复合材料磁悬浮列车车体结构数值模拟(Ⅱ)——车体结构性能数值模拟试验

以参数化磁悬浮列车车体有限元模型为基础，在各种载荷和边界条件下开展数值模拟试验，研究各种运营环境中车体结构的静力学和动力学性能。在Siemens NX中完成车体在各种典型载荷工况下的结构静力学和动力学性能模拟试验，包括车体结构载荷变形、车体主要连接部件结构力学性能、车体频率及振型、车体结构线性屈曲性能，以及车体动力响应性能等。数值模拟结果认为给定的复合材料磁悬浮列车车体设计可行，同时验证参数化车体有限元模型的有效性。     

一种磁悬浮直线开关磁阻电机悬浮模块设计与分析

磁悬浮直线开关磁阻电机继承了直线开关磁阻电机的优点,结合有效的悬浮设计方案,在磁悬浮运输系统中具有一定的应用潜力。研究了磁悬浮直线开关磁阻电机的悬浮模块及其改进结构,分析磁场分布和磁路模型,在此基础上,利用有限元软件进行仿真,通过结果分析发现所提出结构具有天然解耦的结构特点,可以实现悬浮力控制和推力控制解耦以及悬浮力控制与动子前进位置解耦,通过线性调节悬浮电流即可线性控制悬浮力,使悬浮电流控制为标量控制,大大降低了悬浮控制系统的复杂性。此外,改进结构可以有效提高悬浮电流利用率,减小悬浮绕组损耗。     

高速磁浮列车冗余供电方法

为了满足车辆供电的要求,在现有高速常导磁浮列车车载供电方式基础上,提出了一种新的用于高速磁浮车辆上的冗余供电方法。通过蓄电池供电与感应线圈供电相结合的方式,减少了地面供电设备数量。在每节车辆上设置多个车载电网、每个电网上并联接多个相同的供电设备同时向车辆用电设备供电。通过供电系统的多重冗余设计保证车辆供电的可靠性。该方法满足任意单一供电设备或一定分布的多个供电设备的故障都不会影响车辆的正常运行,即使在任意一个电网整体失效的情况下也能保证列车安全停车到预定的停车位置。     

高速磁浮轨道线形快速检测系统关键部件研发

介绍了用于上海高速磁浮示范线的新一代轨道检测设备的硬件系统、关键设备及其研制重点,包括轨道检测设备的总体设计、主要技术参数和总体架构,关键部件如非标数模转换卡和信号调理卡的技术方案设计,以及配套数据采集控制软件的设计等。经过8年努力,同济大学(国家)磁浮交通工程技术研究中心的研发团队最终完成了轨道线形检测专用关键部件及新一代轨道检测设备的研制。     

动圈式永磁平面电机平稳起浮与下降无位置传感器控制策略

针对动圈式永磁平面电机无位置传感器控制起浮过程中出现的误差过大、抖动以及下降过程中撞击定子表面等问题,分析了在实时电流分配策略下动子的移动过程,提出了"假气隙点"概念,推导出了"假气隙点"位置与期望气隙点位置的数学关系表达式和动子起浮至期望气隙点和下降至零高度的时间计算积分公式,并给出了平稳起浮和下降控制策略。"假气隙点"现象表现为动子停留在零位置时,对线圈分配"假气隙点"恒定电流,在此电流驱动下动子运行至期望气隙点处速度为0;动子悬浮在期望气隙点位置时,对线圈分配"假气隙点"恒定电流,在此电流驱动下动子运行至零位置处速度为0。控制策略利用上述现象,通过切换电流使动子在零位置和气隙点之间平稳移动。仿真结果表明,动子运行误差、抖动很小,证明了控制策略的正确性。     

轨道交通工程车辆段柱式检查坑支墩振动分析研究

在我国中低速磁浮为新的技术领域,诸多关键技术有待研究。本文介绍了中低速磁浮车辆段检修库内停车线支墩结构振动分析的目的、过程和思路,系统提出了结构分析方法、计算步骤及结论,验证了设计中采用的动力系数等参数和方案的合理性。目的是对检修库内支墩结构部分进行振动分析研究,得到的结论可为以后结构设计提供理论依据及参考。     

磁悬浮分子泵用Hartley涡流传感器

工业领域的磁悬浮分子泵用位移传感器除了要具有良好的静态特性外,还应具有高动态响应特性,同时其体积大小还影响着磁悬浮分子泵的抽速、真空度和压缩比。针对高真空磁悬浮分子泵,提出了一种基于Hartley原理的电涡流位移传感器设计方法,将传感器对称探头接入同一振荡电路作为工作电感。对传感器的动态特性进行了分析,并提出了对其动态响应特性在不影响灵敏度和线性度等静态性能的情况下进行补偿的方法。实验结果表明,在-0.4~0.4mm内,传感器的线性度为±1.17%,灵敏度为9.901mV/μm,分辨率为0.25%,动态响应带宽达到了10.2kHz,两径向四路位移信号测量集成电路板体积仅为π×4~2 cm~2,大大减小了传感器体积,满足了磁悬浮分子泵面向更高抽速和更高真空度的发展需求。     

真空管道高温超导侧挂悬浮旋转运动系统改进

侧挂式磁悬浮回转系统拥有两根具有单磁场峰值的永磁轨道。在环形真空管道中,该系统的磁悬浮车可以在6 mm悬浮间隙下达到80 km/h的运行速度。在不大幅改变整体结构的条件下,探讨了一种增大系统运行速度的途径。通过将2个平行的永磁轨道合并成1个具有三磁场峰值的单轨,将显著增强系统的悬浮力,从而有望提高系统的运行速度。然而车体质量的增加将抵消悬浮力增加带来的效应。综合评估二者的影响,结果表明,相比较于具有单磁峰的双轨,具有三磁场峰值的单轨能让系统获得更高的运行速度。并且,对于三磁峰单轨系统,其最大运行速度随超导块数量的增加而增加。相比较于单峰磁轨而言,当超导块列数为17时,三峰磁轨系统的运行速度可以增大8.2%。     

同步整流双谐振LLC-DCX悬浮控制电源研究

针对传统悬浮控制电源设计中存在的占空比失调、稳压率差及转换效率低等问题,提出基于同步整流双谐振LLC-DCX的两级式变换方案。该方案在实现主次侧开关管ZVS和二次侧整流管低损耗的同时,降低了输入电流纹波;在介绍了双谐振LLC-DCX的工作原理的基础上,讨论了电源的关键参数设计。210W,220-380V输入、4路输出的原理样机实验结果及比较很好地验证了研究方案的先进性与可行性。     

轨道交通与高速磁浮近距离并行方案优化与评估分析

近年来,进入磁浮安全保护区的工程项目越来越多.由于高速磁浮系统运行对线路轨道变形的要求较高,对临近高速磁浮线路后期实施的工程项目方案进行优选和评估分析,从而保障磁浮的安全运营具有重要意义.结合上海轨道交通二号线东延伸工程,对其浦东国际机场景观水池磁浮并行段工程方案进行了优化研究,并采用数值分析方法就轨道交通实施对磁浮线...