永磁同步直驱电机悬挂模式研究

为了研究由永磁同步直驱电机不同悬挂模式引起的驱动系统质量分布差异以及车辆运行速度等级对轮轨垂向作用力的影响,利用非线性有限元分析软件Ls-dyna建立了轨道交通车辆车轮-轨道耦合系统的冲击力学分析模型,就永磁同步电机架悬直驱和轴悬直驱2种技术模式进行了优劣性分析。结果表明:当车辆运行速度较低时,轴悬直驱可作为永磁电机悬挂方案;当车辆运行速度较高时,应选择架悬直驱作为永磁电机悬挂方案。     

架悬式永磁直驱转向架的动力学性能研究

文中介绍了低轮轨动作用力的架悬式永磁转向架技术方案，结合架悬式永磁直驱转向架结构和B型地铁线路特点，建立了非线性驱动装置系统和整车动力学计算模型，进行了电机吊挂参数对车辆动力学性能影响规律研究，优化了能满足速度80 km/h B型地铁运营要求的电机吊挂参数，对车辆动力学性能进行了各工况下的仿真校核分析，同时利用线路动力学试验，验证了架悬式永磁转向架的动力学性能符合标准要求。研究结果表明：装用架悬式永磁直驱转向架的速度80 km/h B型地铁宜采用较大刚度的电机吊挂参数，车辆具有较高的临界速度，平稳性、安全性和柔度系数均满足标准要求，车辆刚性自振频率无耦合，架悬式永磁直驱转向架动力学性能达到运营要求。     

六轴提速机车采用弹性架悬方式的研究

针对我国2C0轴式提速机车转向架横向动力学性能较差的问题,提出新的2种端轴驱动装置弹性架悬方案：中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机端采用吊杆悬挂的电机端弹性架悬方式;中间轴采用驱动装置刚性架悬、两端轴在电机悬臂端为2点悬挂并通过吊杆悬挂在构架端梁上的悬臂端弹性架悬方式。采用多刚体动力学软件SIMPACK建立2C0轴式刚性和弹性架悬机车的动力学模型,比较电机端弹性架悬方式、悬臂端弹性架悬方式和各轴电机均采用驱动装置刚性架悬的既有架悬方式下的机车动力学性能。分析结果表明：与既有架悬方式相比,采用端轴驱动装置弹性架悬方案可以显著降低机车直线运行的轮轴横向力,改善机车通过大、中半径曲线的横向性能,提高平稳性;在2种端轴驱动装置弹性架悬方案中,电机端弹性架悬方式优于悬臂端弹性架悬方式,前者的非线性直线运行临界速度比后者和既有架悬方式有较大提高。     

架悬机车驱动装置悬挂参数规律的研究

为了研究驱动装置悬挂参数对机车横向动力学性能的影响,提出3个刚体的机车横向振动简单模型,结合轮对横向随机响应的特点,分析不同速度下,驱动装置悬挂参数对机车受迫振动的影响。同时讨论了驱动装置和构架质量、空心轴横向合成刚度、一系横向刚度以及驱动装置横向阻尼对驱动装置悬挂刚度选配及横向响应的影响情况。结果表明:机车运行速度达到160 km.h-1后,驱动装置悬挂应采用弹性架悬方式,刚度在0.01 MN.m-1数量级,计算结果与详细模型是吻合的;质量和一系横向刚度的变化对刚性架悬机车影响比较大,对弹性架悬机车的影响小;分析弹性架悬机车驱动装置的振动,必须考虑空心轴横向合成刚度和低速运行工况。     

用于大功率永磁直驱电力机车驱动系统的PHM系统研究

大功率永磁直驱电力机车在线路运用考核期间需利用PHM系统跟踪驱动系统的过程数据,通过PHM系统可持续监测永磁电动机轴承温升、振动及转向架关键部件振动、位移、应力情况,深入分析永磁直驱系统的特点,充分验证大功率永磁直驱系统的可靠性,为后续大功率永磁直驱技术的推广应用提供技术数据和依据。文章介绍了用于实时监测大功率永磁直驱电力机车驱动系统的PHM系统的基本方案、系统组成和试验验证等。     

地铁车辆新型永磁直驱转向架的设计和分析

介绍了一种结合新型驱动方式的永磁直驱转向架。该转向架采用抱轴安装式永磁直驱电机,具有高效、节能环保、噪声低、节约空间等特点,实现了小轴距。构架采用"交叉板式"柔性横梁,能提供较低的扭转刚度和合适的抗菱刚度,改变了传统转向架用一系、二系悬挂适应轨道扭曲的特点。该柔性构架的强度分析结果表明,柔性构架完全满足标准规定的要求。永磁直驱转向架与传统转向架的动力学性能对比分析表明,永磁直驱转向架的柔性构架能有效降低轮重减载率,并能保证车辆的蛇行稳定性,且其冲角、磨耗功指标要明显优于传统转向架,曲线半径越小优势越突出。     

大功率永磁直驱电力机车牵引系统

分析了永磁直驱技术的应用优势,并对直驱驱动结构进行了说明。重点阐述了永磁直驱牵引系统与异步牵引系统的差异,对牵引系统的关键部件进行了描述,并对反电势的应对策略进行了说明。永磁直驱牵引系统完成地面组合试验并进行了装车验证,结果表明永磁直驱牵引系统的优越性。     

新型永磁直驱驱动单元技术的设计和分析

为实现轨道交通关键技术的提升,研制了一种新型永磁电机直驱驱动单元.介绍了新型直驱驱动单元的技术参数和结构特点,同时分析了既有轨道交通永磁直驱技术的特点,总结了新型驱动单元主要部件的结构设计和技术特点.     

考虑电机凸极效应的永磁同步风力发电机滑模位置观测器

分析了直驱式永磁同步风力发电系统（D-PMSG）用内置式永磁同步电机的数学模型,通过进行数学变形,提出了一种适用于内置式永磁同步电机的新的滑模位置观测器模型。该模型只与交轴电感有关,而与直轴电感无关。并且采用双滤波器串联的方式提取反电动势信息,可以实时测量不同转速下的滤波器相移,用于角度补偿。仿真与实验验证了控制策略的有效性。     

大功率永磁直驱系统技术研究及应用

文章重点从直驱驱动结构和直驱永磁同步电机两个方面对永磁直驱系统进行了研究,首次实现了在电力机车上的装车应用,并进行了牵引系统的地面试验和整车滚动试验台试验,试验表明了系统在高效、节能等方面的优越性。通过本项目的实施,为永磁直驱技术的研究应用提供参考,积极推动永磁直驱系统在我国轨道交通领域的技术发展。     

大功率永磁直驱技术优势及技术难点的深入研究

大功率永磁直驱驱动技术是继交流传动技术替代直流传动技术后又一新的重大技术跨越。文中对永磁直驱技术优势进行了分析,对国际同类技术发展现状进行了介绍,对直接驱动轮对技术、大功率永磁电机和永磁变流控制技术的技术难点进行了深入研究并提出解决方案,对永磁直驱技术的技术风险进行了阐述。     

中国首台永磁直驱转向架装车试验成功

<正>9月7日,由中车青岛四方机车车辆股份有限公司自主研制的国内首台地铁车辆永磁直驱转向架装车试验成功,填补了国内在直驱转向架技术领域的空白。该永磁直驱转向架采用先进的永磁直驱技术,比传统转向架节能达15%,噪声降低了10 d B。传统转向架由电机牵引,通过齿轮传动装置驱动,而永磁直驱转向架是将永磁直驱电机整体安装在轮轴上直接驱动轮对,省去了中间的齿轮传动环节,具有结构简单、高效节能、运行可靠、噪声低等显著优点,     

国内外永磁电机直接驱动式转向架的发展

介绍了国内外永磁电机直接驱动式转向架和直驱技术的发展情况,分析了转向架直驱技术的优缺点及其未来的发展趋势,为国内电机直驱转向架的发展提供参考。     

采用永磁直驱技术的客运电力机车轮对设计分析

介绍了国内外永磁直驱技术的发展现状,以中车大同电力机车有限公司研发的采用永磁直驱技术大功率客运电力机车轮对为分析对象,着重从轮对的结构特点、车轮和车轴结构设计、材料选择及强度校核分析进行了阐述,提出了轮对设计理念和思路,总结了车轮和车轴的计算参数、计算方法、各受力工况的荷载情况及强度校核结果,说明了需重点关注部位及注意事项,为今后永磁直驱机车轮对设计起到一定的借鉴和指导作用。     

电力机车空心轴架悬驱动装置公理设计分析

运用公理设计理论的独立公理对SS9型机车空心轴—六连杆架悬式驱动装置和＂Taurus＂class高速电力机车空心轴六连杆架悬驱动制动装置进行分析,从功能与概念设计层面对电力机车架悬驱动装置的发展趋势进行了初步探讨。结果表明,上述两种驱动装置均为弱耦合设计,满足独立公理,公理设计理论能够给出该结构之所以能够历经考验的理论解释。本研究为如何获得空心轴连杆架悬驱动装置这种优良设计并不断推陈出新提供了方法学上的借鉴。     

转向架永磁同步电机直接驱动技术在国内外的发展概述

介绍了国内外转向架直接驱动(直驱)技术的发展情况,重点从转向架直驱结构和永磁同步电机技术两方面进行分析。同时分析了转向架直驱技术的优缺点及其未来的发展趋势,为国内转向架直驱技术的发展提供参考。     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机散热研究

文章介绍了大功率永磁直驱电力机车牵引电机直驱传动结构和电机风路结构设计,对永磁电机散热仿真和温升试验进行对比分析,在有无联轴器的试验条件下对电机进行温升试验,以证明联轴器传动结构对电机散热具有向好改善;重点对试验中轴承温升偏高的问题进行研究和试验验证,开展不同转速和有无联轴器条件下电机温升试验,经过分析研究给出电机轴承温升与转子永磁体发热的关系;通过转子永磁体磁钢分段技术减少转子磁损耗,经过理论分析和试验证明磁钢分段电机轴承温升比非磁钢分段电机明显下降。通过对永磁直驱电机散热技术研究,证明大功率永磁直驱电力机车电机转子采用磁钢分段技术能够有效降低电机损耗,采用直驱电机连接联轴器传递结构可进一步降低电机温升,为后续轨道交通行业大功率永磁直驱电机散热设计和大功率永磁直驱技术的可靠应用奠定基础,提供有益的设计经验。     

永磁直驱转向架柔性构架强度计算与分析

根据UIC615-4、EN13749和ERRI B12/RP60等标准,计算了永磁直驱转向架柔性构架在超常工况和模拟运营工况下的载荷,利用有限元软件分析了构架的静强度和疲劳强度,使用Haigh曲线进行了疲劳强度评估,对柔性构架的前六阶模态进行了计算,以分析柔性构架的振型及刚度特点。结果表明,永磁直驱转向架柔性构架的强度满足相关标准和规范的要求。     

城市轨道交通车辆转向架柔性构架研究

针对转向架柔性构架技术进行了专题研究,分析了实现构架柔性的不同方式。提出了一种弹性铰接式双“T”型柔性构架方案,其扭曲刚度可低至0.03 k N/mm。采用Abaqus软件分析了电机悬挂方式和抗侧滚扭杆装置对柔性构架的干涉。仿真分析表明,基于双“T”型柔性构架平台的永磁直驱电机弹性悬挂,优选三点架悬方式;为降低抗侧滚扭杆装置对构架柔性的影响,抗侧滚扭杆装置的安装位置应尽量靠近构架纵向中心位置。     

改善六轴提速机车横向动力学性能的方案研究

为了改善我国现有驱动装置刚性架悬方式的六轴提速机车横向动力学性能,提出了在端轴电机端采用2个橡胶元件弹性悬挂的改造方案,给出了2种驱动装置止挡间隙方案.采用多刚体动力学软件SIMPACK建立了详细的2C0轴式弹性架悬机车动力学模型,通过比较三轴转向架端轴驱动装置刚性悬挂与2种改造方案的机车动力学性能,说明改造方案可以显著改善机车的直线运行横向性能和大、中半径曲线通过横向性能,增强机车提速后对线路的适应性,降低其对参数的敏感性,同时在结构允许的条件下应当尽可能选取大的驱动装置止挡间隙.