单边直线感应电机纵向边缘效应的研究

单边直线感应电机（SLIM）因结构简单牢固,直接产生前进的电磁推力,在交通中得到广泛应用。 由于其磁路断续,电机运行中存在横向和纵向边缘效应;次级的入口和出口因气隙磁链守恒原理会产生涡流, 并随速度上升而加大。边缘效应和涡流大小对直线电机气隙磁链产生重要影响,造成气隙有效磁通和牵引力系 数降低。探讨直线电机工作特点,得到了电机d－q轴等效电路,通过d轴互感和电阻变化来实时反应第二纵 向边缘效应和次级涡流的影响。结合旋转电机转子磁场矢量控制方法,建立了对应的SLIM控制方程。采用转子 磁链、速度和电流三个调节器,提出了uds,uqs,iqs实时在线解耦补偿控制方法,对SLIM的推力、d－q轴电 压、d－q轴磁链等进行调节和控制,对d轴互感大小进行限制。结果表明,该方法在电机速度突变时减小了力 矩脉动,定子电流过渡平滑,速度平稳,改善了SLIM的运行性能,为电机实际运行分析提供了理论依据。     

直线感应电动机高速运动时的终端效应

为了深入了解直线感应电机的端部效应,以提高其性能,建立了直线感应电动机理想的一维数学模型,根据电磁场理论导出气隙方程的解,分析了模型的解及相关参数与磁场和推力的关系.分析表明:直线感应电动机高速运动时的端部效应主要由入端效应波引起,可采取增加电机极数,增大电机的次级电阻、气隙和电源频率,采用双层绕组或增加补偿绕组等措施,减轻端部效应的影响.     

多相交流电机端部漏感系数的计算与测量

对多相交流电机端部漏感系数进行了计算与测量.在用气隙电流代替气隙的作用,用镜像电流代替铁磁媒质的作用,把电机端部磁场问题简化为均匀空气媒质中磁场问题的基础上,根据毕奥-萨法定理,对交流电机端部磁场作了进一步分析,推导出了定子线圈磁通量的有关计算公式,并对一交流电机端部的自感互感系数进行了计算和测量.     

多相交流电机端部漏感系数的计算与测量

对多相交流电机端部漏感系数进行了计算与测量,在用气隙电流代替气隙的作用,用镜像电流代替铁磁媒质的作用,把电机端部磁场问题简化均匀空气媒质中磁场问题的基础上,根据毕奥－萨法定理,对交流电机端部磁场作了进一步分析,推导出了定子线圈磁通量的有关计算公式,并对一交流电机端部的自感互感系数进行了计算和测量。     

轨道交通中的直线感应牵引电机特性分析

阐述了对电机性能影响最大的纵向边缘效应,通过电磁场分析得到该效应对磁场的负面作用,并使用有效初级绕组相感应电势的方式得到等效系数.通过该等效系数将纵向边缘效应考虑到等效电路中去,使考虑纵向边缘效应的电机特性很方便得到计算.实验中分别讨论了电机在不同气隙和供电频率下的推力、法向力、次级功率因数和效率的变化曲线,为直线感应牵引电机的特性分析和在轨道交通中的应用提供了重要方法和依据.     

复合次级直线电动机研究

1 数学模型及其边缘效应采用一维场模型,利用Maxwell方程,用矢量磁位A作为分析基本量,对电机气隙磁场进行研究,对负载运行进行分析,得出气隙磁场、次级感应电流密度,推力和垂直力密度,电磁总功率,次级每单位体积的净功率输出的表达式。     

一种改进的永磁直线电机气隙磁场解析计算方法

为了更加准确地计算永磁直线电机矩形开槽情况下的气隙磁场分布,提出了一种改进的许-克变换解析计算方法.首先,采用等效磁化电流法,建立永磁直线电机初级铁芯无槽情况下的气隙磁场模型;其次,根据永磁直线电机的结构尺寸,并考虑初级铁芯矩形开槽的影响,对传统的许-克变换方法加以改进;然后,利用改进的许-克变换方法,解析计算矩形开槽永磁直线电机的气隙磁场分布.理论分析和真实的数据计算结果表明,与传统的许-克变换方法相比,所提出的方法更接近于有限元软件的计算结果.最后,根据改进的许-克变换解析计算方法,对电机气隙磁场分布进行优化设计,试制了一台短次级圆筒型永磁直线发电机.     

圆筒型直线感应电动机推力特性计算

本文采用了伽辽金有限元方法,计算了具有运动次级的圆简型直线感应电动机的推力特性.为计及次级运动的感应作用,在扩散方程中增添了运动项,同时考虑了铁芯饱和及涡流效应,以及齿槽和边端效应的影响.所得计算值与实验结果吻合较好.文章还对气隙磁场进行了定量分析.     

永磁同步直线电机推力波动分析及改善措施

为改善永磁同步直线电机的伺服性能 ,需要研究减小其推力波动的技术措施。分析了永磁同步直线电机推力波动的机理 ,指出推力纹波、齿槽效应和端部效应是引起永磁同步直线电机推力波动的最主要原因 ,探讨了减小永磁同步直线电机推力波动的技术措施 ,指出在次级磁路确定之后 ,选择适当的初级电流控制策略可以减小永磁同步直线电机的推力纹波 ;在初级结构和电流控制策略确定之后 ,选择合适的次级磁铁充磁方式、磁铁形状及排列方式 ,也可有效地削弱推力波动 ;齿槽效应和端部效应是产生推力波动的重要原因 ,通过适当的初、次级磁路设计方案可予以削弱     

考虑涡流效应的端部悬浮系统建模与控制器优化设计

通过分析涡流效应原理并利用有限元法对端部悬浮电磁场进行数值仿真，获取了涡流效应对端部悬浮电磁铁悬浮力影响的关键因素，并建立了考虑涡流效应的端部悬浮系统模型。针对列车运行过程中悬浮系统的动态特性，提出了一种不改变现有标称控制器结构的参数优化算法。优化后的控制器已成功应用于长沙磁浮快线，实际运行数据表明端部悬浮系统的鲁棒性和抗干扰能力得到了显著提升。     

高速列车运行速度对传动齿轮箱平衡温度的影响

针对中国南车集团开发的高速列车传动齿轮箱,建立了传动齿轮箱的传热模型,采用经验公式分析了转速对齿轮箱各种热功率损失的影响,并在验证热分析模型有效的基础上,计算分析了列车运行速度对齿轮箱平衡温度的影响.为列车提速后传动齿轮箱平衡温度的预测和可靠运行提供了理论基础.     

列车速度控制系统

详细介绍了LZB、FZB列车速度控制系统的组成、基本功能，通过对LZB、FZB系统的比较，得出FZB是一种很有发展前景的列车速度控制系统，也是我国发展高速铁路首选的一种列车速度控制系统。     

列车超速防护系统中列车参数输入方案的探讨

列车超速防护系统中有关列车参数的输入是涉及列车自动实施制动的重要问题.如何准确可靠地将列车参数输入给车载计算机,找到适合我国铁路运营体制和国情的列车参数输入方法是至关重要的.本文在分析我国国情的基础上,分析了几种可能的输入方案(制式)提出了适合我国国情的输入方法.     

高速铁路列车定位技术的研究

给出了高速铁路列车定位技术的一般概念,阐述了高速铁路中常用的列车定位技术．最终提出了一种崭新的列车定位模型,综合利用基于卫星的列车定位技术和基于查询／应答器的定位技术,大量减少了地面的查询／ 应答器．并对这些定位技术进行了比较     

高速集装箱平车空气动力学仿真研究

通过采用SST k-ω湍流模型对200km/h高速集装箱平车进行外流场分析,得到了集装箱平车表面压力分布、机车和集装箱受到的阻力以及车间流体速度分布,并对机车和集装箱相对高度差对列车空气阻力的影响进行了分析.研究结果表明：高速集装箱平车所受的空气阻力以压差阻力为主,并随着机车与集装箱平车相对高度的减小而增大.     

中低速磁浮列车直线牵引电机的电磁力分析

本文介绍了中低速磁浮列车直线牵引电机的主要参数及运行原理,对其结构特性进行阐述,并在Ansoft下建模对其在不同滑差频率下进行电磁力有限元仿真分析。     

高速客车悬挂参数对临界速度的影响研究

介绍高速客车蛇形运动和临界速度,引入蛇形运动Hopf分岔,用"升速法"和"降速法"分别求解线性临界速度和非线性临界速度.用德国低干扰轨道谱作为轨道不平顺激扰,基于多体动力学软件SIMPACK,建立高速客车仿真模型,完成参数设置.求解出高速客车线性临界速度为400 km/h,非线性临界速度为355 km/h,绘制蛇形运动Hopf分岔图.对车辆主要悬挂参数进行线性处理,通过控制变量法分析单个悬挂参数对车辆非线性临界速度的影响;对于单个悬挂参数的取值,用变化系数法逐一实验.结果表明,适当增大抗蛇行减振器阻尼,车辆稳定性提升明显,轴箱定位刚度的影响次之,横向减振器主要提高车辆的曲线通过能力,空气弹簧参数对非线性临界速度基本没有影响.     

磁浮列车运行控制系统二维速度防护曲线仿真

速度防护是轨道交通列车自动控制系统中最主要的控制策略 .结合高速磁浮列车的运行特点 ,提出了二维速度防护曲线的概念和原理 ,对高速磁浮列车在强制制动条件和惰性条件下的速度曲线进行了计算 ,给出了高速磁浮列车二维速度防护曲线的一种实用算法 ,并在C语言环境下对其进行了数值仿真     

高速磁浮列车的安全速度防护问题研究

确定高速磁浮列车运行的安全速度范围,是列车运行控制系统要解决的首要问题．分析了德国高速磁浮列车的双限速度防护的特点,给出了安全速度防护曲线的求解思路及算法;并讨论了最不利的系统条件,指出要保证列车在最不利的条件下也处于系统的安全防护范围内．本文算例验证了算法的可行性．     

中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输

分析了中低速磁浮列车悬浮传感器信号传输的衰减、延时以及易受干扰等问题,并提出了解决方案。建立了信号传输系统的简化模型,并按照阻抗匹配原则确定了主要器件参数,防止信号长线缆传输时出现衰减畸变;分析了悬浮系统动态响应允许的传感器信号最大延时,设计并实施了基于振动台的对比测试;针对信号传输电磁环境特点,设计了滤波电路以及屏蔽和接地方案,通过了射频辐射感应抗扰度和脉冲群抗扰度测试。结果表明,悬浮系统动态特性不受信号串行通信延时的影响,所提出的解决方案能实现准确、及时、可靠的信号传输。