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.     

盘式永磁电机的发展及前景

盘式永磁电机的轴向尺寸短、比转矩大,特别适用于轴向空间受限制及需要低速、直接传动的应用场合。文章描述了盘式永磁电机结构特点,介绍了其近年来的发展状况及前景。盘式永磁电机的出现将会在许多领域得到应用并在这些领域引起技术革新。     

永磁直驱牵引电机磁钢分段对轴承温升的影响

电机的轴承温升对电机性能和寿命具有较大影响,因此降低轴承温升具有重大意义。针对轨道交通用永磁直驱牵引电机轴承温升超限问题,通过分析比较,选择采用磁钢分段技术降低温升。对磁钢分段影响转子损耗的机理进行研究,采用有限元软件仿真分析了磁钢分段数对转子涡流损耗的影响规律,结合制造工艺确定了磁钢分段数量。最后对磁钢分段前后的样机进行长时温升试验,验证了磁钢分段技术的降温效果和磁钢分段数量的合理性。该技术的成功应用推动了项目进展,对后续永磁电机类似问题的研究具有重要借鉴意义。     

某型直线电机转向架用一系橡胶牵引节点优化设计

从某型直线电机转向架用进口橡胶弹性元件故障着手,对其进行了国产化研制,并研究和探讨了一系橡胶牵引节点不同结构的优缺点,分析和比较了天然橡胶与氯丁橡胶在高温70℃下疲劳特性,采用有限元分析软件对工作载荷下橡胶的应力应变进行模拟计算,设计了一种贴近式结构的牵引节点。该结构通过有限元分析,相比层叠结构橡胶应变降低了15%以上。同时进行了2种结构常温和高温下的疲劳试验验证,验证结果表明优化后产品的疲劳性能提高了3倍以上。     

加装转向架裙板对动车组气动载荷的影响

某型动车组在最高时速(250 km/h)运行时受空气动力载荷影响明显。为了研究加装转向架区域裙板对动车组整车气动载荷的影响,对该型动车组加装与不加装裙板的两种情况进行了仿真计算。分析结果显示,加装裙板对改善动车组整车动力学性能有积极的作用。     

B型地铁车辆永磁直驱转向架的研制及性能分析

永磁直驱转向架采用永磁电机同步抱轴安装方式直接驱动车轴。因永磁同步电机具有高效、节能、环保的特点,永磁直驱方式避免了齿轮传动的效率损失,节约了齿轮箱空间,减小了车辆轴距。针对B型地铁车辆的实际运用要求,研制了80 km/h速度级B型地铁车辆的永磁直驱转向架。试验表明：与装用异步牵引系统的列车相比,装用永磁直驱转向架的列车的牵引效率可提高约5%,能耗降幅可达20%～30%,且脱轨系数、轮重减振率、轮轴横向力和垂直平稳性等动力学指标更优。     

永磁电机轮毂直驱独立旋转车轮转向架的几个关键技术问题

基于永磁电机轮毂直驱独立旋转车轮转向架结构、车辆曲线通过动态性能、功率匹配以及电机效率和冷却方式比较等的分析研究,提出了低地板轻轨车辆如采用永磁电机轮毂直驱独立旋转车轮转向架,则需要解决车辆的导向控制、合适的电机功率和有效的电机冷却方式等几个关键技术问题。     

低地板轻轨列车独立轮对导向发展现状与永磁同步直驱电机应用趋势

为了促进低地板轻轨列车发展,扩大独立轮对的应用范围,进行独立轮对导向发展现状与永磁同步直驱电机应用趋势综述。导向是限制独立轮对应用的主要问题,通过对导向原理的分析,将提高导向能力主要策略分为车轮转速耦合导向与主动控制导向两类。目前车轮转速耦合应用较为广泛,如Alstom的横向耦合方式与Siemens的纵向耦合方式等。主动控制导向为独立轮对导向发展趋势,可以获得更优的导向能力,目前有转速控制方式在Adtranz车辆上得到应用。在主动控制导向中,转速控制无需附加作动装置,更加易于实现,但同时需对电机的布置和选型等需要综合考虑。由于无需减速环节,易于实现低速大扭矩运行,通过永磁同步直驱电机实现转速控制,成为了城市轻轨低地板列车未来的发展方向之一。     

一系垂向减振器特性对高速客车运行稳定性和平稳性的影响

利用SIMPACK软件建立某高速客车动力学模型,重点研究了一系垂向减振器特性对高速客车运行稳定性和平稳性的影响,不仅较为精确地考虑了减振器的刚度和阻尼大小,而且还考虑了减振器的接头安装刚度、阻尼对称性和卸荷特性等因素。分析结果表明,在适度的范围内选取一系垂向减振器各参数,对高速客车运行稳定性影响很小,对运行平稳性有一定的影响。     

端齿盘的载荷分布对其接触状态的影响

基于ANASYS软件对不同载荷分布下的端齿盘有限元模型进行了分析,通过端齿盘圆周方向的应力变化规律,得出齿的接触状态与载荷分布密切相关的结论。对端齿盘结构设计和载荷布置提出了建议。     

定子斜槽对永磁电机轴承的影响

作为永磁电机抑制齿槽转矩的有效方法,定子斜槽已被广泛地用于永磁电机设计中,但由此会带来轴向力问题,严重时甚至影响轴承的使用寿命。文章从理论上分析了采用定子斜槽对电机轴承受力情况的影响,提出了合理设计轴承结构以减少定子斜槽对轴承寿命影响的方法。应用实例验证了该方法的有效性和实用性。     

基于光谱观测器的永磁同步直线电机初始相角检测

为解决现有永磁同步直线电机初始相角检测方法存在算法复杂和硬件电路性能要求高等问题,提出了一种基于光谱观测器的PMSLM初始相角检测方法。通过施加直流电压矢量将电机定位在某一指定角度附近,在位置环控制电机位移为0的基础上,对估计角度施加固定幅值的正弦抖动,从而得到交轴电流波形。根据光谱观测器理论,对交轴电流波形进行滤波观测,获取其一阶分式,并利用一阶分式的零点计算得到估计角度偏差。最后,利用RT-LAB仿真平台建立永磁同步直线电机快速控制原型,试验结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

基于非线性观测器的IPMSM无位置传感器控制

为了解决内嵌式永磁同步电机(IPMSM)无位置传感器控制中转子角度和速度估计问题,根据IPMSM的状态方程和非线性理论,设计了一种非线性状态观测器,并基于Lyapunov稳定性原理讨论了观测器稳定条件.同时考虑负载影响,加入了负载转矩的观测由于模型参数问题和采样精度问题,状态变量的观测值和实际值存在一定误差,因此对角度和速度观测值分别进行了修正.仿真和试验研究表明,改进后的非线性观测器能够准确估计转子角度和速度,可以获得良好的动态和稳态性能.     

永磁同步电机离线参数辨识方法研究

通过采用直流伏安法辨识电机定子电阻参数,采用高频注入法和脉冲电压法辨识电机定子电感参数,并对电感参数的2种辨识方法进行了分析和比较,分析永磁同步电机的数学模型,推导出了离线辨识永磁体磁链方法。仿真和试验结果验证了离线辨识定子电阻、定子电感和永磁体磁链方法的有效性。     

采用分数槽绕组降低永磁同步电机齿槽转矩的研究

分析了采用分数槽绕组降低永磁同步电机齿槽转矩的机理,以及选用分数槽绕组的基本原则和绕组系数的计算,采用有限元方法对开口槽电机采用不同极槽配合的分数槽绕组电机进行了齿槽转矩仿真计算,对比得出了最优的极槽配合。通过样机的试验数据验证了分数槽绕组降低齿槽转矩的有效性。     

基于模型参考自适应方法的无速度传感器永磁同步电机控制

从永磁同步电动机的数学模型出发,以电动机转速为可调参数,基于电动机电流模型建立参考模型与可调模型,通过对转速估计自适应律的数学推导,提出了新的基于模型参考自适应的永磁同步电动机无速度传感方法.并根据波波夫超稳定性定理证明了系统稳定性.在MATLAB/Simulink环境下实现了永磁同步电动机基于模型参考自适应的无速度传感系统的仿真,仿真结果表明该无速度传感方法具有较好的动静态效果,可供无速度传感器情况下的永磁同步电机控制系统设计参考.     

基于永磁电机牵引系统高速动车组的研制

围绕基于永磁电机牵引系统的特性,阐明了高速动车组的设计原则,论述了牵引变流器、牵引电机等技术的设计特点,介绍了动车组研制及关键部件型式试验及能耗对比试验情况。30万km运用考核表明,采用永磁电机牵引系统的高速动车组牵引能耗得到显著降低。     

新型有轨电车同步电机驱动的独立轮转向架轮轴检修工艺研究

新型有轨电车在国内发展迅速,但是相关的检修工艺落后、设备陈旧,因此,需要对检修工艺进行研究。针对同步电机驱动的独立轮式转向架,分析其不同于传统转向架的特征,研究转向架构架和轮对的检修工艺及维修设备,得出转向架轮轴检修间的工艺布置。与国内现有的有轨电车转向架检修工艺相比,优化了工艺布置和设备配置,解决了同步电机驱动的独立轮式转向架轮轴的检修工艺。