大功率直线感应电机的优化设计研究

针对北京地铁机场线进口直线电机车辆维修成本高、售后服务迟缓、购买备品备件困难等问题,开展了具有自主知识产权的大功率强迫风冷式直线感应电机轨道交通车辆的研究。就车辆电机研发过程从理论上推导了直线感应电机修正的T型等效电路,通过有限元分析电磁特性提出了一种新的电磁设计程序算法。在此基础上利用现代电机设计技术,采用电磁场和电路计算等手段,对大功率牵引直线电机的电磁参数和机械结构参数进行优化设计和计算。仿真与试验结果表明,自主研发的国产化直线感应电机具有良好的加减速性能,其力特性及电特性满足设计要求,提出的电磁设计程序和控制策略可行。安装了研制电机的直线电机轨道交通样车在各种工况下均能在试验线上可靠稳定运行。     

基于ADAMS／RAIL的直线电机径向转向架曲线通过性能分析

以广州市轨道交通4、5号线引进的直线电机BM3000型车辆为原型，利用ADAMS／Rail软件建立起完整的直线电机、车辆、轨道动力学模型，同时，构建了无导向、自导向和迫导向等不同型式的导向机构模型。通过对配置有不同型式导向机构的直线电机转向架车辆的曲线通过性能进行分析，阐述了各种型式导向机构对直线电机转向架车辆的影响。     

基于ADAMS的直线电机轨道交通安全性研究

目前,轨道交通在城市化发展的进程中发挥着越来越重要的作用。为了强化直线电机轨道交通安全性,就需要在满足其技术特点的同时应用ADAMS软件提高其安全性。本文主要以脱轨系数为例进行动力响应分析,研究建立在ADAMS软件基础上的直线电机轨道交通安全性。     

强迫风冷扁平型三相直线异步电动机冷却系统的研发

研发了一种牵引轨道交通车辆用直线电机的冷却系统，阐述强迫风冷直线电机的冷却方式、冷却结构和工作原理，填补了国内空白。     

基于TMS320F2812城轨车辆直线电机牵引控制装置的研制

针对轨道交通车辆直线电机运行的特点,研究探讨了直线牵引电机的控制方法;应用新型32位DSP芯片TMS320F2812实现了具体的牵引控制装置;通过仿真分析验证了控制系统方案的可行性,对今后实现国产化有一定的参考价值.     

具有动态质量辨识与补偿功能的直线电机直接驱动进给系统

介绍了采用直线电机直接驱动的机床进给系统,提出了解决动态质量变化引起的系统性能劣化的方法.基于直线电机的控制原理,推导出直线电机驱动系统动态质量辨识和补偿的方法,对控制系统进行了仿真分析并在实际系统中进行了实验.     

数控珩磨机床中直线电机的安全保护装置研究

直线电机驱动珩磨机床往复运动可以提高运行速度、换向加速度和定位精度,提高珩磨质量和效率。直线电机垂直应用的关键问题之一是直线电机在运动中意外失电,直线电机动子的安全保护问题。针对此问题,设计了一种气动抱闸保护装置。通过对直线电机运动系统的力学分析,建立了直线电机的数学模型,并对安全保护装置下直线电机失电后动子的运动状况进行了计算分析。结果表明,该气动抱闸装置具有很好的刹车效果,并且该气动抱闸装置也适用于直线电机垂直应用的其它场合。     

直线电机监测系统的关键技术研究

直线电机的初始位置检测与旋转电机一样是实现电机精确控制的关键技术之一。利用绝对式光栅尺对直线电机进行初始定位不但可以省去常用的霍尔元件，而且还可以实现直线电机在任一位置的启动。对直线电机的位移和速度、绕组温度、电机推／拉力进行有效监测是保障其正常工作的前提，为此自主研发了对直线电机上述重要参数进行动态跟踪的监测系统。文中对该监测系统的设计方案、关键技术和具体的开发过程进行了详细的探讨。     

直线电机地铁车辆电机的隔振优化分析

针对国内某型直线电机地铁车辆簧下结构振动剧烈,亦导致直线电机的橡胶节点老化和损坏的问题。将整个直线电机悬挂看作一个隔振系统,利用传递函数建立3自由度的位移函数矩阵,分析直线电机系统的隔振特性。选取不同的优化因子来对电机悬挂系统各橡胶关节的刚度进行优化分析。计算结果对比发现:取优化因子为0.1来优化均衡梁支承垫和吊杆节点垂向刚度时,传递函数值有了明显降低,系统的垂向隔振性能得到了明显的改善。进一步将优化前后的地铁车辆进行动力学分析发现,在轨道不平顺激励下,优化后的模型电机振动加速度的幅值和频率都有了明显降低,并且能够迅速收敛。优化刚度对地铁车辆直线电机悬挂系统的振动隔离是十分有意义的。     

直线电机牵引颤振研究

建立了由直线电机定子和吊杆等组成系统的有限元模型,利用ABAQUS软件对该直线电机系统牵引颤振进行瞬态动力学仿真,研究直线电机牵引颤振发生的条件和横向拉杆对直线电机振动的影响。仿真结果显示,电磁牵引力-滑动速度的负斜率引起直线电机发生颤振,直线电机在惰行情况下不发生颤振;横向拉杆能够较大的减小直线电机的横向和垂向振动,对直线电机的纵向振动影响不大;直线电机横向和垂向之间存在耦合振动。     

基于刚柔耦合的直线电机转向架动力学分析

为了探究电机连接杆件在被考虑为柔性体时对直线电机地铁车辆系统动力学的影响,通过ANSYS建立某地铁车辆直线电机连接杆件的有限元模型,并对其进行子结构分析、模态分析,再将分析结果导入SIMPACK中,对车辆刚柔耦合系统进行建模和动力学仿真,并将结果与多刚体车辆动力学系统进行比较。结果表明:连接杆件结构振动对电机的垂向振动加速度影响较大,对轮轨垂向力和转向架构架的垂向加速度均具有一定影响。该结果可对架悬直线电机地铁车辆电机定位刚度的选取提供一定参考。     

气隙在线监测技术在直线电机上的运用与分析

主要介绍了直线电机气隙在线监测系统的基本结构和功能,结合广州地铁四号线直线电机的运行状态,分析了气隙在线监测系统的显示波形,阐述了气隙在线监测技术对直线电机运行节能增效的作用。     

直线电机进给系统动态性能演化规律数值模拟与试验

为确定随工作台移动进给系统动态响应演变规律,利用达朗贝尔原理建立了工作台处于不同位置的直线电机进给系统动力学模型,基于ANSYS Workbench平台数值模拟分析了工作台处于最左端、中间、最右端位置处的直线电机进给系统模态响应,得到其前4阶固有频率和振型。采用锤击法单点激励多点拾振对两轴联动直线电机进给系统进行模态测试试验,利用LMS测试分析系统得到三种不同位置处的固有频率和振型,试验验证了直线电机进给系统工作台在不同位置移动过程中动态响应数值模拟的正确性和合理性,同时发现随工作台位置变化直线电机进给系统动态特性也随之改变,当工作台处于中间位置时系统模态低阶固有频率大于左右两端位置处,且随着工作台位置的变化系统质量分布出现偏移,为合理确定复杂工况下直线电机进给系统动态时变特性提供依据。     

基于虚拟仪器的直线超声电机机械特性测试

针对直线超声电机机械特性测试问题,建立了基于虚拟仪器的直线超声电机机械特性测试系统。设计了力与速度测试系统,为测试的直线电机提供加载,配置的压力传感器与直线型光电编码器分别用于电机输出力与速度的测量,利用虚拟仪器技术搭建了测试硬件平台。利用虚拟仪器编程语言LabVIEW对各个模块进行软件设计,以实现各自的功能。利用该系统对杆式直线超声电机和双变幅杆V形直线超声电机的机械特性进行了测试,测试结果证实该测试系统的可行性,为直线超声电机机械特性测试提供了所必需的条件。     

基于DSP的直线电机位置检测与控制技术

作为直线电机伺服控制系统的一个环节,位置检测是直线电机伺服控制的关键技术之一。在分析光栅信号检测及其输出信号的基础上,解决了使用DSP对光栅信号进行接收和处理的问题,提出了对其采样时的周期选择方法,同时,在PID算法的基础上制定了电机的控制方案,用以实现直线电机的高响应、高精度控制。     

直线电机的发展及其在电梯行业的应用

直线电机可以不用借助任何中间转换结构把电能转变成直线运动,与传统的方式相比,具有噪音低、无磨损、无接触、结构简单、速度快、精度高等方面的优点。基于此本文对直线电机的发展及其在电梯行业的应用进行探讨,阐述了直线电机在电梯中驱动系统、门机系统的应用前景,为工程技术人员对直线电机的研发指明了方向。     

基于模型参考自适应控制的直线电机位置控制

针对直线电机的强非线性和时变特性,采用模型参考自适应控制(MRAC)方法对SISO直线电机闭环位置控制器进行了研究。利用偶极子对消建立了简化的永磁直线电机二阶数学模型,提出了基于局部参数最优化MIT(梯度)方案和全局稳定性理论的Lyapunov方案下的二阶直线电机位置模型参考自适应控制器,并对自适应控制器下的直线电机闭环系统稳定性进行了分析研究。在相同的前馈加反馈的控制器下,对这两种方案下的实验结果进行了对比分析。研究结果表明,基于Lyapunov第二方法设计的二阶控制器比MIT方法下的二阶控制器更能实现对三阶点到点轨迹输入信号的快速响应和跟踪,证实了直线电机位置自适应控制的有效性。     

变负载对数控机床直线电机控制系统影响的研究

介绍了基于直线电机的数控机床进给系统的特点,通过理论推导分析了负载大范围变化时直线电机作为进给系统的误差机理,并利用专用实验设备模拟数控机床实际加工工况进行实验,结果验证了在负载大范围变化时单一模型控制下的直线电机进给系统的运动精度和定位精度较差。     

长定子中低速磁浮直线电机动力学数值分析与优化设计

对长定子中低速磁浮列车直线电机结构进行了较全面的动力学有限元数值分析,获得了列车直线电机结构体的动力学基本品质特性,即固有频率和振动模态。在此数值分析基础上,研究分析了直线电机对振动比较敏感的频率范围并进行了优化设计。结果表明,对直线电机的有限元分析不仅在理论上起到了检验与校核的作用,为磁浮列车调试实验提供了直线电机结构的计算数据,还对直线电机性能的进一步的设计和改进提供了依据。     

电控直线电机变排量负载敏感系统仿真分析

传统负载敏感系统是通过机-液反馈控制,具有鲁棒性差、易振荡、难以实现精确的排量调节等缺点.据此,提出了电控直线电机变排量负载敏感系统,利用直线电机代替变量缸来调节轴向柱塞泵排量,并利用流量前馈结合压差反馈的方式对直线电机进行控制,实现液压系统的负载敏感功能.利用AMESim-MATLAB联合仿真对电控直线电机变排量负载...