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。     

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。     

盘形涡流制动装置制动特性分析

盘形涡流制动装置的制动性能直接影响列车的运行安全,基于解析法和数值法对涡流制动的电磁场进行计算和分析,对比分析三种不同计算方法所得的电磁力,通过调整气隙、盘厚、磁导率、电导率和电流大小,优化性能参数,并与试验曲线进行比较,验证结果正确,为实际设计提供依据。     

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...     

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.     

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。     

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。     

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。     

涡流制动技术

多年以来,铁路一直在研究和试验列车涡流制动技术,涡流制动具有无磨损、无噪声、节能、经济和耐用等优点,其应用前景十分广阔.特别是,在即将发布的"欧洲高速铁路互通性技术规范"(简称TSI)中有关铁路噪声的规定,将要求轨道黏着系数降到更低,从而使涡流制动的优点就更为明显.     

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。     

基于F型轨道轧制工艺下的磁悬浮列车悬浮电磁铁电磁力计算

利用Ansoft软件中的Maxwell2D模块,以CMS03A磁悬浮列车为例,对基于轨道轧制工艺下的悬浮电磁铁电磁力进行计算,分析了悬浮电磁铁的电流、气隙、轧制半径及水平错位对悬浮力和导向力的影响,并将结果与传统结构进行了比较,得出磁通密度、悬浮力和导向力都小于传统结构的结论.     

基于有限元法的汽轮发电机转子绕组匝间短路时的电磁场分析

根据汽轮发电机发生转子匝间短路时其电磁特性和相关电气量的变化特征,采用有限元法对汽轮发电机转子匝间短路故障进行研究。运用有限元程序对汽轮发电机电磁场进行了仿真计算,得到了汽轮发电机正常情况下以及不同程度、不同位置转子绕组匝间短路时的电磁场分布图。对故障前后气隙磁密及谐波进行了比较分析,找出了故障特征,从而为进一步分析转子绕组匝间短路故障奠定了基础。     

基于V型轨道磁悬浮列车的控制方法设计研究

基于V型轨道的磁悬浮系统,利用一套磁体可同时实现悬浮、导向及牵引功能,其关键是控制算法的设计和调试。以一套基于V型轨道的磁悬浮试验装置作为实验平台,根据其悬浮、导向和滚动3个自由度之间的关系,合理选择控制量,设计控制算法,采用仿真和试验2种方法验证了控制算法的有效性。试验结果表明,基于V型轨道的试验装置的悬浮、导向和滚动运动可以实现稳定悬浮。     

永磁同步电机场路结合设计计算

提出了一种永磁同步电机电磁场与磁路相结合的计算方法,利用电磁场有限元分析法计算一定负载下交轴和直轴的电枢反应电抗及负载励磁电动势,利用磁路法中计算公式对该负载下定子绕组的漏抗和电阻进行计算,根据同步电机的矢量图计算出该负载下电机参数。样机试验结果证明该计算方法的正确性。     

制动盘摩擦面热损伤的形成机理分析

热斑、疲劳裂纹和应力开裂是钢铁制动盘摩擦面在服役过程中存在的热损伤现象,是导致疲劳裂纹失效的重要起因。研究摩擦面热损伤的形成机理对于防止制动盘的热损伤失效具有重要意义。采用有限元计算与理论分析相结合的方法,研究了制动盘热斑、裂纹和应力开裂3种热损伤的形成机理、影响因素。重点分析了热斑形成的温度条件和材料的组织变化、裂纹的形成和扩展规律以及5种约束所形成热应力的分布规律。     

基于摩擦功率法的列车制动盘瞬态温度场分析

针对在已有的制动盘瞬态温度场模拟中,摩擦表面摩擦生热热流密度的计算没有考虑摩擦热流在摩擦面上分布的差异,提出用摩擦功率法及摩擦副周向接触长度确定制动盘摩擦面摩擦生热热流密度的方法。根据温度场分析时的载荷和边界条件,建立制动初速200 km.h-1条件下列车紧急制动过程中制动盘瞬态温度场的有限元模型并进行数值分析,结果表明:在制动过程中,制动盘高温区域集中在制动盘摩擦半径至外径区域,温度最高可达289.9℃;摩擦热流对盘体内径附近区域的影响较小;能反映出制动盘和闸片周向接触长度径向分布对制动盘表面温度场分布产生的影响。     

同步感应电磁推进中的套筒应力形变研究

为研究同步感应电磁推进系统中套筒(加速体)在强磁场环境中受力形变及其对系统加速力的影响情况,本文对同步感应电磁推进系统中的套筒受力进行理论分析。采用ANSYS有限元软件对单级同步感应电磁推进系统建立电路-磁场-结构耦合分析模型,重点研究套筒自身结构参数对其应力形变的影响。结果表明:同步感应电磁推进系统加速过程中,套筒在径向变形严重,套筒径向结构参数是影响套筒变形的主要因素。合理的选择套筒外内半径比不仅可以改变套筒的应力形变,而且有利于改进系统的加速效果。