直线电机在城市轨道交通中的优势及应用

直线电机轮轨交通系统因其工程造价低、线路适应性强等优势，被认为是资源节约型城市轨道交通先进模式。分析了日本、加拿大等直线电机地铁车辆的转向架、牵引和制动等技术的特点和性能，探讨了直线电机在城市轨道交通应用中的经济性和适用性。     

直线电机轮轨交通系统牵引能耗研究

直线电机轮轨交通系统牵引能耗高的缺点影响了这一新型城市轨道交通制式在我国的推广应用。本文研究了城市轨道交通系统能耗特征,介绍了国内外已运营直线电机轮轨交通系统的能耗状况,并对基于电机效率的牵引能耗对比研究、列车牵引能耗模拟比较研究、广州地铁4号线列车牵引能耗实测及模拟比较研究等多个直线电机轮轨交通系统牵引能耗研究成果和实测数据进行了比较分析。基于＂完成相同运输任务＂的比较原则,分别针对重庆地铁1号线地下线区段和高架线区段,进行了直线电机轮轨交通系统和旋转电机驱动轮轨交通系统的牵引能耗仿真计算。经综合比较研究,得出直线电机轮轨交通系统牵引能耗比旋转电机驱动轮轨交通系统高25%以上的结论。     

直线电机轨道交通系统的地面电阻制动仿真

通过对列车进行的牵引计算、对地面电阻制动的功率确定和地面电阻制动斩波器的设置计算机仿真分析,介绍直线电机驱动城市轨道交通列车起制动频繁,为了减少车载设备,降低列车重量,减少直线电机功率要求,以及地铁隧道内的温升,所以采用地面电阻制动。     

靴轨受流的直线电机地铁车辆直流过电压现象分析及对策

针对城市轨道交通直线电机列车因断电区电压振荡、高速大载荷下大级位制动及正线网压波动等3种情况造成的直流过压故障,以广州地铁5号线直线电机地铁车辆牵引系统为例,针对直线电机列车靴轨受流、无车载制动电阻的特点,从硬件及软件控制方面对上述问题进行分析,同时对修改牵引系统斩波门槛值抑制电压振荡、软件动态调整电流给定等解决方案进行论述。     

采用直线电机牵引的广州地铁车辆

概要介绍了国内首次采用直线电机牵引的广州轨道交通4、5号线地铁车辆的主要技术特点,列车的组成和主要技术参数,并对车体、转向架、牵引与制动系统、逆变器、直线电机、辅助系统以及列车控制与制动系统作了较为详细的说明。     

牵引及制动操纵对重载机车轮轨动力作用的影响

基于列车纵向动力学理论和车辆—轨道耦合动力学理论,建立考虑钩缓系统中车钩纵向、横向和垂向作用力的重载列车—轨道耦合动力学模型。以机车牵引万吨列车为考核工况,分析牵引和制动时机车的受力特点,研究牵引力、制动力及车钩力对机车运行性能的影响过程和影响程度,并对理论模型进行试验验证。结果表明:在牵引、电制动及紧急制动工况下,直线线路上机车的轮重分别较惰行工况降低了约13,7和4kN,单纯的牵引或制动力可降低轮轨横向蠕滑力,间接造成轮轨横向力的小幅增大,但轮轴横向力基本不变;车钩力可通过车钩摆角产生横向分量,并传递到轮轨界面,改变轮轴横向力的整体变化趋势;若车钩偏转3°,在电制动工况下,前部机车承受的压钩力较大,引起的轮轴横向力增幅达18kN,在紧急制动工况下,机车上的压钩力幅值小,引起的轮轴横向力在8kN以内。     

直线电机地铁列车牵引计算软件的开发

分析了直线电机列车牵引计算的基本方法,比较了柔性多质点和刚性多质点模型的不同,利用刚性多质点模型编制了牵引计算软件。以广州地铁四号线直线电机列车为例进行了算例分析。     

城市轨道交通直线电机系统工程适应性研究

北京城市轨道交通加密线路敷设于城市中心区,与多条轨道交通线路交叉,且周边建构筑物林立,管线复杂,控制选线的因素众多,采用旋转电机的传统地铁轮轨系统难以满足工程要求。为了解决北京城市轨道交通加密线系统选型问题,以北京轨道交通28号线为例,分析了轨道交通加密线路路由曲折、道路转弯半径小、站间距小、换乘站多等基本特征,结合直线电机系统通过性能强、非黏着牵引等技术特点,从运输能力的适应性、平面小半径曲线的适应性、纵断面大坡度的适应性、与周边环境的适应性等方面,对轨道交通加密线路采用直线电机系统的必要性及工程适应性进行综合分析,比选出最适宜北京轨道交通28号线的车型,解决了常规旋转电机轮轨系统无法绕避重大建构筑物的工程难题,仅京广桥站—光华路站区间就减少约2.5亿元的拆迁成本,节省了工程投资。     

惰行和制动工况下重载列车曲线通过数值模拟

为了研究重载列车在惰行和制动工况下通过曲线时的轮轨接触特性,采用数值方法建立单自由度车辆和全自由度车辆混合的列车动力学模型,对比分析了惰行和制动工况下列车曲线通过时的运行安全性、车轮磨耗分布特征、轮轨滚动阻力特性影响。结果表明:考虑车钩负载效应和闸瓦贴靠车轮作用的列车模型在曲线制动工况下的轮轨横向力和脱轨系数指标均比惰行工况时略差,但轮重减载率指标几乎相当;由于制动时闸瓦压力增大了轮对的摇头约束,导致通过曲线时导向车轮磨耗功率的动态分布区域比惰行时更靠近轮缘处;制动工况下的牵引比率随曲线曲度线性变化的范围比惰行工况时大,且随着制动强度的增大,牵引比率也逐渐增大。     

跨坐式单轨列车牵引电算模型研究

列车的牵引计算是轨道交通研究的重要组成部分.由于跨坐式单轨列车结构特殊,其牵引计算模型与普通轨道交通列车差异较大,通过分析跨坐式单轨列车的牵引特性,选择优化控制牵引策略,建立单轨列车启动过程、牵引过程、惰性过程、制动和进站过程计算模型.以运营中的重庆轻轨2号线为试验线路,实现整个列车运行过程模拟.计算结果表明,计算模型...     

城市轨道交通进站制动算法研究

城市轨道交通列车制动问题解算的核心是制动距离的计算.在常用算法的基础上提出一种采用运行距离与进站制动点并进的求解方法.这种求解方法不需要反复试凑就可获得进站制动点,能更快速、准确地确定进站制动点及制动距离,且可使计算速度大幅度提高.     

直线电机轨道交通轨道减振降噪技术

论述对直线电机轨道结构减振降噪的必要性,并就直线电机轨道交通振动与噪声的产生机理进行分析;在对加拿大及日本轨道结构的主要减振降噪措施进行分析的基础上,就我国在发展直线电机轨道交通时轨道结构减振降噪的主要研究思路进行初步探讨.     

齿轨铁路设计规范编制中桥梁荷载取值研究

齿轨铁路是登山旅游轨道交通适宜的方式,国外已有多处建成实例,我国在此区域仍属空白。齿轨铁路建设需要编制设计规范,桥梁荷载取值是规范编制的重要研究环节。通过对齿轨及轮轨系统分析,大坡度齿轨荷载取值可参照现有轨道交通规范。在桥梁荷载一节,根据齿轨的大坡度以及轨道制式不同,按动态和静态状况进行比较分析,得出结论:(1)大坡度不会导致恒载、活载等产生额外的水平分力,不会对桥墩构造尺寸造成影响,但列车牵引制动力会增大,列车性能需要提高;(2)轮轨及齿轨的轨道制式不同,齿轨桥梁荷载的牵引制动力不能简单参照现行轨道交通规范中竖向力的10%～15%考虑,应大于此数值;(3)离心力与牵引制动力叠加时,不应对牵引制动力进行折减;(4)冲击系数及横向摇摆力国内研究较少,从齿轨与轮轨的异同点出发,对齿轨上可能导致参数变化的各种因素进行定性分析。     

直线电机轨道交通的轨道结构

对国外直线电机轨道交通主要采用的轨道结构形式进行分析,针对直线电机轨道交通轨道结构形式的力学特点,就我国在发展该种轨道交通时在轨道结构设计与施工中需要研究的关键技术进行初步探讨.     

城市轨道交通直流自耦变压器牵引供电系统

现有城市轨道交通直流牵引供电系统普遍采用走行轨回流,存在危害性很大的长时间迷流,且防不胜防。提出一种新的直流牵引供电系统,即直流自耦变压器(DCAT)牵引供电系统,能很好地解决轨道电位和迷流问题。以传统的直流牵引供电系统为基础,增加由电力电子开关和直流电容器构成的DCAT及回流线,构成DCAT牵引供电系统。分析表明,DCAT牵引供电系统不仅能解决轨道电位和迷流,还可兼作储能装置,将列车再生制动时的能量回收再利用,同时,在线路绝缘耐压和车辆供电电压不作任何改动的情况下,DCAT牵引供电系统牵引网的电压是传统直流牵引供电系统牵引网电压的2倍,可大大减少线路的电压损失和线路损耗,从而进一步提高能源利用效率。     

直线电机列车-高架桥系统动力相互作用分析

采用模态综合技术,建立直线电机轨道交通系统的车桥动力相互作用分析模型,对直线感应电机轨道交通系统的电磁力的产生及其对列车、高架桥梁的动力作用进行理论分析和研究,指出这是进一步研究城铁高架桥梁的动力响应以及直线电机列车在桥上的运行安全问题的一种可能途径。     

基于OOCPN结线分析和反向推理的城市轨道交通牵引供电系统故障诊断方法

基于面向对象的思想和有色Petri网理论,构建库所的令牌,描述城市轨道交通牵引供电系统中组成结点的元件、开关及结点的含源性质,进而建立城市轨道交通牵引供电系统结线分析的OOCPN(Object-Ori-ented Colored Petri-Nets)模型。求解该模型可确定城市轨道交通牵引供电系统的故障域;然后结合专家经验以及牵引变电所综合自动化系统轮询到的保护动作信息,通过反向推理遍历搜索该故障域,对故障元件进行定位;根据专家推理规则以及城市轨道交通牵引变电所内的保护配合关系,判断开关的拒动行为。以城市轨道交通牵引供电系统馈线短路且馈线开关拒动为例进行验证,结果表明:提出的城市轨道交通牵引供电系统故障诊断方法能够实现对故障元件的准确定位和开关拒动行为的判断。