专利名称：一种车辆悬浮控制箱的制作方法
技术领域：
本发明设计磁浮列车技术领域，特别涉及一种车辆悬浮控制箱。
背景技术：
磁浮列车是一种靠磁悬浮力(即磁的吸力和排斥力)来推动的列车。其轨道的磁力使列车得以悬浮在空中，行走时不需接触地面，因此其受到的阻力只有空气阻力，进而磁浮列车做功效率相对于传统列车来讲显著提高。磁浮列车具有快速、环保、低耗、安全等优势；而且磁浮列车车体与轨道不接触，震动小、舒适性好，对车辆和路轨的维修费用也大大减少；磁浮列车在运行时不与轨道发生摩擦，发出的噪音很低；基于以上优点，可以说磁浮列车是未来有轨列车的发展方向，前景十分广阔。目前中低速磁浮列车的每节车往往设置20个结构一致的悬浮控制箱，每个悬浮控制箱控制2个电磁铁线圈，从而共同控制磁浮列车的悬浮状态，保持车体的平衡。每个悬浮控制箱内存在一套控制组件，除了控制电磁线圈以外，还完成模拟接口等其他相关的功倉泛。但是，由于悬浮控制箱的数量较多，也为磁浮列车带来了一定的负担。过多的悬浮控制箱占用了磁浮列车底部大量的空间，不便于车底各类装置的布置，也增加了车身的重量；而且在传统的设计当中，固定每个悬浮控制箱控制两个电磁铁线圈，一旦某个悬浮控制箱出现故障，没有冗余设备可进行替换，或暂时替代故障控制箱进行工作，这也导致了磁浮列车的稳定性和安全性较差。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种车辆悬浮控制箱，通过配置的精简和共享，减少了悬浮控制箱的数量，并实现了悬浮控制箱内电路板互为冗余。为实现上述目的，本发明有如下技术方案:一种车辆悬浮控制箱，其特征在于，所述悬浮控制箱包括控制组件，所述控制组件用于根据指令监视并控制电磁铁线圈的悬浮状态；所述悬浮控制箱中包括至少两个斩波器，所述斩波器为磁浮列车的电磁铁线圈提供直流电流。所述控制组件包括若干控制单元；所述控制单元用于从外界接收指令，向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态；并根据指令调节斩波器输出电流以对电磁铁线圈的悬浮状态进行控制；所述控制单元的数量与斩波器的数量相等。所述斩波器数量为两个，每个斩波器为磁浮列车一个电磁铁模块中相邻的两个电磁铁线圈提供直流电流；则所述控制组件中包括两个控制单元，每个控制单元对由同一斩波器提供直流电流的两个电磁铁线圈进行控制。当任意一个控制单元故障，则未故障的控制单元对由该悬浮控制箱内两个斩波器提供直流电流的四个电磁铁线圈进行控制。
所述控制单元具体包括:接口板，用于从外界接收指令，并向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态；控制板，用于根据指令生成低压电信号，利用所述低压电信号电磁铁线圈的悬浮状态进行控制。所述控制组件还包括:电源板，用于为控制组件中各部件提供低压电源；驱动板，用于将控制板生成的低压电信号转换为适用于斩波器的控制信号，使得调节斩波器对电磁铁线圈的输出控制电流以改变电磁铁线圈的悬浮状态；母板，用于安装控制组件中其余各部件。当由同一斩波器提供直流电流的两个电磁铁线的悬浮状态改变时，控制组件调整其余电磁铁线圈的悬浮状态。 所述悬浮控制箱还包括:充电回路模块，用于为斩波器进行预充电。所述悬浮控制箱还包括:熔断器，用于在电流超过额定值时熔断。通过以上技术方案可知，本发明存在的有益效果是:通过对悬浮控制箱的结构进行整合，使得一个悬浮控制箱中包括了多个斩波器，从而实现了一个悬浮控制箱对于更多电磁铁线圈的控制，成倍的减少了磁浮列车中的悬浮控制箱，减轻了磁浮列车的车身重量的同时，也节省了磁浮列车底部的空间；通过所述控制组件中的多个控制单元互为冗余，实现了故障中彼此暂时替代工作，提高了磁浮列车的安全性和稳定性；控制组件在一组电磁铁线圈悬浮状态改变时自适应的调整其控制范围内其余电磁铁线圈的悬浮状态，保持磁浮列车的平衡，提高了磁浮列车运行过程中的平衡性。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有技术中悬浮控制箱结构示意图；图2为本发明实施例所述悬浮控制箱结构示意图；图3为本发明另一实施例所述悬浮控制箱结构示意图。
具体实施例方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。为便于对本发明的实施例进行说明，首先简要对现有技术中悬浮控制箱的结构做出简要的说明，参见图1所示。现有技术中，一个悬浮控制箱中包括一个控制组件和一个斩波器，所述斩波器为磁浮列车一个电磁铁模块中相邻的两个电磁铁线圈提供直流电流；而所述控制组件根据指令监视并控制由该斩波器供电的两个电磁铁线圈的悬浮状态。一般而言，现有的磁浮列车每节车需要20个悬浮控制箱来完成对于40个电磁铁线圈的控制。并且现有技术中一个悬浮控制箱固定对两个电磁铁线圈进行控制，并且悬浮控制箱中的控制组件中仅包括一个控制单元，一旦该控制单元出现故障，没有冗余设备可进行替换，或暂时替代故障的控制单元进行工作，磁浮列车必需立刻返回库内维修。参见图2所示，为本发明所述悬浮控制箱的一个具体实施例。本实施例中，所述悬浮控制箱包括控制组件，所述控制组件用于根据指令监视并控制电磁铁线圈的悬浮状态；所述悬浮控制箱中包括至少两个斩波器，所述斩波器为磁浮列车的电磁铁线圈提供直流电流。图2为本实施例的示意图，体现的是悬浮控制箱中包括两个斩波器的具体情况。也就是说在本实施例中，对于悬浮控制箱的结构进行了整合，使得一个悬浮控制箱中包括了多个斩波器。本实施例中，所述斩波器同样为磁浮列车一个电磁铁模块中相邻的两个电磁铁线圈提供直流电流。本实施例中可以将斩波器的具体数量设置为两个，而在一个悬浮控制箱包括两个斩波器的情况下，即可以完成对于一个电磁铁模块之下的4个电磁铁线圈的控制。那么若需实现对于一列磁浮列车的40个电磁铁线圈的控制仅需要10个悬浮控制箱；相比现有技术，本实施例中悬浮控制箱的数量缩减为原来的一半。本实施例为本发明所述悬浮控制箱的一个基础实施例，本实施例存在的有益效果是:通过对悬浮控制箱的结构进行整合，使得一个悬浮控制箱中包括了多个斩波器，从而实现了一个悬浮控制箱对于更多电磁铁线圈的数量，成倍的减少了磁浮列车中的悬浮控制箱，减轻了磁浮列车的车身重量的同时，也节省了磁浮列车底部的空间。参见图3所示，为本发明所述悬浮控制箱的另一个具体实施例。本实施例中，所述悬浮控制箱包括:控制组件，用于根据指令监视并控制电磁铁线圈的悬浮状态。本实施例中，所述控制组件包括:母板，用于安装控制组件中其余各部件；可以认为，母板即控制组件中各部分的载体，控制组件中所有部件均安装在母板之上。电源板，用于为控制组件中各部件提供低压电源；由于控制组件中的元器件所需的电源均为低压电源，不同于电磁铁线圈中所应用的高压电源，所以必须为控制组件中的元器件提供单独的低压电源。控制单元，用于从外界接收指令，向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态；并根据指令生成低压电信号以对电磁铁线圈的悬浮状态进行控制；所述控制单元的数量等于悬浮控制箱内斩波器的数量，本实施例中斩波器数量与控制单元数量均为两个。所述控制单元具体包括:接口板，用于从外界接收指令，并向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态；控制板，用于根据指令生成低压电信号，利用所述低压电信号对电磁铁线圈的悬浮状态进行控制。
本实施例中，在常规的工作状态下，一个控制单元与一个斩波器相对应，也就是说每个控制单元对由同一斩波器提供直流电流的两个电磁铁线圈进行控制。在本实施例中，还可以设置两个控制单元互为冗余，当任意一个控制单元故障，则未故障的控制单元对由该悬浮控制箱内两个斩波器提供直流电流的四个电磁铁线圈进行控制。驱动板，用于将控制板生成的低压电信号转换为适用于斩波器的控制信号，使得调节斩波器对电磁铁线圈的输出控制电流以改变电磁铁线圈的悬浮状态。另外需要说明的是，由同一控制组件控制的4个电磁铁线圈(同一斩波器供电的两个电磁铁线圈为一组，则共两组电磁铁线圈)，当其中一组的悬浮状态改变，控制组件可以获悉并自适应的调整另一组电磁铁线圈的悬浮状态，以维持整个磁浮列车的平衡。而现有技术中，一个控制组件固定的控制一组电磁铁线圈，不同悬浮控制箱内的控制组件彼此独立；当一组电磁铁线圈的悬浮状态发生变化，其他的控制组件无法进行平衡性的调整。斩波器，用于为磁浮列车的电磁铁线圈提供直流电流。本实施例中斩波器为磁浮列车一个电磁铁模块中相邻的两个电磁铁线圈提供直流电流。一个悬浮控制箱中斩波器的数量为两个。优选的，本实施例中所述悬浮控制箱还包括:充电回路模块，用于为斩波器进行预充电。熔断器，用于在电流超过额定值时熔断，以免悬浮控制箱中的元器件烧毁。。本实施例在图2所示实施例的基础上，进一步存在的有益效果是，通过所述控制组件中的多个控制单元互为冗余，实现了故障中彼此暂时替代工作，提高了磁浮列车的安全性和稳定性；控制组件在一组电磁铁线圈悬浮状态改变时自适应的调整其控制范围内其余电磁铁线圈的悬浮状态，保持磁浮列车的平衡，提高了磁浮列车运行过程中的平衡性；另夕卜，所述充电回路模块及熔断器的设置进一步的完善了整体技术方案，使得本实施例所述悬浮控制箱技术方案更完整，公开更加充分。以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
权利要求
1.一种车辆悬浮控制箱，其特征在于，所述悬浮控制箱包括控制组件，所述控制组件用于根据指令监视并控制电磁铁线圈的悬浮状态；所述悬浮控制箱中包括至少两个斩波器，所述斩波器为磁浮列车的电磁铁线圈提供直流电流。
2.根据权利要求1所述悬浮控制箱，其特征在于，所述控制组件包括若干控制单元； 所述控制单元用于从外界接收指令，向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态；并根据指令调节斩波器输出电流以对电磁铁线圈的悬浮状态进行控制； 所述控制单元的数量与斩波器的数量相等。
3.根据权利要求2所述悬浮控制箱，其特征在于，所述斩波器数量为两个，每个斩波器为磁浮列车一个电磁铁模块中相邻的两个电磁铁线圈提供直流电流；则所述控制组件中包括两个控制单元，每个控制单元对由同一斩波器提供直流电流的两个电磁铁线圈进行控制。
4.根据权利要求3所述悬浮控制箱，其特征在于，当任意一个控制单元故障，则未故障的控制单元对由该悬浮控制箱内两个斩波器提供直流电流的四个电磁铁线圈进行控制。
5.根据权利要求2所述悬浮控制箱，其特征在于，所述控制单元具体包括: 接口板，用于从外界接收指令，并向外界反馈电磁铁线圈的悬浮状态； 控制板，用于根据指令生成低压电信号，利用所述低压电信号电磁铁线圈的悬浮状态进行控制。
6.根据权利要求5所述悬浮控制箱，其特征在于，所述控制组件还包括: 电源板，用于为控制组件中各部件提供低压电源； 驱动板，用于将控制板生成的低压电信号转换为适用于斩波器的控制信号，使得调节斩波器对电磁铁线圈的输出控制电流以改变电磁铁线圈的悬浮状态； 母板，用于安装控制组件中其余各部件。
7.根据权利要求2所述悬浮控制箱，其特征在于，当由同一斩波器提供直流电流的两个电磁铁线的悬浮状态改变时，控制组件调整其余电磁铁线圈的悬浮状态。
8.根据权利要求1-7任意一项所述悬浮控制箱，其特征在于，所述悬浮控制箱还包括: 充电回路模块，用于为斩波器进行预充电。
9.根据权利要求1-7任意一项所述悬浮控制箱，其特征在于，所述悬浮控制箱还包括: 熔断器，用于在电流超过额定值时熔断。
全文摘要
本发明实施例提供一种车辆悬浮控制箱，所述悬浮控制箱包括控制组件，所述控制组件用于根据指令监视并控制电磁铁线圈的悬浮状态；所述悬浮控制箱中包括至少两个斩波器，所述斩波器为磁浮列车的电磁铁线圈提供直流电流。
文档编号B60L13/04GK103101450SQ20131006007
公开日2013年5月15日 申请日期2013年2月26日 优先权日2013年2月26日
发明者佟来生, 罗京, 胡伟, 朱琳, 罗华军 申请人:南车株洲电力机车有限公司