地铁永磁直驱牵引系统优化策略与仿真分析

分析了影响永磁直驱牵引电机重量的关键因素,提出了降低直驱电机重量的系统优化方案,以国内某地铁线路为应用目标进行了仿真计算和对比分析,总结得出了地铁永磁直驱牵引系统的优化策略。     

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.     

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机冷却结构设计

针对永磁直驱电机体积小、转矩密度高、损耗密度大、散热困难的问题,基于190 k W的地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机,在四角冷却结构的基础上设计了3种往返式循环水路结构,对3种冷却水路结构进行流体场计算,选取最优方案进行温度场分析,制造了一台功能样机进行试验验证,试验结果与计算结果相吻合,且温升合理,电机稳定可靠运行。     

地铁永磁直驱牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真研究

文章以地铁永磁直驱系统为对象,具体阐述了牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真系统的设计与实现过程,首先建立地铁永磁直驱牵引传动系统主电路的“CPU+现场可编程门阵列(FPGA)”模型,将其与车载牵引控制器(TCU)实物进行联合调试仿真,并通过对比仿真结果与地面联调试验数据进行验模,仿真结果与设计目标转矩的相对误差满足±5%的要求;然后联合车辆动力学模型,搭建牵引传动与动力学机电耦合半实物仿真平台,通过牵引传动模型对车辆动力学模型施加电机转矩,并将车辆运行速度反馈给牵引传动模型,实现牵引传动和动力学的动态协同仿真。结果表明,车辆动力学响应可反映电机转矩脉动的影响,计算结果的频率成分更加丰富,更加符合真实情况,与单学科仿真相比更加具有优势。     

地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机的热分析

随着永磁牵引系统的发展,对电机提出了高功率密度、高转矩密度的要求,热分析在电机设计过程中变得越来越重要。文章以某地铁车辆用永磁直驱同步牵引电动机为例,基于热分析的设计方法提出了设计过程中主要考虑的项点、冷却方式的选择、水冷机座设计的关键参数,并对比了三维仿真结果及试验数据。对比结果表明,定子温度的仿真值与试验数据一致性较好,提出的设计方法可以为永磁直驱同步牵引电动机设计提供参考。     

地铁车辆新型永磁直驱转向架的设计和分析

介绍了一种结合新型驱动方式的永磁直驱转向架。该转向架采用抱轴安装式永磁直驱电机,具有高效、节能环保、噪声低、节约空间等特点,实现了小轴距。构架采用"交叉板式"柔性横梁,能提供较低的扭转刚度和合适的抗菱刚度,改变了传统转向架用一系、二系悬挂适应轨道扭曲的特点。该柔性构架的强度分析结果表明,柔性构架完全满足标准规定的要求。永磁直驱转向架与传统转向架的动力学性能对比分析表明,永磁直驱转向架的柔性构架能有效降低轮重减载率,并能保证车辆的蛇行稳定性,且其冲角、磨耗功指标要明显优于传统转向架,曲线半径越小优势越突出。     

沈阳地铁二号线车辆永磁同步牵引系统

阐述了采用永磁同步牵引系统的沈阳地铁二号线第20列车M车的主电路方案及永磁同步牵引电动机的技术特点、参数,并就该电机损耗、温升等试验结果与异步牵引系统进行了对比。对对永磁同步牵引系统进行了线路型式试验和空载运行考核,系统系统状态良好。     

大功率永磁直驱电力机车牵引电机散热研究

文章介绍了大功率永磁直驱电力机车牵引电机直驱传动结构和电机风路结构设计,对永磁电机散热仿真和温升试验进行对比分析,在有无联轴器的试验条件下对电机进行温升试验,以证明联轴器传动结构对电机散热具有向好改善;重点对试验中轴承温升偏高的问题进行研究和试验验证,开展不同转速和有无联轴器条件下电机温升试验,经过分析研究给出电机轴承温升与转子永磁体发热的关系;通过转子永磁体磁钢分段技术减少转子磁损耗,经过理论分析和试验证明磁钢分段电机轴承温升比非磁钢分段电机明显下降。通过对永磁直驱电机散热技术研究,证明大功率永磁直驱电力机车电机转子采用磁钢分段技术能够有效降低电机损耗,采用直驱电机连接联轴器传递结构可进一步降低电机温升,为后续轨道交通行业大功率永磁直驱电机散热设计和大功率永磁直驱技术的可靠应用奠定基础,提供有益的设计经验。     

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。     

深圳地铁永磁同步牵引系统研究分析

牵引传动系统是轨道交通车辆装备实现机电能量转换的“心脏”单元,其性能在某种程度上决定轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键系统。而永磁同步牵引系统以其高效率、高可靠性和低能耗的优势特点,受到轨道交通行业的密切关注。文章阐述深圳地铁10号线永磁同步牵引系统批量装车概况,重点分析永磁同步牵引系统组成及优势,指出推广应用永磁同步牵引系统的经济和社会效益显著。     

3M3T城轨列车永磁牵引系统特性设计研究

介绍了3M3T车辆配置的城轨列车永磁牵引系统,并与4M2T车辆配置异步电机牵引系统进行了比较,在参数性能上3M3T完全满足4M2T的车辆配置要求,并通过设计不同的整车牵引/制动特性,更好地发挥永磁电机高功率密度的优势,从而降低系统各部件的最大电流要求,降低对粘着系数的要求。     

永磁同步电机牵引系统在成都地铁上的应用优化方案研究

介绍了城市轨道交通行业的节能需求和成都地铁的发展概况,以成都地铁10号线为例阐述了永磁同步电机牵引系统在地铁领域应用的优化设计方案,并分析了永磁同步电机牵引系统在成都地铁的节能经济效益预期。根据仿真计算得出:再生能量充分回馈条件下,永磁牵引列车节能率可达25%～28%。     

有机硅绝缘系统在永磁同步牵引电机上的应用研究

为研究有机硅绝缘系统在永磁牵引电机上的适用性,采用加速老化来计算有机硅绝缘系统寿命,并在永磁牵引电机上进行应用研究。结果表明:有机硅绝缘系统具备优异的耐热性和稳定性,在220℃温度下长期运行不低于20 000 h,能够满足轨道交通永磁牵引电机的需求。     

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。     

铁道车辆牵引系统用永磁同步电机比较

永磁体的采用,使永磁同步电机即使在空转的时候也能产生反电势,并且随着转速的升高反电势亦升高。当永磁同步电机作为铁道车辆牵引电机时,由于铁道车辆特有的惰行工况,必须解决永磁同步电机在铁道车辆惰行时的高反电势,以及由此带来的重投困难。如果仅从控制的角度,在电机高速运行时施加直轴负向电流,从而减弱合成气隙磁场,以降低反电势,但由此将带来惰行的铜耗,并且对控制器和逆变器的可靠性提出了更高的要求。本文从降低电机高速惰行时的反电势出发,提出了几种永磁电机方案,从而为铁道车辆牵引用永磁同步电机的选择提供一定参考。     

轨道交通新型永磁同步牵引电机的设计与比较

在满足轨道交通使用的原有异步电机的外特性和结构约束的条件下,基于一种新型永磁同步牵引电机的转子磁路的拓扑结构,设计了一款新型少磁化永磁同步电机.通过对电机转子结构、转矩特性、损耗和线路能耗进行比较和综合评价表明,通过合理设计电机的磁路,可以充分利用永磁转矩和磁阻转矩实现更宽的工作区,同时对比现轨道交通运行的电机耗能.该...     

永磁同步牵引系统在沈阳地铁2号线地铁车辆上的应用

介绍了沈阳地铁2号线车辆永磁同步牵引系统的装车方案、技术及风险分析,永磁同步牵引系统装车后的相关调试、试验及运行情况。永磁同步牵引系统运行稳定、节能效果明显,对城市轨道交通牵引系统的发展具有积极而深远的意义。