定稿-发明一种受流装置的定位方法

权 利 要 求 书

1、一种受流装置的定位方法，其步骤是：

a 、将受流装置（P ）的一条供电线路（A ）的始端（A 1）与供电电源的一端（U 1）相连，受流装置（P ）的另一条供电线路（B ）的末端（B 2）与供电电源的另一端

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（U 2）相连；

b 、用电压测量装置同时测出一条供电线路（A ）上两端（A 1、A 2）的电压V 1、另一条供电线路（B ）上两端（B 1、B 2）的电压V 2；

c 、计算得出受流装置（P ）当前时刻与始端的距离L 1，L 1=为一条或另一条供电线路（A 或B ）的总长度。

V 1L

；式中L V 1+V 2

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说 明 书

一种受流装置的定位方法

技术领域

本发明涉及一种受流装置的定位方法。 背景技术

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受流装置是从供电线路中获取能量并沿供电线路运动的装置。向受流装置供电的供电线路则与地面保持静止关系，受流装置受流的方式可以是接触式也可以是非接触式。通常的受流装置有：磁悬浮列车、电力机车、数控机床。

受流装置在工作过程中，需要检测其位置。现有的检测方法有；光电感应定位、微波定位、接近传感器定位、交叉感应回线定位、GPS 定位等。其中GPS

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定位方法成本高，且不能满足小距离的精确测距要求；而其它检测方法则必须在线路沿线每隔一定的距离布置多个传感器及相应的信号接收设备，其结构复杂，可靠性差，设备昂贵，成本高。有些传感器还需要带电工作，易受到外界环境的影响，增加了维护成本。并且传感器装置是间隔布置的，得到的位置数据是不连续的，要获得较精确的位置数据，必须以增加传感器装置的数量为代

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价。 发明内容

本发明的目的就是提供一种受流位置的定位方法，该种方法测量方便、简单，测量结果可靠，精度高，成本低，易于维护、抗干扰性能强。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是，一种受流装置的定位方法，

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其步骤是：

a 、将受流装置的一条供电线路的始端与供电电源的一端相连，受流装置的另一条供电线路的末端与供电电源的另一端相连；

b 、用电压测量装置同时测出一条供电线路上两端的电压V 1、另一条供电线

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路上两端的电压V 2；

c 、计算得出受流装置当前时刻与始端的距离L 1，L 1=条或另一条供电线路的总长度。

本发明的工作过程和原理是：

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V 1L

；式中L 为一V 1+V 2

参见图1的本发明电气原理图，由于供电电源的一端与一条供电线路的始端相连，另一端与另一条供电线路的末端相连，因此当受流装置从供电线路上受流工作时，电流的方向为：一条供电线路的始端流向受流装置即从图中L 1的首端流向末端，再从受流装置流向另一条供电线路的末端即从图中L 2的首端流向末端。此时，受流装置与一条供电线路的末端之间的线路中无电流通过，受

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流装置与另一条供电线路的始端之间的线路中也无电流通过。故当前时刻一条及另一条供电线路上两端的电压V 1、V 2分别是受流装置与一条供电线路的始端与受流装置之间即L 1两端之间的电压降、受流装置与另一条供电线路的末端即L 2两端之间的电压降。根据欧姆定律R =两端的电阻R 2为：R 2=

V V

，L 1两端的电阻R 1为：R 1=1 ，L 2

I I

V 1r L

再利用供电线路电阻值的计算公式 R =，其中I S

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r

、S 分别为供电线路的电阻率和截面积，L 为线路的长度。根据这些关系，可

V 1V 1+V 2

(L 1+L 2) 。其中L 1 为 一条供电线路的始端与受流装置之间的

推导出L 1=

距离，L 1+L 2为已知的一条或另一条供电线路始端与末端间的总距离。因此，本发明通过测量某一时刻一条和另一条供电线路上两端的电压V 1、V 2，即可得到受流装置在供电线路上的位置。

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与现有技术相比，本发明的有益效果是：

一、本发明方法仅需采用电缆将电源接在一条供电线路的始端和另一条供电线路的末端上，并采用两个电压测量装置测出二条供电线路两端的电压值即

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可得出受流装置的位置。它无需在供电线路沿线布置大量的测量装置，成本低；所获取的信号不用无线传输，抗干扰性能强，可靠性高；有线连接的电压测量装置及信号处理装置可置于室内，而无需设在室外的受流装置及供电线路旁，易于维护，并且抗干扰性能也好。

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二、当采用常规的供电方法即电源两端向两条供电线路的同一端进行同位供电，则这两条供电线路流过电流的部分的长度相等，电压值也相等，无法通过两个电压值相除得到线路上有电流流过的线路部分的长度，而只能通过测试电流值及流过电流的线路长度关系，求出长度，而实时电流值将受到负载及接触状况等因素变化的影响，这使得线路长度的测试变得几乎不可能。而本发明巧妙地通过电源两端分别向一条线路的始端及另一条供电线路的末端的错位供电方式，使两条线路上电流流过的长度不等，由其电压降产生的电压值也不相等，从而将两条供电线路两端的电压值相比即可算出线路上有电流流过的线路长度，也即受电装置的位置。从而测试结果仅与受电装置的位置有关，而与受电装置的负载变化、接入性能变化及电阻率等影响电流值的因素无关，消除了这些因素对测试结果的影响，其测试结果精确、可靠。

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。 附图说明

图1是本发明实施例的电气原理示意图，图中的箭头表示电流方向。 具体实施方式

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图1示出本发明的一种具体实施方式为，一种受流装置的定位方法，其步骤是：

a 、将受流装置P 的一条供电线路A 的始端A 1与供电电源的一端U 1相连，受流装置P 的另一条供电线路B 的末端B 2与供电电源的另一端U 2相连； b 、用电压测量装置同时测出一条供电线路A 上两端A 1、A 2的电压V 1、另一条供电线路B 上两端B 1、B 2的电压V 2；

c 、计算得出受流装置P 当前时刻与始端的距离L 1，L 1=条或另一条供电线路A 或B 的总长度。

本发明的工作过程和原理如图1所示：

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V 1L

；式中L 为一V 1+V 2

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由于供电电源的一端U 1与一条供电线路A 的始端A 1相连，另一端U 2与另一条供电线路B 的末端B 2相连，因此当受流装置P 从供电线路上受流工作时，电流的方向（图中的箭头方向）为：一条供电线路A 的始端A 1流向受流装置P 即从图中L 1的首端流向末端，再从受流装置P 流向另一条供电线路B 的末端B 2

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即从图中L 2的首端流向末端。此时，受流装置P 与一条供电线路A 的末端A 2之间的线路中无电流通过，受流装置P 与另一条供电线路B 的始端B 1之间的线路中也无电流通过。故当前时刻两条供电线路A 、B 上A 1与A 2、B 1与B 2两端的电压V 1、V 2分别是受流装置P 与一条供电线路A 的始端A 1与受流装置P 之间即L 1两端之间的电压降、受流装置P 与另一条供电线路B 的末端B 2即L 2两端之间的电压

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降。根据欧姆定律R =

R 2=

V V

，L 1两端的电阻R 1为：R 1=1 ，L 2两端的电阻R 2为：

I I

V 1r L

再利用供电线路电阻值的计算公式 R =，其中r 、S 分别为供电线I S

路的电阻率和截面积，L 为线路的长度。根据这些关系，可推导出

L 1=

V 1V 1+V 2

(L 1+L 2) 。其中L 1 为 一条供电线路的始端与受流装置之间的距离，

本发明通L 1+L 2为已知的一条或另一条供电线路始端与末端间的总距离。因此，

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过测量某一时刻一条和另一条供电线路上两端的电压V 1、V 2，即可得到受流装置P 与一条供电线A 始端A 1的距离L 1，也即确定了受流装置P 在供电线路上的位置。 采用本例的以上方法对磁悬浮模型车进行了具体测试。磁浮模型车的供电轨总长为10m ，测试结果如下表所示：。

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由表可见，本发明的测试精度高、准确，可用于受电装置的测试定位。

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U 1U

图 1

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本发明公开了一种受流装置的定位方法，其步骤是：a 、将受流装置（P ）的一条供电线路（A ）的始端（A 1）与供电电源的一端（U 1）相连，受流装置（P ）的另一条供电线路（B ）的末端（B 2）与供电电源的另一端（U 2）相连；b 、用电

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压测量装置同时测出一条供电线路（A ）上两端（A 1、A 2）的电压V 1、另一条供电线路（B ）上两端（B 1、B 2）的电压V 2；c 、计算得出受流装置（P ）当前时刻与始端的距离L 1，L 1=

V 1L

；式中L 为一条或另一条供电线路（A 或B ）的总V 1+V 2

长度。该种方法测量方便、简单，测量结果可靠，精度高，成本低，易于维护、抗干扰性能强。

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U 1U

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