[发明专利]用于超高速长初级直线电机的分段供电系统和方法

说明书

本发明涉及电机供电技术领域，公开了一种用于超高速长初级直线电机的分段供电系统和方法。其中，该系统包括：多个变流器，用于对所述超高速长初级直线电机的多个不等分的定子分段进行供电；检测装置，用于检测所述超高速长初级直线电机的动子的运动位置；控制器，用于根据所述动子的运动位置控制变流器的状态及输出。由此，通过对动子位置进行定位，可以精确控制每一段定子(即，每一定子分段)开通关断(例如，通断电)的时机以及变流器的输出大小，从而实现对超高速长初级直线电机的定子逐段切换供电。

技术领域

本发明涉及电机供电技术领域，尤其涉及一种用于超高速长初级直线电机的分段供电系统和方法。

背景技术

磁悬浮与电磁发射技术是指利用磁悬浮技术与轨道脱离接触消除摩擦阻力和振动，利用电磁推进技术提供强大加速能力替代化学燃料等消耗性和高污染性资源。磁悬浮与电磁推进技术主要依靠电力和磁力作为驱动力，具有可重复使用、绿色环保、灵活可调、低成本等优点，是第三次能源革命的典型代表，符合技术发展和时代发展的潮流。在高速磁悬浮以及电磁发射领域的直线电机均采用了长初级短动子直线电机的结构形式，具有动子结构轻巧重量轻、免去运动过程中的供电的麻烦等优点，但是存在的问题是初级供电相对困难，若全程供电时，动子只占其中小部分有效的空间，剩余部分均转化为无效功率。这样既不经济也无必要。解决长初级供电问题的方法是采用分段供电，即对长初级进行分段，只将次级附近的初级段通电，其它初级段不通电，随着次级的运动，分段初级逐段切换供电。

目前很多国家都尝试在一些应用场合采用分段供电技术为长初级直线电机供电，在民用领域如上海磁悬浮系统采用初级分段，每段初级的长度约为次级长度的4倍，两侧的初级错位铺在导轨上，采用两步法或三步法进行分段供电，切换开关采用机械开关。然而，这样的方式存在切换供电过程中响应慢，推力损失较多的缺点，不适用于超高速长初级直线电机对电磁推力以及响应速度较高的应用场合。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供了一种用于超高速长初级直线电机的分段供电系统和方法，能够解决上述现有技术中的问题。

本发明的技术解决方案：一种用于超高速长初级直线电机的分段供电系统，其中，该系统包括：

多个变流器，用于对所述超高速长初级直线电机的多个不等分的定子分段进行供电；

检测装置，用于检测所述超高速长初级直线电机的动子的运动位置；

控制器，用于根据所述动子的运动位置控制变流器的状态及输出。

优选地，所述控制器根据所述动子的运动位置控制变流器的状态及输出包括：

在所述动子的运动位置为所述动子运行于当前定子分段内的情况下，所述控制器控制与所述当前定子分段对应的变流器供电并额定输出，其余变流器均不供电；

在所述动子的运动位置为所述动子一部分运动进入下一定子分段且一部分留在所述当前定子分段的情况下，所述控制器控制与所述下一定子分段对应的变流器供电，并根据所述动子在所述当前定子分段中的长度控制与所述当前定子分段对应的变流器的输出，根据所述动子在所述下一定子分段中的长度控制与所述下一定子分段对应的变流器的输出；

在所述动子的运动位置为完全运行出当前定子分段的情况下，所述控制器控制与所述下一定子分段对应的变流器保持供电并额定输出，并控制与所述当前定子分段对应的变流器停止供电。

优选地，通过下述等式根据所述动子在所述当前定子分段中的长度控制与所述当前定子分段对应的变流器的输出：