高速磁浮线路平纵面设计参数的建议

结合高速磁浮铁路系统的技术特点,分析磁浮线路平纵断面设计参数的确定方法与原则,通过借鉴高速轮轨铁路平纵断面设计参数的研究方法,从舒适度条件出发,提出了高速磁浮线路平纵面设计参数的建议值,为高速磁浮线路平纵面设计提供科学参考.     

高速磁浮车辆引起地面振动的数值分析

为预测高速磁浮列车引起的地面振动响应及其衰减规律,建立了高速磁浮车桥相互作用模型和磁浮线路桩基基础有限元模型,将磁浮车桥系统动力学仿真获得的车辆动态荷载输入基础有限元模型,计算了高速磁浮车辆引起的地面振动响应.计算结果表明:磁浮车辆引起地面振动响应的衰减规律与轮轨交通车辆的衰减规律基本一致,但在距离线路中心25 m左右没有反弹区;行车速度对磁浮线路地面振动的影响较大,当时速由125 km/h提高到430 km/h时,相同观察点处地面振动级增大约10 dB.     

SIMADYND在高速磁浮交通牵引控制系统中的应用及分析

高速磁浮交通作为一种新型的交通运输方式。其安全、高速、舒适和清洁、节能等巨大优势,将是未来交通的一个重要发展方向。牵引控制系统是磁浮系统的一个重要的子系统,为磁浮列车运行提供了精确的牵引力和制动力,SIMADYND作为磁浮牵引控制系统的核心控制单元,本文基于上海磁浮线,对其应用设计做了详细的分析和说明,在应用优势和改进设计的等方面提出了看法,并对上海磁浮线牵引控制系统的运行情况进行了总结。     

高速磁浮动车

本文叙述了磁浮动车不受轮轨粘着限制的特点,介绍了日本国铁宫崎磁浮试验线取得的试验成果。     

电机速度控制技术用于磁浮交通的分析研究

上海磁浮示范运营线,引进德国常导长定子磁浮系统技术。磁浮轨道作为定子系统,列车是高速运行的转子,牵引控制系统对列车速度进行控制,因此磁浮交通是个巨大的直线电机系统。关键词：关键词磁浮列车,定子,直线电机,矢量变换     

中低速磁浮列车——北京控股磁悬浮技术发展有限公司

北京控股磁悬浮技术发展有限公司（北控磁浮公司）是北京控股集团下属公司。自1999年开始,北控磁浮公司与中国人民解放军国防科技大学合作,组织联合国内铁路、航空、汽车等相关领域最具优势的工程化研究、设计、生产和建设单位,以实现我国自主知识产权、国产化、世界领先的磁浮交通产业化为目标,进行中低速磁浮交通技术工程化研发。经过10年努力,北控磁浮公司投资并组织建设了长沙204米试验线和唐山1．547公里试验示范线,研制了试验车、工程化车和实用型列车。目前车辆已经成功试验运行3万余公里。     

基于多粒度粗糙集与多级可拓的高速磁浮系统综合评判

以高速磁浮的设计理念、技术背景和应用场景为基础,利用包含多粒度粗糙集的多级可拓评价法对高速磁浮系统进行综合评判,直观反映高速磁浮系统的综合优良等级.首先从运行速度、舒适性、安全性、可靠性、经济性以及社会战略性6个角度对影响高速磁浮系统的因素进行分析,确立15个特征评判指标,并且建立高速磁浮系统的综合评判指标体系;其次利用层次分析法和多粒度粗糙集对高速磁浮不同评判指标进行综合赋权,弥补单一主观或客观赋权方法的不足;最后将多级可拓评价法以及模糊评价法分别运用到高速磁浮的系统综合评判中.理论分析和计算结果表明:高速磁浮系统的综合评判等级为"良好".同时相较于模糊评价法,包含多粒度粗糙集的多级可拓评价法在高速磁浮系统综合评判中更加精确客观,有较好的可行性和实用前景.     

低速磁浮车辆动力学建模与导向机构仿真分析

在分析低速磁浮车辆结构及其运动学关系基础上,利用SIMPACK软件,建立了含主动悬浮控制的76个自由度的磁浮车辆虚拟样机模型,开展了基于整车动力学的低速磁浮车辆导向机构仿真分析,研究了T形臂、横向滑台及两者之间的运动学规律。仿真结果表明:在300 m半径曲线和三转向架结构条件下,为了保证磁浮车辆顺利通过曲线,磁浮车辆导向机构前T形臂长度应大于后T形臂长度,两者比值的优化区域在1.50和2.00之间;车辆头尾T形臂相对于车体的转角幅值大小基本相同,方向相反,对应滑台的横向位移曲线形状与幅值基本相同;同一转向架前后滑台的最大横移量之比等于前后T形臂长度之比。     

长沙中低速磁悬浮项目开建

5月16日上午，国内首条具有自主知识产权的中低速磁浮交通线路一长沙火车南站至长沙黄花机场磁浮工程在长沙南站东广场开工建设。长沙磁浮工程投资估算总额大约42亿元，线路总长18．54公里，设计时速100公里，是目前世界上中低速磁浮投入商业运营最长的一条线路。     

基于DSPN的高速磁浮车地通信系统可靠性及时延

为满足磁浮运行控制系统对于列车高速运行条件下通信实时、大容量的需求,基于确定与随机Petri网(deterministic and stochastic Petri nets, DSPN),根据38 GHz毫米波的影响因素,建立了其通信故障模型;按照信息帧的发送、冗余结构处理、双通道传输以及选择表决的整个传输过程,建立了车地下行链路数据传输模型.对磁浮车地通信系统的可靠性及系统延时进行了形式化分析,结果说明,磁浮38 GHz毫米波无线通信网络无故障概率达99.452%,故障平均修复时间达373.80 ms,满足高速磁浮车地通信的需求.      

主动磁悬浮轴承在余热发电机的应用研究

针对传统余热发电设备存在发电效率低、成本高、体积大等问题,设计了一款装备5自由度（5-DOF）主动磁悬浮轴承的余热发电机,用于余热发电有机朗肯循环系统. 首先,基于电机转子轴径限制和最大承载力要求,确定径向磁悬浮轴承和轴向磁悬浮轴承的结构形式,采用一维磁路模型和二维有限元分析,计算并校核磁悬浮轴承的尺寸和性能参数;其次,为保证磁悬浮轴承的稳定裕度,采用三电平PWM功率放大器降低输出电流纹波,利用不完全微分PID控制器和不平衡补偿算法实现5自由度稳定悬浮;最后,将该磁悬浮余热发电机应用到实际客户现场,从稳定裕度、承载力和轴振峰峰值3个维度验证磁悬浮余热发电机的可靠性. 现场试验结果表明:磁悬浮余热发电机系统运行稳定可靠,实现了满功率发电和长期运行考核;在全工况运行范围,磁悬浮轴承系统的灵敏度函数小于12 dB,余热发电机转子振动峰峰值小于53 μm,满足ISO14839-3规定的长期稳定运行要求;轴向承载力最大达到3 600 N,满足实际工况需求.      

THE EDDY LOSSES OF A MAGNETIC THRUST BEARING

Accurate calculations of losses associated with the operation of magnetic bearings are particularly important for high speed applications where the rotor losses are expected to be large and for some particular applications where even low power losses will be critical. Power losses in the magnetic thrust bearing is often neglected, but if there is misaligned in the rotor and bearing, the magnetic field in the thrust bearing is no longer axisymmetric one, or the dynamic control current in the winding is time dependent one, eddy currents are caused to flow inside the conducting material, then the power losses are very important for magnetic bearing design. This paper presents an analytical model of a thrust magnetic bearing, and the magnetic fields, forces and losses of thrust magnetic bearing are calculated. In the calculations the frequency of dynamic control current is up to 1 000 Hz, rotating speed is from 60 rpm to 1 200 rpm, and the non-linearity of material is also taken into consideration. The results shows that if the magnetic field is not saturation, the eddy losses is proportional to dynamic control current frequency and a square function of dynamic control current, and also 5/2 power function of shafts speed.     

轴-径向混合磁轴承动态特性及控制研究

为了减小三自由度轴-径向混合磁轴承（ARHMB）的涡流损耗并增加轴向磁力，提出轴向采用软磁复合材料（SMCs）制备的推力轴承，在推力盘与转子的气隙处引入Halbach阵列以增强轴向气隙磁密，径向采用叠片结构. 首先，基于动态磁通分布及等效磁路法，建立综合考虑涡流、漏磁及交叉耦合效应的等效磁阻模型；其次，对比分析了材料类型及交叉耦合效应对等效磁阻频率响应、动态刚度的影响；最后，采用计及涡流、漏磁及交叉耦合效应不完全微分PID控制对ARHMB进行研究. 研究结果表明:SMCs制备的ARHMB相比碳钢材料可以提供更大、更稳定的磁力以及更大的工作带宽，在高频条件下具有更好的动态特性；考虑交叉耦合效应时，SMCs制备的ARHMB动态特性在高频时变化率较大，不可忽略；对于低带宽工作的碳钢轴承，交叉耦合效应不明显；电磁轴承系统响应速度很快、超调量小、稳态误差近似为0，具有良好的控制特性.      

改进遗传算法在磁悬浮轴承控制中的应用

改进后的遗传算法通过二次演化能够有效地避免算法中容易陷入局部最优值的缺陷.这里采用改进后的遗传算法来对磁悬浮轴承控制器中的PID参数进行了整定,仿真结果表明该算法具有良好的整定效果.     

汽车涡轮增压器支承型式的研究

文中阐述了涡轮增压器的支承问题是汽车涡轮增压器亟待解决的突出问题,对涡轮增压器的三种支承型式进行了深入细致的讨论,分析了全浮式轴承、高速滚珠轴承和磁悬浮轴承的使用性能和存在的问题,提出了全浮式轴承和高速滚珠轴承比较可行的改进方案和进一步的研究思路。     

轴向主动磁轴承的改进不完全微分PID控制

为了减少电磁轴承控制中测量噪声的干扰,提高电磁轴承控制的稳态精度,以立式电机的主动控制电磁轴承为研究对象,分析了测量噪声对传统PID控制的影响,并针对一阶不完全微分PID控制和传统PID控制不能满足系统控制性能要求的情况, 提出一种基于二阶不完全微分PID控制的改进算法.采用MATLAB的Simulink搭建了仿真模型,利用C语言和磁轴承控制平台进行了算法的试验验证.仿真和试验结果表明,改进的算法能够改善磁轴承系统的静态性能,气隙的稳态误差约为20 m,比传统PID、带一阶滤波器的不完全微分PID减小了约50% (30 m),证明了该算法的有效性.      

基于信号预处理和Hilbert变换的滚动轴承故障诊断

针对滚动轴承振动信号复杂和非平稳的特点,及故障信号常常淹没于各种噪声的情况,先利用消除趋势项和小波降噪对包含故障信息的信号进行预处理,再应用Hilbert变换对信号进行包络解调和频谱分析,提取滚动轴承故障特征频率,并判断其故障模式.对滚动轴承内圈、外圈和滚动体故障的诊断试验,证明了信号预处理和希尔伯特(Hilbert)变换相结合的方法对滚动轴承内圈和外圈局部损伤故障的诊断是有效的和可行的,但不能很好地检验出轴承滚动体的故障特征     

高速动力车轴箱用圆锥滚子轴承单元

文中对比分析了圆锥滚子轴承单元的主要特点，提出圆锥滚子轴承是高速动力车轴箱用轴承的理想选择。     

转子-轴承-密封系统的多因素动力行为研究

建立了转子-轴承-密封动力学模型,通过数值积分模拟方法,研究了轴系对中偏心、轴承支承润滑特性、密封力等动态因素对系统振动的影响,其运动行为和各因素对系统运动稳定性的影响,得出了各种因素与系统运动行为之间的相互关系.     

TRANSIENT RESPONSE OF FLEXIBLE ROTOR WITH ACTIVE MAGNETIC BEARINGS DURING ROTOR DROP

11ntroductionAnactivemagneticbearing(AMB)isanewandhightechnologyforactivevibrationcontrol.Itisbeingusedinindustrialrotatingmachinerysuchascentrifugalcompressorsandpumpswithhighperformances-Ingeneral,amagneticbear-ingsystemneedsabackuprotorsupportsystem-backupbearingsincasethatAMBsystemfailsorthemachinedoesnotoperate.Abackupbear-ing,whichisalsocalledan"auxiliarybearing"ora"catcherbearing",isarollingelementbear-inglocatedattheouter-boundofAMB.Beingassembledonthestator,thebackupbearingisnotac…