高速列车涡流制动技术综述

介绍涡流制动的基本原理、分类、特点、结构和特性,对涡流制动的关键技术进行分析。全面回顾汽车行业及德国、法国、日本等在高速列车涡流制动领域所做的工作和取得的进展,对我国高速列车制动系统的发展及涡流制动的研究方向提出建议。     

高速列车线性涡流制动系统电磁发射特性研究

线性涡流制动系统在工作过程中会对周围环境产生电磁干扰,从而影响车载设备和轨旁信号设备的正常工作,阻碍涡流制动技术在高速列车上的应用。为了满足高速列车线性涡流制动系统辅助设计需求,文章建立了线性涡流制动系统的有限元分析模型,分析了列车速度、励磁电流及气隙大小对线性涡流制动系统气隙磁场的影响,并与理论分析模型相比较,验证所建立模型的正确性。分析线性涡流制动系统产生的电磁发射特性,结果表明：线性涡流制动系统产生的电磁发射在沿z轴方向时先增大后减小,靠近励磁电磁铁时电磁发射强度最大,沿y轴方向时呈周期性分布,沿x轴方向产生的电磁干扰较小。     

永磁涡流制动与电磁涡流制动热力学特性对比分析

电磁涡流制动由于其不受列车黏着限制且衰减较小的优点,常用作高速列车的制动装置,但其结构尺寸和质量较大,磁极温升较高,阻碍了进一步推广应用。因此,在电磁涡流制动装置的基础上提出永磁涡流制动方案,结合理论计算和仿真分析,对比了相同极距和结构尺寸的2种涡流制动装置的气隙磁场,得出涡流制动力与气隙磁场的关系;计算了相同结构尺寸下永磁涡流制动和电磁涡流制动装置制动力和吸引力大小随速度的变化,同时对比分析了2种装置的磁极平均温度随速度的变化。研究结果表明,永磁涡流制动和电磁涡流制动的制动力计算方式具有等效性,相同结构下永磁涡流制动的制动力可达标准励磁参数下电磁涡流制动制动力的3.29倍,制动力相同时永磁涡流制动的磁极温升更小。     

高速列车新型制动技术

去年秋天,采用轨道涡流制动技术的德国ICE3高速列车首次投入商业化运营。其实,轨道涡流制动的概念并不新鲜。早在上世纪70～80年代,一些国家就研究开发出无摩擦制动技术——涡流制动技术。如今经历了极为艰苦的改造之后,德国铁路已经将其成功地     

法国新一代高速列车AGV

介绍了法国新一代高速列车AGV，该车采用动力分散方式和铰接式转向架、涡流制动等技术，具有较好的运行性能。     

轨道涡流制动研究方法分析

主要介绍了轨道涡流制动的基本原理和特点,对影响轨道涡流制动特性的关键参数进行分析。分析总结了理论分析法、有限元仿真法和台架试验法这3个主要的研究方法。对我国高速列车制动系统的发展及轨道涡流制动的研究方向提出建议。     

高速列车涡流制动对轨道计轴器的影响分析

线性涡流制动由于其非黏着制动的特点,有望成为我国高速列车的新型制动方式。目前,涡流制动系统对既有线路轨道信号设备的电磁干扰缺乏相关研究,阻碍了该项技术的进一步应用。文章选取计轴器作为典型的轨道信号设备,在理论分析的基础上,采用ANSYS Maxwell和Twin Builder分别建立涡流制动电磁系统与计轴器的仿真模型。基于Twin Builder平台对涡流制动系统模型和计轴器模型进行联合仿真,分析涡流制动系统对计轴器的电磁干扰。试验结果表明,涡流制动电磁系统模型的仿真结果与理论计算结果相符,在无涡流制动系统的列车通过时计轴器感应电压为8.94 mV,验证了所建立模型的正确性;在有涡流制动系统的列车通过时会在计轴器感应线圈中产生峰值约为50 mV的干扰电压,使计轴器的感应电压超过设定阈值,从而可能产生误判,导致轨道区段的占用情况不准确,影响行车安全。该联合仿真模型可以辅助设计涡流制动装置,从而推动其应用。     

高速列车制动模式探讨

高速列车的功能比普通列车的大几倍，而高速下轮机间的粘着系数及闸瓦与动轮之间的摩擦系数都降低了一个数量级，故高速列车必须采用新的制动体系，电阻制动技术成熟，而再生制动能回收大部分动能，且制动特性较好，在直流牵引电动机和交流同步，异步电动机驱动中得到广泛应用。盘形制动在高速车辆上是必不可少的。在非粘着的电气制动中，磁轨制动的磨耗大，适用于紧急制动，而轨道涡流制动在８０～３００ｋｍ／ｈ速度内，制动特性平     

高速磁浮列车涡流制动控制研究

针对高速磁浮列车涡流制动的特点,采用了跟踪理想制动曲线的控制策略,并利用模糊控制理论设计了涡流制动等级控制器,通过对紧急制动过程中列车位置的闭环控制,实现列车准确停靠目标停车区.最后在simulink中对制动过程进行了仿真试验,结果表明上述控制策略和控制器具有较强的鲁棒性,达到了预期目的.     

基于涡流制动技术的高速磁悬浮列车安全制动控制研究

通过对涡流制动系统结构的了解,分析了涡流制动的基本原理。根据推导出来的轨道涡流制动特性方程,分析了速度对制动力的影响。最后分析了列车制动过程中的受力情况,并对列车安全制动时的制动级别进行了判定。     

300 km/h动力分散电动车组制动方式研究

对我国将要研制的 3 0 0km/h电动车组中制动方式进行了分析论证。在“先锋号”和“中华之星”高速动车组研制的基础上 ,通过理论计算及比较 ,提出了较为合理的制动方式 :动车采用合金锻钢轮装制动盘 电阻制动 再生制动 ,拖车采用合金锻钢轮装制动盘 盘形涡流制动。这样的配置可减轻制动盘和闸片的负荷 ,制动装置的制动能力得到很大提高 ,满足 3 0 0km/h电动车组所需的制动力以及制动距离的技术条件     

地铁车辆涡流制动装置磁场分析与制动力矩计算

分析了旋转型永磁涡流制动装置的工作原理,并以地铁车辆为对象设计了一种涡流制动装置的结构。利用ANSYS分析软件对其磁场分布进行分析,得到磁通密度的变化规律。以电磁场理论为基础,利用解析法计算了制动装置的制动力矩。为旋转型涡流制动装置的设计、优化与控制方法等提供了一定的依据。     

旋转型永磁涡流制动装置的研究

研究了一种适用于非动力车辆的非摩擦制动技术--旋转型永磁涡流技术.根据涡流制动原理,以CRH2拖车转向架为对象,设计了旋转型永磁涡流制动装置.运用ANSYS软件着重进行了旋转型水磁涡流制动装置磁场的瞬态分析,得到在不同速度下感应盘所能提供的制动功率.最后从制动装置的永磁体磁极埘数、磁极周向距离、极片厚度、空隙宽度等方而...     

使用涡流制动的高速动车组制动力匹配分析研究

分析了在高速动车组制动系统中增加线性涡流制动后,涡流制动力和空气制动力的分配原则。接着讨论了基于试验数据建立钢轨温升和闸片磨耗数学模型的方法。基于经验公式以减少钢轨温升和减少闸片磨耗为目标,提出一种分配涡流制动力和空气制动力的优化控制策略。通过优化计算,给出了涡流制动力和空气制动力的分配关系。     

磁悬浮列车的涡流制动问题

介绍了磁悬浮列车制动的一般问题以及德国TR07磁悬浮列车中涡流装置的供电电源、制动装置、有关的计算与试验曲线。最后介绍了用“迎流”有限元法求解制动力的方法。     

动车组涡流制动系统仿真研究

提出了一种适用于动车组的线性轨道涡流制动系统方案,分析其动作机理,并建立了数学模型。根据涡流制动系统的控制原理,结合动车组制动时再生制动、涡流制动以及空气制动的分配关系,运用MATLAB软件建立涡流制动系统仿真模型,分析了励磁电流和气隙对涡流制动力的影响。通过仿真分析得出合适的励磁电流与气隙值,为涡流制动系统在动车组上的应用提供了理论依据。     

电涡流位移传感器检测车轮外形的研究

简单分析了电涡流位移传感器特性,设计了电涡流位移传感器标定试验方案,提供了不同曲率半径的传感器标定试验结果,最后给出了车轮形状测量试验的结果与分析。     

安装风阻制动装置的高速列车制动距离研究

随着高速列车运行速度的提高,采用包括风阻制动技术在内的组合制动方式以保证高速列车紧急制动时达到规定的制动距离成为热点研究方向。文章针对目前研发中的新型分布式风阻制动装置,采用计算流体力学(CFD)方法对安装风阻制动装置的列车进行了制动力计算,并将相关结果作为输入参数,评估不同布置工况下风阻制动装置对高速列车制动距离的影响。依据评估结果,确定了风阻制动装置的适用速度范围、使用特点及效果。     

基于预测电流控制的CIT400高速综合检测列车运行特性仿真分析方法

基于CIT400高速综合检测列车牵引传动系统的结构和牵引特性,运用MATLAB/Simulink软件建立预测电流控制下的高速综合检测列车牵引传动系统仿真模型,仿真分析列车在牵引和制动工况下受电弓短时断电及网压波动时的运行特性,并与实测数据进行对比分析。研究表明:仿真结果与实测数据基本一致,建立的仿真模型能正确反映列车的运行特性,能够满足列车实际运行的动静态要求。