[发明专利]涡流制动供电系统

说明书

本发明提供一种涡流制动供电系统，包括：与所述涡流制动装置可控电连接的第一供电回路，包括：与所述牵引变流器中间回路电连接的励磁电源；与所述涡流制动装置可控电连接的第二供电回路，包括：与所述牵引变流器中间回路或牵引电机电连接的两种不同方式的备用电源；与所述第一供电回路和所述第二供电回路相电连接的电源控制模块；所述电源控制模块在紧急制动时根据所述第一供电回路和所述第二供电回路的回路状态选择向所述涡流制动装置供电的供电回路。该涡流制动供电系统可以提升涡流制动供电可靠性，满足紧急制动要求。

技术领域

本发明属于轨道车辆制动技术领域，具体涉及一种用于高速列车的涡流制动供电系统。

背景技术

制动技术是制约列车最高运行速度、保障运行安全的关键技术。根据动能随列车速度的提升呈2次幂增长的关系，提高运行速度给制动系统增加的负担很大。目前世界上高速列车普遍采用“摩擦制动+动力制动”的复合制动模式，其最终制动力的产生依赖轮轨之间的黏着，属于黏着制动方式。随着列车速度的提高，轮轨黏着系数呈逐渐下降趋势，黏着制动在高速区段难以发挥出足够的制动力。因此，列车进一步提速时，一方面动能大幅增长，另一方面高速阶段黏着制动力下降，仅采用黏着制动方式将导致制动距离大幅增加。为减小制动距离保障运行安全，轨道交通领域一直在开发新型非黏着制动技术，如线性涡流制动、磁轨制动、风阻制动等。

线性涡流制动的基本原理是通过磁极交替排列的电磁铁与钢轨形成闭合磁回路，当电磁铁与钢轨相对运动时，钢轨表面产生电涡流并在磁场作用下形成与运动方向相反的电磁分力。由于具备以下突出特点，线性涡流制动被视为十分具有推广前景的一项新技术：(1)制动力产生在线性涡流制动装置上并直接传递到转向架，不受轮轨黏着条件限制，可作为传统制动方式的补充；(2)高速阶段输出的制动力可观并且稳定，可有效缩短制动距离；(3)制动装置与钢轨不发生接触，无磨损、无噪声，绿色环保；(4)通过控制励磁电流，可实现制动力大小调节。目前德国的ICE3高速列车已批量装备线性涡流制动系统并在欧洲多国铁路上运行。

线性涡流制动系统一般由线性涡流制动装置、励磁电源、涡流制动控制单元三部分组成，其中励磁电源可整合至牵引单元或形成独立单元，涡流制动控制单元可整合至制动控制单元或形成独立单元。由于涡流制动励磁功率较大，国内外研发的涡流制动系统现有供电模式一般均从牵引中间回路取电，经励磁电源调整后输出至涡流制动装置。此种供电方式的完整供电回路结构复杂，涉及接触网、变压器、牵引变流器、励磁电源等功能模块，任何环节出现问题均会导致无法为涡流制动装置正常供电。

因此，目前市场应用的涡流制动供电模式不能满足安全制动的安全等级要求，涡流制动无法作为安全制动使用。例如，德国ICE3列车涡流制动系统一般应用于常用制动和快速制动。

紧急制动作为保障列车安全制动的最后一道屏障，要求紧急制动系统必须具备足够高的完整度等级。理论上紧急制动时可以投入所有可用的制动资源来减少实际的停车距离，但为保障安全，要求“紧急制动距离”由所有可用的制动资源中具有功能安全、且具有最高完整度等级的制动功能保证。

涡流制动系统中的制动装置和控制单元技术比较成熟，相对容易实现相关安全等级要求。但涡流制动供电回路如上所述，当前架构复杂难以达到安全制动的相关要求。因此，提升涡流制动供电的安全等级，是使涡流制动满足紧急制动要求的必要条件。

发明内容

鉴于现有技术的上述不足，本发明的一个目的是提供一种涡流制动供电系统，以提升涡流制动供电系统可靠性，满足紧急制动要求。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种涡流制动供电系统，包括：

与涡流制动装置可控电连接的第一供电回路，包括：与牵引变流器中间回路电连接的励磁电源；

与涡流制动装置可控电连接的第二供电回路，包括：与牵引变流器中间回路或牵引电机电连接的备用电源；