本發(fā)明屬于軌道交通技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種懸掛式單軌列車(chē)車(chē)廂主傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛式單軌列車(chē)。

背景技術(shù)：

目前軌道交通車(chē)輛大多采用接觸網(wǎng)（軌）供電，異步電機(jī)牽引的方式，需要單獨(dú)布置電網(wǎng)或者電軌，且不利于軌道資源的利用，尤其是懸掛式列車(chē)，其靠轉(zhuǎn)向架運(yùn)行，而轉(zhuǎn)向架設(shè)置于封閉軌道梁上，額外設(shè)計(jì)供電電網(wǎng)或者電軌比較麻煩，成本極高。

如果能提供一種可利用蓄電池供電的列車(chē)交通技術(shù)方案，將是十分有意義的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種懸掛式單軌列車(chē)車(chē)廂主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)車(chē)廂上，包括動(dòng)力蓄電池、牽引變流柜、若干牽引電機(jī)；動(dòng)力蓄電池與牽引變流柜輸入端連接，牽引電機(jī)與牽引變流柜輸出端連接。

進(jìn)一步的，所述牽引電機(jī)為永磁同步電機(jī)。

進(jìn)一步的，所述牽引電機(jī)具有四個(gè)，每個(gè)車(chē)廂的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架前、后各設(shè)置一個(gè)牽引電機(jī)。

進(jìn)一步的，動(dòng)力蓄電池通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)與牽引變流柜連接。

進(jìn)一步的，還包括制動(dòng)電阻柜，所述制動(dòng)電阻柜通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)連接到動(dòng)力蓄電池對(duì)應(yīng)的接觸器開(kāi)關(guān)與牽引變流柜的連接端。

進(jìn)一步的，所述動(dòng)力蓄電池設(shè)置于一個(gè)動(dòng)力電池車(chē)內(nèi)，所述動(dòng)力電池車(chē)安裝于軌道梁上，位于其所屬列車(chē)車(chē)廂對(duì)應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架之間，其前端、后端分別與相鄰轉(zhuǎn)向架彈性連接，所述動(dòng)力電池車(chē)安裝有能夠沿著軌道梁運(yùn)行的滾輪。

進(jìn)一步的，牽引變流柜輸出端與各個(gè)牽引電機(jī)之間設(shè)置有隔離開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種列車(chē)，所述列車(chē)的各個(gè)車(chē)廂使用上述的主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述列車(chē)的相鄰兩個(gè)車(chē)廂背對(duì)背重聯(lián)組成一個(gè)列車(chē)單元，列車(chē)單元內(nèi)的兩節(jié)車(chē)廂的動(dòng)力蓄電池并聯(lián)。

進(jìn)一步的，每個(gè)車(chē)廂還包括輔助逆變器，其輸入端與動(dòng)力蓄電池連接，輸出端接口包括ac380供電接口、dc24v供電接口。

進(jìn)一步的，同一個(gè)列車(chē)單元的兩個(gè)車(chē)廂的ac380供電接口連接到同一個(gè)萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明創(chuàng)造性的采用動(dòng)力蓄電池對(duì)懸掛列車(chē)進(jìn)行供電，且采用了永磁同步電機(jī)牽引，而且還可以在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)永磁同步電機(jī)對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充電，且制動(dòng)電阻柜的設(shè)置避免了動(dòng)力蓄電池過(guò)充。

本發(fā)明還將動(dòng)力蓄電池供電、轉(zhuǎn)向架等全部都集中在一條軌道梁中，不占用有效的車(chē)輛空間，噪聲污染少，近乎封閉軌道梁中運(yùn)行，加之采橡膠車(chē)輪，行駛時(shí)幾乎無(wú)噪音，基本做到了無(wú)聲息運(yùn)行。將動(dòng)力蓄電池集成在封閉在軌道梁環(huán)境中運(yùn)行，與旅客乘坐車(chē)輛進(jìn)行隔離，消除了大容量蓄電池潛在在安全風(fēng)險(xiǎn)。

本發(fā)明牽引系統(tǒng)高，可以白天正常運(yùn)行，晚上充電，降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)減少地面供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為主傳動(dòng)系統(tǒng)電路示意圖。

圖2為主傳動(dòng)系統(tǒng)的安裝示意圖。

圖中，1.轉(zhuǎn)向架，2.牽引電機(jī)，3.彈性連接桿，4.動(dòng)力電池車(chē)、5.牽引變流柜，6.動(dòng)力蓄電池,7.制動(dòng)電阻柜。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明所述懸掛式單軌列車(chē)車(chē)廂主傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)單獨(dú)的車(chē)廂上，為該車(chē)廂提供動(dòng)力。懸掛式單軌列車(chē)是懸掛于轉(zhuǎn)向架1上，靠轉(zhuǎn)向架1進(jìn)行轉(zhuǎn)向及運(yùn)行的一種列車(chē)。每個(gè)車(chē)廂對(duì)應(yīng)兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1，且轉(zhuǎn)向架1設(shè)置有滾輪，以沿著軌道梁運(yùn)行。

本發(fā)明所述系統(tǒng)的電路示意圖如圖1所示。所述系統(tǒng)包括動(dòng)力蓄電池6、牽引變流柜5、若干牽引電機(jī)。動(dòng)力蓄電池6與牽引變流柜5輸入端連接，牽引電機(jī)與牽引變流柜5輸出端連接。牽引變流柜5采用永磁同步電機(jī)矢量控制技術(shù),屬于現(xiàn)有技術(shù)。

所述牽引電機(jī)優(yōu)選為永磁同步電機(jī)2，以下均以永磁同步電機(jī)2為例進(jìn)行說(shuō)明。

本實(shí)施例設(shè)置與4個(gè)永磁同步電機(jī)2,并聯(lián)連接到牽引變流柜5輸出端，所述牽引變流柜5用于在列車(chē)正常運(yùn)行時(shí)驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)2，并在制動(dòng)時(shí)將永磁同步電機(jī)2所發(fā)電能傳輸給動(dòng)力蓄電池6。優(yōu)選的，牽引變流柜5輸出端與各個(gè)永磁同步電機(jī)2之間設(shè)置有隔離開(kāi)關(guān)，所述隔離開(kāi)關(guān)在列車(chē)正常運(yùn)行工況及制動(dòng)工況時(shí)閉合，在列車(chē)空載的時(shí)候斷開(kāi)。

動(dòng)力蓄電池6輸出端通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)與牽引變流柜5連接。優(yōu)選的，所述主傳動(dòng)系統(tǒng)還設(shè)置有制動(dòng)電阻柜7，所述制動(dòng)電阻柜7通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)連接到動(dòng)力蓄電池6對(duì)應(yīng)的接觸器開(kāi)關(guān)與牽引變流柜5的連接端，用于在蓄電池電量充足的情況下，通過(guò)斷開(kāi)動(dòng)力電池車(chē)4與牽引變流柜5的連接，接通制動(dòng)電阻柜7與牽引變流柜5的連接，實(shí)現(xiàn)永磁同步電機(jī)2所發(fā)的電能夠消耗在制動(dòng)電阻上，避免動(dòng)力蓄電池6過(guò)充。

下面結(jié)合圖2對(duì)上述系統(tǒng)的布置方式進(jìn)行說(shuō)明。

為了消除大容量蓄電池潛在在安全風(fēng)險(xiǎn)，本發(fā)明將動(dòng)力蓄電池6集成在封閉在軌道梁環(huán)境中運(yùn)行，與旅客乘坐車(chē)輛進(jìn)行隔離。

所述動(dòng)力蓄電池6設(shè)置于一個(gè)動(dòng)力電池車(chē)4內(nèi)，所述動(dòng)力電池車(chē)4安裝于軌道梁上，位于其所屬列車(chē)車(chē)廂對(duì)應(yīng)的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1之間，其前端、后端分別與相鄰轉(zhuǎn)向架1彈性連接，所述動(dòng)力電池車(chē)4安裝有能夠沿著軌道梁運(yùn)行的滾輪。兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1與動(dòng)力電池車(chē)4通過(guò)彈性連接桿3或伸縮量可調(diào)且包裹了橡膠的鏈條連接。彈性連接桿3可下置也可上置于轉(zhuǎn)向架1構(gòu)架與動(dòng)力電池車(chē)4之間。動(dòng)力電池車(chē)4與轉(zhuǎn)向架1的彈性連接方式使得其可以推挽式運(yùn)行，不需要額外的動(dòng)力提供，能節(jié)約能源。

優(yōu)選的，動(dòng)力電池車(chē)4的滾輪由橡膠制成，轉(zhuǎn)向架11的滾輪則為橡膠驅(qū)動(dòng)輪，行駛時(shí)無(wú)噪音，基本做到無(wú)聲息運(yùn)行。

牽引變流柜5設(shè)置于列車(chē)車(chē)廂頂部，每個(gè)車(chē)廂的兩個(gè)轉(zhuǎn)向架1前、后各設(shè)置一個(gè)牽引電機(jī)，用于驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向架1的滾輪前行。

上述主傳動(dòng)系統(tǒng)的工作原理為：

正常運(yùn)行工況時(shí)，動(dòng)力蓄電池6通過(guò)接觸器開(kāi)關(guān)向牽引變流柜5供電，牽引變流柜5再逆變成交流電分別供電給4臺(tái)永磁同步電機(jī)2，4臺(tái)永磁同步電機(jī)2通過(guò)轉(zhuǎn)向架1上的滾輪驅(qū)動(dòng)列車(chē)運(yùn)動(dòng)。

制動(dòng)工況時(shí)，永磁同步電機(jī)2發(fā)電，通過(guò)牽引變流柜5向動(dòng)力蓄電池6充電，當(dāng)動(dòng)力蓄電池6電量充足時(shí)，斷開(kāi)其與牽引變流柜5之間的接觸器開(kāi)關(guān)，并接通制動(dòng)電阻柜7與牽引變流柜5的接觸器開(kāi)關(guān)，將電能消耗在電阻上。

空載時(shí)，斷開(kāi)各個(gè)永磁同步電機(jī)2與牽引變流柜5的隔離開(kāi)關(guān)。

本發(fā)明還公開(kāi)了一種使用前述主傳動(dòng)系統(tǒng)的懸掛式單軌列車(chē)。該列車(chē)的各個(gè)車(chē)廂使用上述的主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述列車(chē)的相鄰兩個(gè)車(chē)廂背對(duì)背重聯(lián)組成一個(gè)列車(chē)單元，列車(chē)單元內(nèi)的兩節(jié)車(chē)廂的動(dòng)力蓄電池6并聯(lián)。

優(yōu)選的，每個(gè)車(chē)廂內(nèi)還設(shè)置有輔助逆變器，其與動(dòng)力蓄電池6連接，用于將動(dòng)力蓄電池6的電轉(zhuǎn)換為ac380供電、dc24v供電。所述ac380供電可用于冷卻風(fēng)扇用電、列車(chē)上的生活用電，所述dc24v供電用于對(duì)車(chē)廂內(nèi)各個(gè)控制功能單元進(jìn)行供電。

優(yōu)選的，所述動(dòng)力蓄電池6為鋰離子動(dòng)力蓄電池6。

優(yōu)選的，所述列車(chē)的相鄰兩個(gè)車(chē)廂背對(duì)背組成一個(gè)列車(chē)單元，列車(chē)單元內(nèi)的兩節(jié)車(chē)廂的動(dòng)力蓄電池6并聯(lián)供電。每個(gè)車(chē)廂還包括，列車(chē)單元內(nèi)的兩節(jié)車(chē)輛的ac380v供電通過(guò)萬(wàn)轉(zhuǎn)開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)互為冗余備份。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提出了一種懸掛式單軌列車(chē)車(chē)廂主傳動(dòng)系統(tǒng)、懸掛式單軌列車(chē)。所述系統(tǒng)應(yīng)用于一個(gè)車(chē)廂上，包括動(dòng)力蓄電池、牽引變流柜、若干牽引電機(jī)；動(dòng)力蓄電池與牽引變流柜輸入端連接，牽引電機(jī)與牽引變流柜輸出端連接。所述列車(chē)的各個(gè)車(chē)廂使用上述主傳動(dòng)系統(tǒng)，所述列車(chē)的相鄰兩個(gè)車(chē)廂背對(duì)背重聯(lián)組成一個(gè)列車(chē)單元，列車(chē)單元內(nèi)的兩節(jié)車(chē)廂的動(dòng)力蓄電池并聯(lián)。本發(fā)明創(chuàng)造性的采用動(dòng)力蓄電池對(duì)懸掛列車(chē)進(jìn)行供電，且采用了永磁同步電機(jī)牽引，而且還可以在制動(dòng)過(guò)程中通過(guò)永磁同步電機(jī)對(duì)動(dòng)力蓄電池進(jìn)行充電，且制動(dòng)電阻柜的設(shè)置避免了動(dòng)力蓄電池過(guò)充。本發(fā)明牽引效率高，可以白天正常運(yùn)行，晚上充電，降低運(yùn)營(yíng)成本，同時(shí)減少地面供電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本。

技術(shù)研發(fā)人員：王平華;孟遠(yuǎn)文;孟玉發(fā);何國(guó)福;彭長(zhǎng)福
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中車(chē)資陽(yáng)機(jī)車(chē)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.08
技術(shù)公布日：2017.07.25