本發(fā)明涉及磁浮供電，尤其涉及一種低真空管道磁懸浮航行器的受電弓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)有傳統(tǒng)火車和高鐵，均通過受電弓與接觸網(wǎng)接觸受流獲得驅(qū)動電能，并將該電能提供給牽引電機(jī)為列車行進(jìn)提供動力，且受電弓位于列車上方。受電弓種類按照結(jié)構(gòu)組成類型可分為兩種：單臂受電弓(z型、t型)和雙臂受電弓(菱形)。目前主要采用單臂受電弓，單臂受電弓結(jié)構(gòu)較簡單，重量更輕，尺寸更小，調(diào)整時更容易便捷，且單臂受電弓具有較好的動力學(xué)特性，尤其在列車高速運(yùn)行時其動態(tài)跟隨性及受流特性更好，因此單臂受電弓在國內(nèi)被廣泛采用。

2、然而，在傳統(tǒng)火車和高鐵行進(jìn)過程中，隨著速度提高，受電弓受到的空氣阻力會越來越大。弓網(wǎng)耦合系統(tǒng)是一個比較復(fù)雜的耦合系統(tǒng)，在列車行進(jìn)過程中，受電弓和接觸網(wǎng)組成了一個彈性振動系統(tǒng)，受電弓受到空氣阻力和列車振動等影響，其與接觸網(wǎng)接觸壓力會有較大波動，很難保持穩(wěn)定。當(dāng)接觸壓力過小時，容易出現(xiàn)離線情況，引起弓網(wǎng)間燃弧現(xiàn)象，進(jìn)而出現(xiàn)弓網(wǎng)受流系統(tǒng)的電氣侵蝕，嚴(yán)重時甚至?xí)龤Ы佑|網(wǎng)設(shè)備，引起變電所跳閘等；當(dāng)接觸壓力過大時，受電弓的弓頭滑板和接觸線的磨耗增大，嚴(yán)重時會導(dǎo)致弓網(wǎng)設(shè)備結(jié)構(gòu)變形，甚至出現(xiàn)損壞、脫落和斷裂等現(xiàn)象。

3、現(xiàn)有磁懸浮航行器行車動力取消了受電弓設(shè)計(jì)，采用電磁力進(jìn)行牽引，由于磁懸浮航行器不與行車軌道和高壓接觸網(wǎng)接觸，極大的減小了航行器行進(jìn)時的阻力。航行器內(nèi)部各電氣設(shè)備的正常運(yùn)行仍需要電源為其供電，所以只能在航行器內(nèi)搭載艙載電源，為航行器內(nèi)部各電氣設(shè)備運(yùn)行提供電能，但這會占用航行器內(nèi)有限的空間，而且艙載電源本身作為電氣設(shè)備，出現(xiàn)故障的概率并不低，當(dāng)艙載電源故障時，會直接導(dǎo)致航行器艙內(nèi)各電氣設(shè)備運(yùn)行異常，甚至停止工作，安全可靠性并不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種低真空管道磁懸浮航行器的受電弓系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明提供了一種低真空管道磁懸浮航行器的受電弓系統(tǒng)，其中，該系統(tǒng)包括受電弓、壓力檢測裝置、壓力控制器、伸弓電機(jī)、降弓電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)，其中，

3、所述受電弓設(shè)置在所述磁懸浮航行器底部，用于與地面設(shè)置的接觸網(wǎng)接觸受電，以為磁懸浮航行器內(nèi)部艙載設(shè)備供電；

4、所述傳動機(jī)構(gòu)與所述受電弓連接，用于在所述伸弓電機(jī)的驅(qū)動下帶動所述受電弓伸出或在所述降弓電機(jī)的驅(qū)動下帶動所述受電弓收回；

5、所述壓力檢測裝置設(shè)置在所述受電弓的弓頭上，用于檢測所述受電弓的接觸壓力；

6、所述壓力控制器用于接收檢測的接觸壓力，將檢測的接觸壓力與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制所述伸弓電機(jī)或所述降弓電機(jī)。

7、優(yōu)選地，所述壓力控制器根據(jù)比較結(jié)果控制所述伸弓電機(jī)或所述降弓電機(jī)包括：

8、在比較結(jié)果為檢測的接觸壓力小于預(yù)定壓力范圍的下限值的情況下，所述壓力控制器控制所述伸弓電機(jī)啟動，以驅(qū)動所述傳動機(jī)構(gòu)帶動所述受電弓伸出，并在檢測的接觸壓力處于預(yù)定壓力范圍內(nèi)的情況下，控制所述伸弓電機(jī)停止；

9、在比較結(jié)果為檢測的接觸壓力大于預(yù)定壓力范圍的上限值的情況下，所述壓力控制器控制所述降弓電機(jī)啟動，以驅(qū)動所述傳動機(jī)構(gòu)帶動所述受電弓收回，并在檢測的接觸壓力處于預(yù)定壓力范圍內(nèi)的情況下，控制所述降弓電機(jī)停止。

10、優(yōu)選地，所述壓力檢測裝置的數(shù)量為兩個。

11、優(yōu)選地，所述壓力控制器將檢測的接觸壓力與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較包括：

12、對兩個所述壓力檢測裝置檢測的接觸壓力進(jìn)行均值計(jì)算，得到壓力均值；

13、將所述壓力均值與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較。

14、優(yōu)選地，所述伸弓電機(jī)和所述降弓電機(jī)為dc110v直流電機(jī)。

15、優(yōu)選地，所述壓力檢測裝置為壓力傳感器。

16、優(yōu)選地，所述接觸網(wǎng)采用之字型分布。

17、優(yōu)選地，所述受電弓設(shè)置在所述磁懸浮航行器底部的整流罩中。

18、通過上述技術(shù)方案，低真空管道內(nèi)磁懸浮航行器受電弓系統(tǒng)與艙載電源為熱備份，正常情況航行器采用受電弓為航行器艙載設(shè)備運(yùn)行進(jìn)行供電，艙載電源作為受電弓出現(xiàn)故障時的應(yīng)急電源，在受電弓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，艙載電源實(shí)時無間斷接入電網(wǎng)進(jìn)行輸出，保證艙載電氣設(shè)備正常工作的可靠性。受電弓系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)較簡單，維護(hù)便捷；通過壓力控制器，可以保證受電弓的弓頭與接觸網(wǎng)之間的壓力維持在預(yù)定壓力范圍內(nèi)，同時降低了弓頭和接觸網(wǎng)的磨損，避免出現(xiàn)離線燃弧或弓網(wǎng)設(shè)備損壞等情況。且因?yàn)楹叫衅鬟\(yùn)行于低真空環(huán)境中，受電弓受到的空氣阻力很小，對航行器正常行駛基本不會產(chǎn)生負(fù)面影響。

技術(shù)特征：

1.一種低真空管道磁懸浮航行器的受電弓系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)包括受電弓、壓力檢測裝置、壓力控制器、伸弓電機(jī)、降弓電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)，其中，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制器根據(jù)比較結(jié)果控制所述伸弓電機(jī)或所述降弓電機(jī)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測裝置的數(shù)量為兩個。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力控制器將檢測的接觸壓力與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述伸弓電機(jī)和所述降弓電機(jī)為dc110v直流電機(jī)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力檢測裝置為壓力傳感器。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述接觸網(wǎng)采用之字型分布。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述受電弓設(shè)置在所述磁懸浮航行器底部的整流罩中。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及磁浮供電技術(shù)領(lǐng)域，公開了一種低真空管道磁懸浮航行器的受電弓系統(tǒng)。其中，該系統(tǒng)包括受電弓、壓力檢測裝置、壓力控制器、伸弓電機(jī)、降弓電機(jī)和傳動機(jī)構(gòu)，受電弓設(shè)置在磁懸浮航行器底部，用于與地面設(shè)置的接觸網(wǎng)接觸受電，以為磁懸浮航行器內(nèi)部艙載設(shè)備供電；傳動機(jī)構(gòu)與受電弓連接，用于在伸弓電機(jī)的驅(qū)動下帶動受電弓伸出或在降弓電機(jī)的驅(qū)動下帶動受電弓收回；壓力檢測裝置設(shè)置在受電弓的弓頭上，用于檢測受電弓的接觸壓力；壓力控制器用于接收檢測的接觸壓力，將檢測的接觸壓力與預(yù)定壓力范圍進(jìn)行比較，并根據(jù)比較結(jié)果控制伸弓電機(jī)或降弓電機(jī)。

技術(shù)研發(fā)人員：毛凱,李榮樂,李志軍,趙明,查小菲,于斐,王少聰
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國航天科工飛航技術(shù)研究院（中國航天海鷹機(jī)電技術(shù)研究院）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/5