电机中置式中速磁悬浮列车单悬浮架动力学建模及特性研究

针对一种无构架式牵引直线电机中置的中速磁悬浮列车悬浮架,建立包含4个独立闭环控制系统的单悬浮架动力学模型,并利用Matlab/Simulink软件仿真悬浮架在悬浮状态、落车状态的动力学响应,以及悬浮架在包括单侧轨道、双侧轨道相同相位,双侧轨道相反相位3种轨道不平顺激励状态下的各组件的垂向扰动响应。仿真结果表明这种电机中置的悬浮架结构形式具有落车时将电机提升、悬浮时将电机放低的性能,具有在受到轨道不平顺激励时减小中置直线电机不平顺振动的作用,有利于保持直线电机与轨道之间的工作气隙,提高中速磁悬浮列车的牵引效率和悬浮架的稳定性。     

磁悬浮列车直线感应电机恒转差频率磁场定向控制

为了解决磁悬浮列车直线电机传动系统与悬浮系统相互影响的关键问题,提出了一种直线感应电机恒转差频率磁场定向控制方法,在实现牵引的同时尽可能地减小了法向力波动对悬浮系统的影响。试验结果表明该控制系统性能优良、稳定。     

直线电机轮轨交通系统牵引坡度及启/制动距离计算研究

直线电机轮轨交通是一种采用直线感应电机LIM牵引的新型城市轨道交通形式.在分析直线电机轮轨系统列车牵引和制动特性的基础上,从列车受力分析的角度,建立直线电机线路参数分析的模型;利用该模型,计算得到直线电机轮轨线路的安全牵引坡度及启/制动距离.     

中低速磁悬浮列车运行电磁环境的分析

采用电磁场有限元法对悬浮电磁铁和直线牵引电机的泄漏磁场分布进行仿真计算,并将计算结果与中国科学院电工所对CMS04型中低速磁悬浮列车电磁辐射现场测试报告进行详实的比较分析,从而证明了中低速磁悬浮列车交通系统是一种电磁环境良好的绿色城市轨道交通系统。     

高速磁悬浮双端并联供电模式下环流特性研究

为适应高速磁悬浮列车在高速运行状况下需要较大牵引功率,同时减小线路损耗、提高可靠性,通常采用牵引变流器双端并联供电模式为磁悬浮列车提供牵引动力。基于仿真分析,通过建立双端供电模式下高速磁悬浮列车牵引供电模型,研究双端供电电缆环流形成机理,分析不同牵引变流器输出电流幅值、频率、相位及不同线路参数下双端供电环流特性。结果表明:变流器双端并联供电模式下馈线电缆环流主要由变流器输出相位错相及馈线电缆参数变化引起,环流大小与线路电感值成反比,当馈线电缆较短时,可通过在牵引变流器输出侧串联输出电抗器,减少馈线电缆环流。以上结论可为高速磁悬浮双端供电模式下环流抑制提供理论基础。     

磁悬浮列车牵引变频器控制单元设计

磁悬浮列车采用VVVF变频器控制感应直线电机的运行,对牵引变频器控制系统的可靠性要求较高。文章介绍了一种牵引变频器控制系统的设计方案,它兼顾了软件的灵活性和硬件的实时性,在软件和硬件之间合理分配任务,提高了系统的可靠性。     

直线电机车辆牵引电机恒隙控制的初步研究

直线电机轨道车辆采用直线感应电机牵引、轮轨系统支撑导向,是一种新型城市轨道交通工具。本文介绍了直线电机的原理,对加拿大、日本以及广州4号线的直线电机车辆的不同牵引电机悬挂方式进行了对比分析,提出了在牵引电机悬挂系统中采用主动控制的恒隙技术的初步设想。     

牵引直线感应电机推力优化控制的研究

本文利用涡流损耗分析的方法,推导了考虑纵向边端效应的直线感应电机动态数学模型。通过对直线电机控制特点的分析,设计了LIM矢量控制器。在此基础上,提出了一种以推力最大为目标的牵引直线感应电机推力优化控制方法。Matlab/Simulink仿真结果与直线电机牵引传动实验平台的实验结果表明,采用优化控制后直线电机在输入一定时能够提高输出推力,输入功率越小推力提高越明显,同时系统具有良好的调速性能,验证了本方案在牵引直线电机控制上的可行性。     

中低速磁悬浮列车用直线电机法向力的测试研究

提出中低速磁悬浮列车采用普通异步直线电动机和为牵引动力，其电机的法向力是影响列车稳定悬浮的重要因素，并对此进行了试验研究。分析了电流、频率以及气隙与法向力的关系，得出在法向力不大于车体重量十分之一的情况下，通过调节列车动态悬浮控制参数，可使列车稳定悬浮运动的结论。     

唐山中低速磁悬浮列车试验线牵引供电系统

为进行中低速磁悬浮列车的各项功能试验,在唐山修建了1.5 km的试验线.根据试验线系统的特点,阐述了其牵引供电系统供电电压制式的选择,牵引变电所的主接线、设计原则、负荷容量的计算方法及主要电气设备.通过设计和试验,掌握了中低速磁悬浮列车牵引变电系统的设计要求及设备选型原则.     

中低速磁浮列车技术研究进展

文章介绍了中低速磁浮列车的技术特点,并从悬浮、直线电机牵引、走行机构三个方面讲述了中低速磁浮列车技术的现状.     

一种磁悬浮列车牵引逆变器的研制

介绍了TEP-15HI02型磁悬浮列车IGBT牵引逆变器的主要技术参数、主电路原理及总体结构,简述了该逆变器的技术特点,通过组合试验及运行考核表明该逆变器的设计能够满足磁悬浮列车应用需求.     

中低速磁浮列车牵引性能研究

中低速磁浮列车是磁浮交通系统的关键装备,由于脱离了轮轨接触,其牵引方式也与传统列车差别巨大.以3节编组中低速磁浮列车为例,对该列车的运行阻力、牵引力、电制动力进行了计算分析,根据计算结果对列车的牵引和电制动性能进行了评价,并完成了列车的故障运行能力校核.     

中低速磁浮列车运行控制系统的方案及其实现

以国防科技大学中低速磁浮列车试验线为应用背景,介绍了中低速磁浮列车运行控制系统的基本功能需求, 主要包括驾驶功能、保护功能和监视功能。在功能需求设计的基础上,阐述了其运行控制系统的多总线原理实现结构和各节点的基本构成方案,最后给出有关试验结果。在磁浮列车试验线上。基于文中所述的运行控制系统的总体设计,建立了相应的硬件系统,开发了相应的控制软件,并进行了车载试验。     

高速常导磁浮列车直线电机系统模拟试验台发电特性研究

高速常导磁浮列车中的直线同步电机系统是集列车悬浮、牵引、导向及发电功能于一体的核心系统.本文详细介绍了该系统旋转模拟试验台的设计思路及结构特点,并利用有限元分析软件对其额定运行点进行了二维电磁场分析.给出了气隙磁场空间分布图,分析了该系统直线发电机的工作机理,重点计算了试验台额定运行时直线发电机的各条发电支路的磁通变化规律及相应的发电特性.对发电特性的波形、交变频率、感应电势幅值、相邻2条支路的发电特性间的相位差进行了分析,确定了试验台结构参数与其相互关系.对试验台进行的一系列试验结果证实了理论分析所得结论.由此确定了高速常导磁浮列车实际运行时,车载直线发电机的发电情况及其特点.     

磁浮车辆液压夹钳单元绝缘方案研究

中低速磁浮列车以其绿色环保、安静舒适、爬坡能力强、转弯半径小、建造成本低的优势,在城市轨道交通的应用上体现出较强的环境适应性和较好的社会经济性。相比传统轮轨接触式列车利用轮对分散接地的方式,磁浮列车采用双端第三轨集中接地模式。实际上,磁浮车辆不仅需要从第三轨获取主电气设备的工作电流,还需要将车体感生电动势导入第三轨。此种特殊的接地设计,会使列车在牵引启动过程中闸片与F轨制动面之间产生火花,从而形成灼痕。为此,有必要针对磁浮列车液压夹钳单元绝缘方案进行深入研究,提出应对措施,优化设计,为磁浮车辆推广应用奠定基础。     

中低速磁浮列车U形电磁铁的电磁力特性分析

由于中低速磁浮列车车体携带较重的初级线圈,影响了列车载客能力和牵引动力,为了提高中低速磁浮车的运载能力,必须提高U形磁铁的悬浮和导向能力。以国内已经开通运营的2条中低速磁浮试验线中U形电磁铁基本结构参数为例,建立U形电磁铁的3D有限元仿真,根据电磁力仿真结果,分析得到影响电磁力特性的主要结构参数为铁芯长度、磁极宽度、线圈厚度和励磁电流等,根据仿真计算结果,总结上述参数对电磁力特性的基本规律。根据主要结构参数的作用规律,更新了原来参数设计值,仿真结果验证了上述规律的正确性和新参数值的合理性。     

高速磁浮列车头型多目标气动优化设计

针对常温常导高速磁浮列车头型的几何特点,将其分为流线型和设备舱2个部分,采用改进的VMF参数化方法和曲面离散方法,分别进行参数化设计;对提取的12个设计参数,结合计算流体力学方法、支持向量机模型和多目标粒子群算法,以整车气动阻力系数和尾车气动升力系数为优化目标,以头车气动升力系数为约束条件,进行高速磁浮列车头型多目标气动优化设计,并进行设计参数的灵敏度分析;对优化外形进行工程化改进和风洞试验验证。结果表明:参数化设计方法能够利用较少的设计参数描述高速磁浮列车头型;减少计算量且提高优化效率的支持向量机模型的预测精度满足设计要求;头型长度是影响高速磁浮列车气动性能的关键设计参数,水平剖面型线对头尾车气动升力的影响较为显著;较原始外形,采用根据工程设计要求改进的优化外形后,整车气动阻力系数减小19.2%,头车和尾车气动升力系数分别减小24.8%和51.3%。