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中低速磁浮列车悬浮控制器电磁兼容设计董金文;张昆仑;刘放【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2013(043)007【摘要】In the low-speed maglev system,the suspension system is the core subsystem.For the steady of the train and the stability of suspension requirements,high signal-to-noise ratio of the signals is required in the suspension system.But in actual signal transmission,the distance is relatively far,the electromagnetic environment is complex,and the interference is strong.A system design from power circuit,sensor signals transmission,sampling and processing mechanism,distributed power system,system grounding and so on was presented.By these methods the problem of electromagnetic interference is solved in the suspension system and the signal-to-noise ratio is improved in the suspension system.Experiments verify the feasibility of design and the reliability of engineering.%在中低速磁浮列车系统中,悬浮系统是核心子系统.由于列车平稳性和悬浮稳定性的要求,悬浮系统对信号的信噪比要求高,但实际中信号传输距离比较长,所处的电磁环境复杂,干扰强.提出了一种系统方案,从悬浮系统主电路、传感器信号传输、采样和处理机制、分布电源以及系统接地等方面综合设计,系统解决悬浮系统中的电磁干扰问题,提高悬浮系统信号的信噪比.通过实验验证了综合设计方案的可行性以及工程的可靠性.【总页数】5页(P63-67)【作者】董金文;张昆仑;刘放【作者单位】磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学电气工程学院,四川成都610031;磁浮技术与磁浮列车教育部重点实验室,四川成都610031;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】TP249【相关文献】1.XFK型中低速磁浮列车悬浮控制器研制 [J], 董金文;张昆仑;刘放2.中低速磁浮列车间隙传感器的电磁兼容设计 [J], 翟毅涛;吴峻;曾晓荣3.中低速磁浮列车悬浮供电系统测试与分析 [J], 王宁;周章;杨帆;周源4.中低速磁浮列车悬浮电磁铁电磁特性研究与优化 [J], 李海涛5.中低速磁浮列车悬浮系统预充电及起浮过程研究 [J], 周源因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
磁浮列车悬浮斩波器优化和状态监测研究电磁悬浮型 (Electro-Magnetic Suspension，EMS型)磁浮列车利用电磁吸力使列车以给定高度悬浮于轨道上，而其行进方向采用直线电机进行牵引。
因此，磁浮列车具有噪音低、振动小、转弯半径小以及爬坡能力强等优点。
随着磁浮技术的普及，对悬浮系统提出了模块化，小型化和轻量化的要求。
而由SiC(Silicon Carbide，碳化硅)材料制造的电力电子功率器件具有功率损耗小，耐高温和开关频率高的优势。
所以将SiC MOSFET应用于悬浮斩波器的设计，能够有效提高系统效率，降低系统散热需求，缩小散热器体积，提升功率密度，也提高了斩波器的使用寿命。
悬浮斩波器在控制箱中没有冗余设计，一旦发生故障，就会使相应的悬浮点失去悬浮力。
而由Shaoyong Yang等学者做的一份功率变流装置可靠性的调查显示，功率器件和电容引起最多的故障。
一、磁浮列车悬浮斩波器功率器件应用发展悬浮斩波器主电路的核心是功率器件组成的开关阵列，悬浮斩波器的性能随着这些电力电子器件的发展而不断提升。
世界上第一个悬浮实验是通过电子管来完成的悬浮控制，过大的体积和重量使其不可能应用到磁浮列车上。
六十年代时出现了晶体管，它的功耗和体积较电子管有了很大的减小，为实现磁浮列车的悬浮控制提供了可能性。
这一时期的悬浮斩波器几乎都采用晶体管线性变换器，但晶体管线性变换器的效率会随着输出功率的增加而明显下降，无法为列车安全运行提供可靠的保障。
到了七十年代，全控型开关器件的出现使得PWM式DC-DC变换器成为了主流，德国和日本将采用GTR电力晶体管作为功率开关的PWM式悬浮斩波器应用到了磁浮列车上。
八十年代后，IGBT的出现使PWM的硬开关频率提高到了20kHz以上，使得悬浮斩波器的重量明显减小，约是其可悬浮重量的1%。
国防科技大学、西南交通大学和同济大学在国内率先开始磁浮技术的研究。
其中国防科技大学在上世纪八十年代开始磁浮技术方面的研究。
磁浮列车供电系统的优化设计磁浮列车是一种在磁悬浮原理基础上运行的高速交通工具，其速度可达到600公里每小时，具有快速、高效、安全、环保等优点。
因此，磁浮列车已成为各大城市建设的重点之一。
而磁浮列车的供电系统则是其运行过程中不可或缺的一环。
本文将探讨磁浮列车供电系统的优化设计。
一、需求分析在磁浮列车运行过程中，供电系统的作用是为车辆提供动力，并且通过供电系统中的调节控制器，实现对车体的控制，使之保持稳定的姿态。
因此，优化磁浮列车供电系统的设计需要考虑以下几方面需求：1.确保供电系统能够为车辆提供稳定的电能，从而实现高速行驶；2.提高供电系统的效率，减少能源的浪费，降低运营成本；3.减少能源的消耗，保护环境，实现绿色运输。
二、技术方案1.电源方案磁浮列车供电系统需要大量的电能。
传统的供电系统通常采用双绕组交流变压器提供电压。
但是这种方式的效率比较低，不易维护。
因此，采用由直流至交流的高频电源作为磁浮列车的电源是一个不错的选择。
这种电源具有体积小，重量轻，效率高的特点，可以提高能量利用率并减少能源浪费。
2.电容器方案为了保证供电系统的稳定性，在高频电源供电的情况下，电容器是必不可少的。
电容器可以通过电容器组串连接来实现电能的储备，以保证在电压波动的情况下，能够为供电系统提供稳定的电能。
同时，电容器也可以减小磁浮列车供电系统中的电流谐波，从而保证车辆的稳定性和性能。
3.电控方案针对磁浮列车行驶过程中的变速、刹车等操作，需要一套高效的电控系统进行控制和支持。
为了提高系统的响应速度和控制精度，现代化的电控系统采用数字化控制技术，利用计算机进行实时的控制和反馈，精准地控制磁浮列车的速度和姿态。
此外，电子控制系统可以提高供电系统的效率，减少能源浪费，从而降低运营成本。
三、结论通过对磁浮列车供电系统的需求分析和技术方案探讨，我们可以得出以下结论：1.采用由直流至交流的高频电源作为磁浮列车的电源，可以提高能量利用率并减少能源浪费；2.采用电容器组串连接储备电能，可以保证供电系统的稳定性，并减小电流谐波；3.采用数字化控制技术进行控制和反馈，可以提高系统的响应速度和控制精度。
