具体实施方式

下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。

实施例1

针对长定子同步直线电机在高速运行情况下，由于长定子直线同步电机的外部主漏抗造成的电机定子供电电压升高问题，本发明旨在提供一种使用动态吸收电路调节电容值补偿长定子直线同步电机定子漏感，从而降低长定子同步直线电机定子供电电压。

如图1所示，本发明提供了一种降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置，包括长定子同步直线电机电枢绕组，以及设置于所述长定子同步直线电机电枢绕组输入端的动态吸收电路；所述动态吸收电路包括并联的若干条串联支路，各所述串联支路包括电容和控制开关，所述并联的若干条串联支路与所述长定子同步直线电机电枢绕组连接，其中，所述动态吸收电路的总电抗约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗。

本实施例中，如图2所示，在长定子同步直线电机定子4输入端添加并联的第一动态吸收电路1、第二动态吸收电路2以及第三动态吸收电路3。如图3所示，动态吸收电路包括第一电容5、第二电容7、第一控制开关8和第二控制开关8，从并联电容特性可知，第一控制开关6断开情况较于第一控制开关6和第二控制开关8都闭合情况，动态补偿电路的总电容减小，总电抗增大。

本实施例中，如图4所示，长定子同步直线电机一相定子绕组等效电路中包括输入电压输入电流电枢绕组等效电阻R、电枢绕组主电抗X_m、电枢绕组主漏抗X_σ以及电枢反应电动势本发明的第一动态吸收电路1串入其中。本发明的动态吸收电路的总电抗值约等于长定子直线同步电机的电枢绕组外部主漏抗X_σ＝ωL_σ，即其中，ω表示输入电压的角频率。电机速度上升时，定子电流频率增大，ω增大，电枢绕组外部主漏抗X_σ增大，为保证上述关系，需要减小动态吸收电路的等效电容值，即通过控制开关，减少动态吸收电路的并联支路，电机速度下降时，定子电流频率减小，ω减小，电枢绕组外部主漏抗X_σ减小；为保证上述关系，需要增大动态吸收电路的等效电容值，即通过控制开关，增加吸收电路的并联支路数。

现有高速磁浮列车用长定子同步直线电机，该电机电枢绕组长1.2km，电枢极距为258mm，电机相数为3，每极每相槽数为1，定子电流为1200A；动子包含1个磁极模块，该磁极模块由12个主磁极，2个半磁极组成。励磁磁极极距为266.5mm，励磁绕组匝数为270，主极气隙长度为10mm，电流大小为20A，定子侧使用恒定电流直接供电，运行速度分别为350km/h、400km/h和450km/h。上述长定子直线同步电机使用本发明的装置，根据本实例中的电机参数设计电机速度在0-450km/h时的动态吸收电路，根据计算，定子主漏感为1.2mH。本发明的动态吸收电路的总电抗值约等于长定子直线同步电机的电枢绕组外部主漏抗X_σ＝ωL_σ，其中v表示列车运行速度，τ表示电机极距。以此可以得到不同速度下动态吸收电路的等效电容值。根据不同速度下的等效电容值确定并联支路电容值，因为电机速度小于200km/h时，电机端压较低，使用一个电容值较大的电容串入动态吸收电路，速度大于200km/h后，速度以50km/h为一个等级，本实例的动态吸收电路结构如图5所示。运行速度小于200km/h时，动态吸收电路开关全部闭合，随着速度的升高，依次断开支路控制开关，电机速度在400km/h时，吸收电路等效电容值应为450uf，动态吸收电路控制开关K6、K7闭合；电机速度在450km/h时，吸收电路等效电容值应为350uf，动态吸收电路控制开关K6断开，仅剩K7闭合。

本实施例中，选取电机速度分别为350km/h、400km/h和450km/h时，使用本发明降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置供电和直接供电方法供电电压对比图如图6所示，从图6可知，在这三种速度情况下，使用本发明降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置较直接供电方法电压下降约为50％。这说明与直接供电方法相比，本发明降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置在电枢绕组输入电流相同时，本发明能够有效降低定子供电电压，并且随着速度上升的过程中，通过动态吸收电路的支路电容增大吸收电路电抗，补偿长定子直线同步电机电枢绕组电抗，提高供电系统效率。同理，使用本发明降低长定子同步直线电机定子供电电压的装置与直接供电方法在供电电压相等时，使用本发明电机定子绕组能够获得更大的电流，从而获得更大的牵引力。因此，本发明能够有效的提升直线同步电机效率，并增加定子区段的供电距离。

实施例2

如图7所示，本发提供了一种降低长定子同步直线电机定子供电电压的方法，其实现方法如下：

S1、在长定子同步直线电机电枢绕组的输入端设置动态吸收电路；

所述动态吸收电路包括并联的若干条串联支路，各所述串联支路包括电容和控制开关，所述并联的若干条串联支路与所述长定子同步直线电机定子连接；

S2、使所述动态吸收电路的总电抗值约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗，其具体为；在长定子同步直线电机速度发生变化时，控制并联支路上控制开关的开断以调节动态吸收电路的等效电容值，以使所述动态吸收电路的总电抗值约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗，即：针对长定子同步直线电机速度上升时，通过所述动态吸收电路依次断开并联支路上的控制开关，使动态吸收电路的总电容值减小，以及使动态吸收电路的总容抗值增大，以使所述动态吸收电路的总电抗值约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗；针对长定子同步直线电机速度下降时，通过所述动态吸收电路依次闭合并联支路上的控制开关，使所述动态吸收电路的总电容值增大，以及使动态吸收电路的容抗值减小，以使所述动态吸收电路的总电抗值约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗；

S3、基于所述动态吸收电路的总电抗值约等于长定子同步直线电机电枢绕组的外部主漏抗，降低长定子同步直线电机定子供电电压。

本发明在电机定子侧输入端添加动态吸收电路，该动态吸收电路由电容和控制开关组成；速度发生变化时，控制并联支路上控制开关的开断调节动态吸收电路总电容值，使得动态吸收电路的总电抗值约等于长定子直线同步电机的电枢绕组外部主漏抗，动态吸收电路中电容产生容性压降补偿电枢绕组外部主漏抗产生的感性压降，电枢绕组输入回路的总漏抗降低，在输入相同电流情况下，本发明能够使长定子同步直线电机的定子供电电压明显下降，从而可大大增加定子供电区段的长度。同理，使用本发明的长定子同步直线电机在恒定电压工作状态时，电机电枢绕组能够获得更大的电流，从而获得更大的牵引力，提高系统效率。