本发明属于城市轨道交通,尤其涉及一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统。
背景技术:
1、在轨道交通领域,传统的轮轨式轨道交通系统面临着运行速度受限、振动噪音大、运行效率不高等问题。目前如地铁等城市轨道交通系统主要通过安装在转向架上的牵引电机驱动车辆前进,
2、但是,这一牵引驱动系统整体重量较大,导致车辆自重显著增加,并使得牵引驱动能量需求增加,不利于城市轨道交通系统整体的节能减排;同时加重的车辆会降低载荷以及刹车难度,提高车辆的危险度。最新的论文《采用轨道长定子直线电机驱动的新概念转向架》公开了将长定子直线电机用于地铁,但是令全部轨道均铺设直线电机长定子,导致建设成本过高,且没有考虑制动能量回收和线路设计配合,导致节能效应不显著。
3、因此,本申请设计了一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统来解决上述的技术问题。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提出了一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统。
2、为实现上述目的,本发明提供了一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,包括呈起伏状设置的轨道,用于轨道交通运输的车辆在所述轨道上运行,所述车辆与所述轨道之间设置有驱动组件,所述车辆上设置有再生制动系统;
3、所述驱动组件包括直线电机转子和若干直线电机长定子,所述直线电机转子安装在所述车辆上,若干所述直线电机长定子设置在轨道的上坡区域并与所述车辆上的直线电机转子对应设置。
4、优选的,所述直线电机长定子延伸至所述轨道的下坡区域,所述直线电机长定子的铺设区域由所述轨道的顶端向下铺设。
5、优选的,所述直线电机长定子在所述轨道区域下坡段的铺设长度小于所述轨道的下坡区域。
6、优选的,所述轨道上设置有车站,所述车站设置在所述轨道起伏的顶端位置,所述直线电机长定子穿过所述车站。
7、优选的,所述车站内设置有第一控制模块,所述第一控制模块与对应区域的直线电机长定子电性连接。
8、优选的,所述车辆上设置有第二控制模块,所述第二控制模块与所述再生制动系统电性连接。
9、与现有技术相比,本发明具有如下优点和技术效果:本发明公开了一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,轨道设置成起伏的波浪形,驱动组件的若干直线电机长定子铺设在所述轨道的上坡区域,而直线电机转子安装在车辆上,直线电机长定子与直线电机转子之间相互对应,当车辆运行到上坡区域时,对应的直线电机长定子通电,使得直线电机长定子与直线电机转子之间产生牵引力,进而牵引车辆行驶,为车辆的行驶提供动力;同时由于车辆通过直线电机长定子与直线电机转子提供动力,那么车辆不再需要设置牵引设备,降低了车辆的自重,降低能耗,而车辆自重降低也会提高车辆的刹车性能,提高安全性;车辆运行到轨道的下坡阶段时,车辆在自重的带动下将自动下坡,将势能转换成动能,为车辆行动提供动力,无需额外供能,减少了大量的电能消耗,可以利用重力驱动车辆并回收制动能量,最终大幅减少系统供电需求,实现系统整体的运行节能效果,而无需动力也就是在下坡阶段不需要铺设直线电机长定子,从而大幅减少了系统安装运维成本;同时由于直线电机长定子的设置是分段设置的,因此运行时仅对对应的分段进行通电,而无需全段供电,也能大大降低电能的消耗,也方便进行检修和维护,避免整体式轨道单处故障导致的整体停运,也更方便进行故障定位。
10、本发明将直线电机长定子安装在轨道上,并通过短定子驱动车辆,降低了车辆自重;同时在轨道上坡区域安装直线电机长定子,并配合再生制动实现能量回收,进一步降低系统建设成本和整体能耗,实现系统节能运行。
1.一种基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:包括呈起伏状设置的轨道(1),用于轨道交通运输的车辆(3)在所述轨道(1)上运行,所述车辆(3)与所述轨道(1)之间设置有驱动组件,所述车辆(3)上设置有再生制动系统(2);
2.根据权利要求1所述的基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:所述直线电机长定子(5)延伸至所述轨道(1)的下坡区域,所述直线电机长定子(5)的铺设区域由所述轨道(1)的顶端向下铺设。
3.根据权利要求1所述的基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:所述直线电机长定子(5)在所述轨道(1)区域下坡段的铺设长度小于所述轨道(1)的下坡区域。
4.根据权利要求1所述的基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:所述轨道(1)上设置有车站(6),所述车站(6)设置在所述轨道(1)起伏的顶端位置,所述直线电机长定子(5)穿过所述车站(6)。
5.根据权利要求4所述的基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:所述车站(6)内设置有第一控制模块,所述第一控制模块与对应区域的直线电机长定子(5)电性连接。
6.根据权利要求4所述的基于直线电机驱动的节能轨道交通运输系统,其特征在于:所述车辆(3)上设置有第二控制模块,所述第二控制模块与所述再生制动系统(2)电性连接。