置36可以說成是串聯開關。省去了開關裝置16和33,及相關的星形連接中性點14(圖3、4)。設置第三開關裝置37.1、37.2代替這些,該第三開關裝置37.1、37.2等在開關裝置15.1等和相應的星形連接中性點24.1等之間連接。它們在行駛方向X上的后端、繞組分段15.1等的端部處連接。
如圖5a所示,車輛5在相互并排的繞組分段3.1和15.1中各具有它的左面一半和右面一半電動機。開關裝置8.1、32.1、36.2、35.1和37.1閉合而別的開關裝置開路。因此,從變電所出來的電流,按順序流經第一開關裝置8.1、與其連接的繞組分段3.1、然后流經開關裝置32.1-橋接轉換點22.1-和繞組分段3.2、開關裝置36.2和繞組分段15.2。然后轉換點23.1由開關裝置35.1橋接,并且電流最終流經繞組分段15.1和開關裝置37.1,到達星形連接中性點24.1。如圖3和4所示,一個在一個之后配置的兩個繞組分段這樣在彼此之后串聯電連通、亦即一方面是3.1、3.2,而在另一方面是15.2,15.1,而兩個彼此并排的串聯電路再通過開關裝置36.2串聯電連通。
當車輛5隨后接近轉換點22.1、23.1時,開關裝置36.2開路,而開關裝置32.2、35.2和36.2閉合,因此一個接一個配置的三個繞組分段如圖3所示3.1-3.3和15.3-15.1是串聯電連通,并且兩個相互并排的串聯電路另外通過開關裝置6.3串聯連接。一方面,當車輛5已經通過轉換點22.1、23.1(圖5c)時,開關裝置37.1開路,而開關裝置37.2閉合,以便使星形連接中性點24.1開路,和閉合星形連接中性點24.2。另一方面,開關裝置8.2閉合,而第二開關裝置8.1、32.1和35.1開路(圖5d),以便使繞組分段3.1和15.1與串聯電路分離。繞組分段3.2、3.3和15.2、15.3相應于如圖5a中所看到的繞組分段3.1、3.2和15.1、15.2的初始狀態。此外,如圖3所示,在每種情況下,每個連接到串聯電路中的電動機側部有2或3個繞組分段。如果如圖5中未特別示出的,在X方向上轉換點至少偏移至少一個車輛長度(錯步法),則由阻抗改變所引起的推進力下降至多相當于16.7%。在這個例子中,還設置相應的開關裝置用于另外兩相。
圖6和7中示出本發明的又一個實施例,在該實施例中,各繞組分段不是呈星形連接電路,而是呈多相三角形連接電路配置。因而如僅在圖6中對所有三相所示出的,設置有三個軌道索9a、9b和9c用于R、S和T相,并且對兩個電動機側邊,相應地設置三個左、右邊的繞組分段3.11(R)、3.12(S)、3.13(T)等和15.11(R)、15.12(S)、15.13(T)。此外,在圖6中示意地表示兩個轉換點22.1和22.2,象圖3中那樣,其中每個轉換點都分別與第一開關裝置8、第二開關裝置32和35、第四開關裝置36和第五開關裝置38連接,其中第二開關裝置32和35分別用于左、右繞組分段,第四開關裝置36用于連接兩個相互并排安放的繞組分段,而第五開關裝置其中每個都可以叫做三角形連接開關。此處所有開關裝置最好是取三極、同時動作的開關形式。如果在這個實施例中,電流饋入例如繞組分段3.21-3.23和15.21-15.23,則在轉換點22.1中必須將開關裝置8和38閉合,及在轉換點22.2中將開關裝置36閉合,并且必須使所有其它開關裝置處于開路狀態。因此,將軌道索9a經過開關裝置8、繞組分段3.21、閉合的開關裝置36、繞組分段15.21及閉合的開關裝置38,連接到繞組分段3.22的起始點處(連接R和S相)。相應地,將軌道索9b連接到繞組分段3.23的起始點處(連接S相和T相),及將軌道索9c連接到繞組分段3.21上(連接T相和R相),如三角形連接電路所述。
圖7a-7d示出按照本發明的繞組分段步進式開關,它采用按照圖6的三角形電路,此處只示出一相具有軌道索9a(R相)和繞組分段3.11-3.31及15.11-15.31。如圖3所示,如此啟動開關裝置8、32、35、36和38,以便在圖7a所看到的初始狀態下,將一個接一個安放的兩個繞組分段3.11、3.21和15.11、15.21成串聯電路連接,此處開關裝置36.2同時連接電動機左右兩半相互并排安放的兩個串聯電路,而開關裝置38.1將軌道索9a(相R)連接到如圖6那樣示意示出的相S上。當車輛接近(未示出)下一個繞組分段3.11、3.21或15.11、15.21之間的轉換點時,相應的第三繞組分段3.31和15.31包括在此串聯電路中。圖7c表明,現在開關裝置8.2接通,因而軌道索9a象在圖3e中那樣,與繞組分段3.11、15.11并聯連接。然后圖7d所示的狀態再產生類似于圖7a的狀態,用于繞組分串3.21、3.31和15.21、15.31的串聯開關。
最后,圖8示出所謂的開路式星形連接電路,該電路具有用于并聯操作的單相的繞組分段。在這個例子中,變電所10A和10B分別配置在軌道索9的兩個端部,并且軌道索9本身被附加的開關裝置41.1-41.3分成單個的繞組。象圖3-7中那樣,開關裝置41.1處于初始狀態(圖8a)下的開路裝置,而上述所有的開關裝置41.2、41.3等都在X方向上閉合。而且電流從變電所10A并聯饋入繞組分段3.1、3.2和15.1、15.2的串聯連接電路中,因為這里第四開關裝置36在繞組分段3.1、15.1和3.3、15.2等的X行駛方向的后部將各端部連接在一起。在這些串聯電路的端部處,電流通過開關裝置8.3和41.3饋送到位于變電所10B中的星形連接中性點。可供選擇地,星形連接中性點同等地可以在變電所10A中形成,在此情況下,圖8右邊的軌道索9的端部必需反饋到變電所10A。而且按照圖8b、8c和8d所示的狀態由象圖3-7中那樣置位開關裝置所顯示的狀態產生。
還有另一個實施例可以用這種方式提供開路式星形連接電路,以便左右繞組分段彼此并排安放的兩個串聯電路,是如圖5所示以串聯連接工作,而不是如圖8所示以并聯連接工作。
圖8中所看到的變體可以延伸,即每個軌道索分段都可以設置兩個開關裝置,而不是只有一個開關裝置41.1-41.3,這些開關裝置最好是設置在每個軌道索分段的開始端和末尾端處。在這種情況下,可以借助另外說明的開關裝置繞過有缺陷的軌道索分段,因此只需考慮在兩個相關轉換點之間的區域中推進力的稍微降低。如果設置兩條軌道索,并且在每個轉換點處用另一些開關裝置,將這些軌道索連接在一起,則可以得到同樣的效果。這種解決方案提供附加的優點,即在兩條軌道索的其中每一根上都可以饋送一半動力,因此,即使萬一整條軌道索脫落,有關的電動機部分也沒有整個脫落。最后,也可以借助于上述繞組分段使有缺陷的繞組分段變得基本上不起作用,在于在上述進展過程中通過開關裝置的合適置位繞過它們。
一方面,上述實施例假定,足夠的電壓倒向適合于在繞組分段從一個轉換成兩個或從兩個轉換成三個時保持正常電流。另一方面,在斷開繞組分段時,必須防止由于阻抗降低(比如,由于電流調節器響應太慢的結果)而超過了臨界電流極限,因為這會導致損壞驅動電動機。因此,本發明附帶提供按照圖2的取電壓保持器形式的電路配置,該電壓保持器在圖3-8明顯示出的開關操作期間啟動。這樣,常用的速度或電流調節器25的輸出經過選擇器裝置40饋送到與線路電纜9連接的相關變電所10A的輸入端。此外,設置一個順序控制器41,并且在輸入側將該順序控制器連接到例如線路27(圖2)上,經由該線路提供車輛5的目前位置信號,此外該線路饋送用于選擇器裝置40和存貯器42的輸出控制信號,該存貯器42還具有連接到電流調節器輸出端25A-25D的輸入端和連接到選擇器裝置40的輸出端。此順序控制器40工作如下在車輛5于任何繞組分段內正常行駛期間,選擇器裝置40將電流調節器的輸出25A-25D分別連接到變電所10A、10B、18A和18B上。在車輛5駛入轉換點之前不久,亦即在第一開關裝置(如圖3中的開關裝置32.3)啟動之前不久,順序控制器41提供一個控制信號,通過該順序控制器41將電流調節器25的輸出端25A-25D連接到存貯器42的另一些相關的輸入端,同時將選擇器裝置40的相應輸入端連接到存貯器42相關的輸出端。因此存貯器得到電流調節器25的輸出端25A-25D處在此瞬間的設定值,并將這些值存貯起來。同時,通過選擇器裝置40將存貯器42連接到相關的變電所10A-18B上,以便將存貯的設定值饋送到此處。這種狀態一直保持到車輛5已通過了上述轉換點,并達到例如圖3f所示的最終狀態。在此瞬間,順序控制器41提供一個控制信號,該控制信號使存貯器42與選擇器裝置分離,代之以再將電流調節器25直接連接到變電所10A-18B上。這提供了明顯的優點,即在轉換點區域內,變電所中產生固定的電壓,并且電流調節器不工作。因此,上述阻抗降低不能產生任何不希望的電流調過量,因此不會損壞電機。而電流的稍微降低在阻抗增加期間發生。用其它裝置,例如用脫機計算也可以產生固定的電壓。
本發明不限于上述實施例,可以用各種方法對其進行修改。這尤其適用于參看圖3-8所述的實施例,可以在很寬范圍內,尤其是關于各種開關裝置的形狀和順序控制方面,可以作許多改變。開關裝置例如包括真空開關,但可以設置其它的開關裝置。此外,它可以供同時實施圖3中單獨示出的方法步驟,比如按圖3d-3f所示的方法步驟。然而,按照圖3e所示方法步驟的性能,例如在開關裝置16.2和41.2開路之前用于可靠地有效閉合開關裝置16.3的目的,以便沒有無意中的電流中斷。對其它的方法步驟,可以作相應的考慮。尤其是圖3c中的第三繞組分段3.4在饋電之前已經接通,以便第一繞組分段3.2(圖3e)被橋接,因此太高的電流可能主要是在繞組分段3.3中產生。此外,應該理解,存貯器42所表示的電壓保持器是運行的時間間隔應盡可能地短,因為通常只是在轉換點前后預期速度有基本上相等的標準值,因此,要求電流有基本上相等的值。最后,很顯然,本發明的各個特點也可以在上述實施例之外的實施例中應用。
權利要求
1.操縱具有長定子直線電動機的磁性車輛(5)的方法,其中,長定子的各個繞組分段(3.1-3.9,15.1-15.9)在軌道(2)的方向上一個接一個地配置,并通過轉換點(22,23)相互電絕緣,這些繞組分段根據磁性車輛(5)的前進依次連接到作電源用的軌道索(9,12,13,19-21)上,其特征在于在通過任何轉換點(22,23)之前,在每種情況下,連接到軌道索(9)上的第一繞組分段(比如3.2)和通過轉換點(比如22.2)與其分開的第二繞組分段(比如3.3),在串聯電路中連接在一起,并保持連接,直至已通過了轉換點(22.2)之后為止。
2.按照權利要求1所述的方法,其特征在于在通過轉換點(22.2)之前、期間或之后,將直接安放在串聯電路之前的第三繞組分段(比如3.4)與它串聯連接。
3.按照權利要求2所述的方法,其特征在于在通過轉換點(22.2)之后,第一繞組分段(3.2)與串聯電路電絕緣,而第二繞組分段(3.3)直接連接到軌道索(9)上。
4.按照權利要求1-3其中任一個所述的方法,其特征在于在有兩個相互并排配置的縱向定子分段情況下,各第三繞組(比如,3.1,15.1和3.2,15.2)成對配置并相互并排式安放,在每種情況下,它們都通過串聯或并聯開關結合在串聯電路中。
5.按照權利要求1-4其中任一個所述的方法,其特征在于各繞組分段以多相星形或三角形連接的方式結合并工作。
6.用于操縱帶同步式長定子直線電動機的磁性車輛(5)的裝置,包括至少一個長的定子繞組,該長定子繞組安裝在導軌(2)的方向(x)上,并分成許多個繞組分段(3.1-3.9,15.1-15.9),這些繞組分段直接地彼此相跟,并通過轉換點(22,23)相互電絕緣,至少一個在軌道(2)方向上延伸的軌道索(比如9),用于向繞組分段供給電流,至少一個變電所(比如10A,10B),它連接到軌道索(9)和第一開關裝置(8,16)上,用于按照車輛(5)的前進將各繞組分段(3.1-3.9,15.1-15.9)順序連接到軌道索(9)上,其特征在于第二開關裝置(32,35)可以電連通,兩個繞組分段(比如,3.1、3.2或15.1、15.2)穿過上述第二開關裝置在行駛(X)方向上直接相鄰放置。
7.按照權利要求6所述的裝置,其特征在于第三開關裝置(33,37)可以單獨連接到星形連接中性點(比如,15.1-15.4)上,繞組分段(比如,3.1-3.4)穿過該第三開關裝置。
8.按照權利要求6或7所述的裝置,其特征在于長的定子包括兩個相互并排放置的分段,它們具有相應的相互并排放置的繞組分段(比如,3.1、15.1或3.2、15.2),上述兩個分段可以通過第四開關裝置(36)連接在一起。
9.按照權利要求6-8其中任一個所述的裝置,其特征在于在每兩個轉換點(22,23)之間,用星形連接將繞組分段(3.1-3.9,15.1-15.9)連接,并且至少一個第一、第二和第三開關裝置(8,16;32,35;33,37)與每個轉換點(22、23)有關聯。
10.按照權利要求9所述的裝置,其特征在于在每兩個轉換點(22,23)之間配置至少兩個繞組分段(比如,3.2,15.2),并且至少一個第一開關裝置(比如,8.2),兩個第二開關裝置(比如,32.1,35.1),一個第三開關裝置(比如37.2)和一個第四開關裝置(36.1)與每個轉換點22,23)有關聯。
11.按照權利要求6-8其中任一個所述的裝置,其特征在于在每兩個轉換點(22.1,22.2)之間的繞組分段(比如,3.11、3.21、3.31)呈三角形電路連接,并且每個轉換點(22.1,22.2)與至少一個第一和第四開關裝置(比如,8.2,36.1)、兩個第二開關裝置(比如,32.1和35.1)和一個第五開關裝置(比如38.2)連接,用于連接兩相(比如,R相和S相)。
12.按照權利要求6-11其中任一個所述的裝置,其特征在于它包括一個用于保持電壓或電流的電路配置,該電路配置具有一個用于存貯電壓或電流設定值的存貯器(42)和一個順序控制器(41),以便在開關操作期間,總是將固定的受控制電壓饋送到相關的變電所(比如10A),而不是由有源調節來提供設定值,這就保證在實施開關操作之后有理想的電流流動。
全文摘要
論述了用于磁性車輛(5)的方法和裝置,該裝置具有一個同步式長定子直線電動機,它包括許多個繞組分段(3.1—3.5),這些繞組分段在行駛(X)方向上一個接一個地配置,并且按照磁性車輛(5)的前進方向一個接一個地連接到軌道索(9)上。按照本發明,在通過轉換點(22.1、22.4)時,至少兩個接合轉換點的繞組分段(比如,3.2,3.3)串聯電連接。
文檔編號B61B13/08GK1273189SQ00108218
公開日2000年11月15日 申請日期2000年4月30日 優先權日1999年5月7日
發明者羅爾夫·費施伯勒 申請人:迅捷國際兩合公司