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。     

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。     

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。     

大功率永磁直驱客运机车的研制

为适应未来铁路市场的需求,实现机车车辆关键技术的提升,对大功率永磁直驱技术进行了研究,开展样机设计和研制。通过永磁直驱系统、适应永磁直驱技术的变流系统、应对反电势、应对电机失磁等关键技术的深入研究,完成了大功率永磁直驱客运机车的研制。该大功率永磁直驱客运机车具有传动效率高、全寿命周期成本低、检修维护工作量小、环保等特点。     

大功率永磁直驱机车反电势的研究

以大功率永磁直驱机车反电势为研究对象,从永磁直驱电传动系统介绍入手,详细阐述了电机最大反电势产生、选取原则及反电势对整车电器件的影响,再详细分析反电势的应对措施并重点分析了电机侧隔离接触器的控制策略,并深入研究机车失控状况下电机反电势对整车电传动系统的影响。     

不同永磁电机对轨道交通直驱永磁牵引控制系统的影响

为深入研究不同永磁体对大功率直驱永磁牵引控制系统控制特性的影响,设计了钐钴和钕铁硼两种永磁电机.讨论了这两种永磁电机的特性及基本控制策略,在此基础上对两种永磁电机进行了分析,通过联调试验验证了该系统的稳定性和可靠性.     

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机冷却结构设计

针对永磁直驱电机体积小、转矩密度高、损耗密度大、散热困难的问题,基于190 k W的地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机,在四角冷却结构的基础上设计了3种往返式循环水路结构,对3种冷却水路结构进行流体场计算,选取最优方案进行温度场分析,制造了一台功能样机进行试验验证,试验结果与计算结果相吻合,且温升合理,电机稳定可靠运行。     

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。     

地铁永磁直驱牵引系统设计方法

介绍了地铁永磁直驱牵引系统设计的核心问题,从主电路拓扑、牵引/电制动特性、稳态短路电流、空载反电势、电机额定功率与冷却方式6个方面详细分析并阐述了永磁直驱牵引系统的设计方法,最后分析了国外地铁永磁直驱牵引系统典型应用案例。     

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。     

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机的热分析

随着永磁牵引系统的发展,对电机提出了高功率密度、高转矩密度的要求,热分析在电机设计过程中变得越来越重要。文章以某地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机为例,基于热分析的设计方法提出了设计过程中主要考虑的项点、冷却方式的选择、水冷机座设计的关键参数,并对比了三维仿真结果及试验数据。对比结果表明,定子温度的仿真值与试验数据一致性较好,提出的设计方法可以为永磁直驱同步牵引电动机设计提供参考。     

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.     

永磁同步牵引电动机温度场仿真分析

以一台永磁同步牵引电动机为例,根据其通风结构和传热特点,基于流体力学与传热学的基本原理,建立了电机流-固耦合的1/4物理模型。采用有限体积法对电机内部稳态温度场进行了仿真计算,并结合试验数据,对该电机的通风冷却结构进行了改进。电机温度场仿真结果和温升数值符合设计要求,温升试验数据验证了仿真计算结果的准确性,为该类型电机通风冷却结构的设计和温升计算提供了理论依据。     

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。     

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。     

基于热网络的全封闭风冷永磁电机温升分析

全封闭风冷永磁牵引电动机功率密度高、内部散热条件恶劣,对电机热设计和温升控制提出了较高要求。研究了热网络方法在电机温升分析中的应用,对一款全封闭风冷永磁电机构建热网络模型,并基于MATLAB/SIMULINK平台编程计算热网络参数,实现了对电机内部温升计算和热分析的快速响应。与试验结果对比发现,热网络方法温升计算结果具有较高准确性,能满足电机工程设计需要,对电机热设计具有工程指导意义。     

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,     

国内首套地铁永磁直驱牵引系统通过装车试验考核

<正>2016年3月,由株洲中车时代电气有限公司研制的地铁永磁直驱牵引系统顺利通过装车试验考核。相比传统异步电机牵引系统,实测节能超过15%,充分体现了永磁直驱牵引系统的技术优势。永磁直驱牵引系统取消了传动齿轮箱,无传动损耗,降低了机械噪声。此次地铁永磁直驱牵引系统装车试验在20多天的时间内先后完成了列车AW0与AW3 2种载荷下的动力性能试验、永磁直驱电机无位置传感控制试验、粘着利用控制试     

地铁永磁直驱牵引系统优化策略与仿真分析

分析了影响永磁直驱牵引电机重量的关键因素,提出了降低直驱电机重量的系统优化方案,以国内某地铁线路为应用目标进行了仿真计算和对比分析,总结得出了地铁永磁直驱牵引系统的优化策略。