一种中低速磁浮列车用悬浮牵引合一系统研究

本文提出一种中低速磁浮列车用悬浮牵引合一系统.该系统基于直线感应电机结构,其短定子三相绕组装在车辆上,次级铁板沿轨道辅设.基于有限元数值方法,对合一系统结构及供电模式进行分析计算,结果表明通过基波电流控制牵引力大小;通过施加同步速谐波电流,来控制直线感应电机初、次级之间吸力大小,达到列车稳定悬浮的目的是可行的.与传统结构比较,这种系统将悬浮、牵引两套系统合一,可提高工作效率,降低列车能耗,减少设备数量,且控制方便,适合中低速磁浮列车工程应用.     

英国采用Desiro UK列车

近年来，西门子运输系统集团公司根据英国铁路地区性运输发展需要，设计研制了Desiro UK系列列车。针对英国铁路运营的不同要求，Desiro UK系列列车设计了几种方案：车辆长20或23m；列车编组3～6辆；适用直流750V或交流25kV、50Hz单系供电制式；适用交、直两种电流系统的双供电制式。列车采用模块化设计，不同型式列车可以使用同种类型部件，并且充分考虑了旅客对乘车舒适性和安全性的要求，以及铁路运输公司对列车运行监督控制系统可靠性、旅客信息服务设备适用性要求。20m长列车主要用于短距离运输，23m长列车则用于长距离运输。这两种列车的主要设备和部件基本相同，用于不同牵引供电系统的列车可以有不同的车辆编组方式，列车的头车型式也完全一样。     

中低速磁浮列车运用检修关键工艺设备研究

以国内第一座磁浮车辆段的应用为例,通过对中低速磁浮列车悬浮原理、构造进行分析,研究中低速磁浮列车的维修要点。并结合车辆维修要点,分析适用于磁浮列车运用检修的轨道桥、悬浮架拆装小车、悬浮架综合实验台等关键工艺设备,为今后磁浮车辆段设备的设计提供有益参考。     

基于数值分析的磁浮列车悬浮电磁铁电磁场分布研究

常导中低速磁浮列车采用被动导向控制,其悬浮电磁铁同时提供列车悬浮力和导向力。因此,在磁浮列车的设计中,对悬浮电磁铁磁场的分析非常重要。本文采用Ansoft有限元分析软件对中低速磁浮列车悬浮电磁铁电磁场进行了三维研究,并与二维计算进行了比较。计算结果表明,在电磁铁电流较小情况下,铁心和轨道发生饱和的局部区域较小,三维与二维计算结果接近;但当电磁铁电流较大时,两者计算结果相差较大,三维计算得到的悬浮电磁力值更接近实验值。     

德国TR 08磁浮列车供电推进系统变流器容量的计算

磁浮列车供电推进系统变流器容量的合理配置,不仅关系着牵引变电所能否向列车可靠供电,而且影响到系统的投资与牵引变电所的规模.针对德国TR 08磁浮列车,以项目实践为例,通过对其供电推进系统特点和运行阻力分析,提出一种在无法进行磁浮列车供电仿真的情况下计算变流器容量的方法.     

中低速磁浮列车接地与防雷技术研究

由于中低速磁浮列车摆脱了轮轨接触的约束,因此研究1套能够保证人员和设备安全的列车接地与防雷技术方案迫在眉睫.结合地面牵引供电的防护措施,从大系统角度出发,综合考量制定了一种中低速磁浮列车的接地与防雷技术方案,讨论分析了不同故障工况下车辆的防护手段.     

中低速磁浮列车接地与防雷技术研究

由于中低速磁浮列车摆脱了轮轨接触的约束,因此研究1套能够保证人员和设备安全的列车接地与防雷技术方案迫在眉睫.结合地面牵引供电的防护措施,从大系统角度出发,综合考量制定了一种中低速磁浮列车的接地与防雷技术方案,讨论分析了不同故障工况下车辆的防护手段.     

磁浮列车悬浮控制系统工程化应用中的关键技术

悬浮控制系统是磁浮列车的关键系统,也是磁浮列车区别于轮轨列车的主要特征之一,其主要功能是通过对电磁铁线圈励磁电流的调节,使车辆与轨道之间保持8～10mm的稳定悬浮间隙。介绍了在中低速磁浮试验线悬浮控制系统的基础上,面向国内第一条工程化中低速磁浮交通系统——长沙磁浮快线的建设需求,分析了悬浮控制系统从试验产品向工程化应用过程中遇到并解决的可靠性设计、抗干扰设计、车轨耦合振动、轨道台阶激扰等关键技术问题。工程实践结果显示,我国自主研发设计的中低速磁浮列车悬浮控制系统已经达到工程应用水平。     

基于斜置环形Halbach永磁轮的磁浮列车“悬浮-导向-推进”一体化方案设计

基于永磁电动悬浮的原理，将Halbach环形永磁轮和导体板顺时针旋转后倾斜布置，提出一种实现磁浮列车“悬浮-导向-推进”一体化方案。首先，采用ANSYS Maxwell有限元仿真软件对斜置永磁轮的三维力特性进行分析，仿真结果表明：对于单个外径为200 mm的永磁轮，倾斜角度应不小于60°，从而保证浮重比大于5.5，此时仍可获得310 N的推进力和380 N的导向力。然后，进一步分析了永磁轮三维力随工作气隙、导体板厚度和电导率的变化规律：随着工作气隙变大，三维力均呈下降趋势；随着导体板厚度和电导率的增加，悬浮力和导向力先增加后饱和，驱动力则先增大后减小。基于上述分析结果，给出了新型磁浮列车“悬浮-驱动-推进”一体化的概念模型设计，并对更大直径、宽度的磁轮进行了计算分析，结果表明：直径250 mm永磁轮的磁场利用率最大，磁场利用率和磁轮宽度的变化呈正相关。相关的研究工作是对永磁电动悬浮理论的应用和拓展，能够有效降低磁浮列车系统的建设成本，为“悬浮-导向-推进”一体化的新型磁浮列车设计提供参考。     

混合悬浮电磁铁结构优化设计

相比其他悬浮模式，混合悬浮具有节能环保、快速高效等优势，是未来悬浮模式发展的重要方向之一。文中提出一种优化的混合悬浮电磁铁结构，利用等效磁路法对电—磁关系进行推导，通过ANSYS仿真分析不同钢板尺寸下的电磁场变化，综合理论和仿真结果，对钢板结构提出改进方案，并通过仿真对结构尺寸进行优化设计；根据某型磁浮列车的悬浮力要求，通过三维仿真对永磁体厚度等参数进行优化设计；最后利用试验台进行悬浮力试验，对比仿真和试验结果。结果表明，改进后的电磁铁能减小漏磁，与传统结构相比悬浮力增大约15%；仿真结果与试验结果接近且根据实例设计的电磁铁能满足各工况悬浮能力的要求。     

中低速磁浮列车车外噪声特性及声源贡献测试分析

通过现场测试，对磁浮列车的车外噪声进行了测量。对比分析了磁浮列车外部噪声与地铁列车车外噪声的特性差异。基于声线追踪法，建立了磁浮列车的车外噪声仿真模型，并与试验结果进行了对比验证。基于该仿真模型分析了磁浮列车的车外噪声贡献。研究结果表明，当列车运行速度为60 km/h时，磁浮列车的车外噪声比地铁列车低5 dB(A)左右，其车外噪声贡献主要来自于受电靴/供电轨系统，显著贡献分布在200～5 000 Hz频带。     

考虑轨道台阶干扰的磁悬浮系统动态特性分析

针对1.5千米中低速磁浮试验线上轨道台阶引发列车激烈振动的现象,建立磁浮列车单模块的两点悬浮控制模型,运用状态反馈控制算法,对磁浮列车以不同速度经过不同轨道台阶时的轨道状态、悬浮状态和悬浮特性进行比较分析,仿真结果与试验现象吻合,从而验证了该模型的准确性。     

160 km/h快速磁浮列车牵引主电抗器轻量化设计及应用

在100 km/h中低速磁浮列车牵引主电抗器的基础上,采用降低电感值的方法,实现了160 km/h快速磁浮列车牵引主电抗器的轻量化设计目标.文章对牵引主电抗器的主回路和等效滤波回路进行了轻量化理论研究,并对其主回路预充电与供电突变、控制暂态过程、谐波特性等进行了仿真分析,结果表明降低电感值不会影响列车的牵引控制效果和谐...     

中低速磁浮列车电磁铁滚动情况下的受力特性研究

列车在行驶过程中,由于轨道形变或列车机械结构等问题不可避免地会产生悬浮电磁铁滚动现象.采用有限元数值计算方法,利用ANSOFT软件,对中低速磁浮列车悬浮电磁铁发生滚动情况下的受力特性进行了研究.结果表明,电磁铁相对轨道发生滚动对其受力会产生重要影响,特别是列车在起浮瞬间影响会更大.     

高速磁浮列车电磁铁安装结构的动力学建模与分析

电磁铁和悬浮架都是磁浮列车的重要组成部件,它们之间的连接结构对悬浮控制系统影响很大,若连接不善,电磁铁会产生振动,进而导致悬浮控制系统崩溃。为深入研究高速磁浮列车电磁铁的振动机理,本文描述了高速磁浮列车电磁铁和托臂的安装结构并建立电磁铁转动的动力学模型。基于此模型,分析电磁铁的转动规律及电磁铁转动对电磁力的影响,并定性分析叠片弹簧的刚度与电磁铁转动频率之间的关系。探讨电磁铁-托臂连接结构与列车悬浮控制之间的关系,提出了抑制电磁铁转动的方法。     

我国自主研发中低速磁浮列车下线

2012年1月20日，我国自主研发、首台即将投入商业运营的中低速磁浮列车在南车株洲电力机车有限公司正式下线。此次下线的磁浮列车采用3节编组，最高运行时速为100km／h，每列车最大载客量约600人。此款列车实现了多项突破与创新：列车采用特殊抱轨设计，不会发生脱轨和侧翻现象；     

中低速磁浮交通线路参数研究

为满足我国城市化进程中人们的出行要求，在制定城市交通规划时公交先行和城市轨道交通优先建设等措施被倡导实施。中低速磁浮列车作为一种新型轨道交通运输系统，它与传统轮轨列车不同，利用电磁力将列车悬浮、导向和驱动。在其线路的分析、计算与设计过程中，应充分考虑磁浮列车的特点。由于我国研究的中低速磁浮大都参照日本的HSST技术，现以该技术为研究对象简要分析中低速磁浮线路部分参数的选取，为我国中低速磁浮的研究提供参考。     

基于TCMS的地铁列车辅助供电系统双母线并网供电控制技术方案

[目的]在目前列车辅助供电系统主流的交叉供电方式及扩展供电方式下,某台SIV(辅助逆变器)发生故障时,将对列车上用电设备的正常运行造成一定程度的影响。并网供电方式作为新兴的控制技术,具有其优越性,应对并网供电控制技术进行深入研究。[方法]以上海轨道交通8号线为例,针对该线第三批次购入列车辅助供电系统响应速度慢、可靠性不高等问题,在第四批次新购入列车的设计上提出了基于TCMS(列车控制与管理系统)控制的双母线并网供电方案。即：在中间车布置4个TLK(并联接触器),将4段单独的中压母线贯通在一起。介绍了该方案下列车辅助供电系统的中压母线结构,分析了SIV内部启动阶段和并网启动阶段的动作时序,阐述了并网供电控制逻辑、SIV启动逻辑和故障保护逻辑。[结果及结论]所提方案的并网时间大为缩短(最短可达2.5 s)。双母线多TLK的中压母线拓扑避免了母线短路导致的系统功能整体失效,提高了列车辅助供电系统的可靠性。基于TCMS控制的并网供电技术有望成为今后城市轨道交通列车辅助供电技术的发展方向。     

多网融合下的市域铁路列车控制系统方案研究

目前能够兼容CTCS(中国列车运行控制系统)和CBTC(基于通信的列车控制)的信号系统正在研发中。信号系统能否实现互联互通,已成为多网融合下列车在不同信号制式轨道交通线路上混跑的重中之重。以CTCS和CBTC为研究对象,分析两者的技术特点和兼容可行性,研究了市域铁路列车控制系统选型的各种可能性方案。针对CBTC和CTCS两种信号制式,提出了双车载设备方案和一体化车载设备方案,并对两个车载设备方案进行了优缺点分析,以期为多网融合下市域铁路信号系统的互联互通性设计提供参考。     

中低速磁浮列车疏散能力影响因素研究

本文以中低速磁浮列车为研究对象,结合目前磁浮列车的设计方案,提出了影响列车疏散能力的关键因素,包括列车座椅布局方式、客室门尺寸、可用客室门数量和位置、列车端门的设置以及司机室门的尺寸等,并对以上影响参数进行了Anylogic数值模拟分析,从而得到了关键参数对疏散时间的影响规律,为中低速磁浮列车疏散设施的设计提供理论依据。