[实用新型]磁浮列车用电抗器

说明书

技术领域

本实用新型主要涉及到磁悬浮车辆的设计领域，特指一种主要适用于中低速磁浮列车的电抗器。

背景技术

磁浮列车是一种无支撑轮，完全依靠电磁力实现车辆与轨道无接触的新型轨道交通工具，随着国内上海龙阳站至机场高速磁浮示范线和日本爱知县HSST中低速磁浮运营线的建设，其优越性逐渐被人们认可，并引起广大学者的关注。按速度划分，磁浮列车分为高速和中低速磁浮列车。其中，中低速磁浮列车是指速度                                               150km/h，尤其适用于城市或城郊的交通工具。高速和中低速两种类型磁浮列车正常运行速度不一样，其车辆结构和系统工作原理也完全不同。传统上，中低速磁浮列车采用U型悬浮电磁铁悬浮车体，直线感应电机牵引方式。如附图1所示为中低速磁浮列车工作原理示意图。悬浮电磁铁安装在车体上，当悬浮电磁铁线圈通电后，产生沿U型悬浮电磁铁和F型轨道铁芯中流通的磁通，该磁通使U型悬浮电磁铁与F型轨道相互吸引，从而把列车悬浮起来。在牵引方面，中低速磁浮列车采用直线感应电机牵引方式，其扁平形、短初级安装在车体上，随车辆一起运动；其铁铝、铁铜复合次级沿轨道辅设。整个车辆采用普通城市轨道交通，如地铁一样的直流电源供电制式。通过受电弓提供列车用直流电源，经车载电抗器和牵引逆变器后，变成三相交流变频变压（VVVF）电源，提供给直线感应电机的初级三相绕组，如附图2所示为车载牵引系统供电示意图。初级三相绕组中的交流电流产生沿轨道运动的行波磁场，该行波磁场在轨道反应板，即直线电机次级中感应涡流，初级行波磁场与次级感应涡流磁场相互作用，产生车辆运动的牵引力。这里电抗器、牵引逆变器和直线感应电机一起构成了磁浮列车的车载牵引系统。由受电弓提供的直流电源，系由高压交流输电线，经过变电站进行降压、整流后得到。故此，在列车牵引系统工作时，牵引电流首先要流过滤波电抗器；在这里电抗器起平滑供电波形，抑制供电谐波，提高供电功率因数的作用，是牵引系统必不可少的设备。

在结构上，为了降低车辆重量，中低速磁浮列车采用非导磁的铝合金车厢，其车辆结构件也尽可能选用比重轻的非铁质材料组成。大部分车载电气设备采用吊挂式安装形式，放置于车厢底板下部。如附图3所示为中低速磁浮列车用车载电气设备吊挂位置示意图，与普通头车牵引方式的轨道交通工具相比，采用这种牵引动力分散的磁浮列车，其吊挂式车载电气设备6位于磁浮列车车辆4的下面（车辆的正中央位置），磁浮列车车辆4位于轨道5的上方。该位置离车辆两边外部侧面较远，而离车厢内部乘客坐位的直线距离却很近。吊挂式车载电气设备6工作时，因距离不同，在车厢内部引起的电磁辐射要远大于车辆两边的外部侧面，故此，必须重点考虑这些车载电气设备6对车厢内部可能造成的电磁环境污染。

中低速磁浮列车牵引系统工作时，其滤波电抗器中流过一定的电流，该电流除了主要为直流分量外，尚存在各种高次谐波分量，这些直流和高次谐波分量电流将对外产生直流和交流电磁辐射，引起车厢内部电磁环境污染。尤其对于装有心脏起搏器的乘客，大的电磁辐射可能引起起搏器非正常停止，从而对乘客带来生命危险。而铝合金车厢结构对吊挂在车厢底部的电抗器产生的电磁辐射不能起到有效的屏蔽作用。工程实际测试表明，磁浮列车工作时，对所有车载电气设备而言，由电抗器引起的导致车厢内部局部地方电磁辐射偏高是需要解决的主要矛盾。为了解决该矛盾，往往通过采用带铁芯的电抗器，或在车厢底板垫一层导磁钢板，或采用整体式铁质箱体来削弱车厢内部的电磁辐射，这些方式都带来了整个车辆重量大大增加，减小了列车的载客能力，同时带来悬浮车辆的能耗增加等不利因素。

故此，在电抗器设计、生产和安装过程，必须重视由其引起的电磁辐射问题，避免由电抗器产生的电磁辐射引起列车车厢内的电磁辐射超标，从而导致列车不能满足作为营运交通工具的技术要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本实用新型提供一种结构简单、制造成本低、重量轻、能够有效屏蔽电磁辐射从而使其符合使用标准要求的磁浮列车用电抗器。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案。

一种磁浮列车用电抗器，包括空心线圈，其特征在于：所述空心线圈的上方靠近磁浮列车车辆底板一侧设有屏蔽组件，所述空心线圈通过支撑构件与屏蔽组件相连。

作为本实用新型的进一步改进：

所述空心线圈为不带铁芯的线圈。

所述屏蔽组件为具有不同导磁特性的一层以上高导磁率屏蔽帽。