直线感应电机牵引模式的车辆设备

针对目前城轨交通发展的趋势,结合城轨交通的要求,在对比了目前已用于轨道交通的直线感应和同步电机的一些特点后,提出了目前城轨交通中应采用技术成熟的感应电机牵引的观点。最后对采用直线感应电机的线性地铁和低速磁悬浮进行了比较,为城市轨道交通设计过程中的车辆设备的选型提供了参考。     

直线电机车辆机电动力学模型的构建与分析

基于直线电机车辆的基本结构及工作原理,利用拉格朗日-麦克斯韦方程,从机械与电磁能量层面进行了直线电机车辆系统机电动力学模型的构建。分析了车辆系统机械部件及电磁部分的相互作用规律,并推导了相关微分方程。根据Clark变换,将所得的三相坐标系模型简化为两相坐标系模型。应用Matlab求解及仿真,得到相关参数的变化规律。以此方法建立直线电机车辆的机电动力学模型,简单有效地解决了相关的机电动力学问题。     

独立旋转车轮直线电机地铁车辆动力学分析

为了减小直线电机和感应板的间隙以提高直线电机工作效率,便于直线电机安装和减小直线电机对转向架结构设计要求,提出一种采用独立旋转车轮的直线电机地铁车辆转向架．利用多体动力学软件SIMPACK,对采用独立旋转车轮的直线电机车辆系统进行动力学计算．动力学仿真分析结果表明,采用独立旋转车轮的直线电机车辆具有良好的运行平稳性和曲线通过性能,满足城市轨道交通车辆的要求．     

副构架直线电机转向架车辆动力学及振动研究

为了改善直线电机车辆动力学性能,提出了在轴箱上增加副构架,建立了其整车动力学模型,并对有无副构架的两种车辆在一定速度下进行频域和时域仿真,计算了车辆主要振型和曲线通过的主要性能.结果表明存在副构架转向架的车辆其直线稳定性高,通过小半径曲线时与车辆轮轨磨耗相关的指数较小,当通过较大半径曲线时,性能比无副构架的车辆稍差,但绝对值保持在一个相对较低的水平.     

直线电机地铁车辆悬挂的振动研究

由于直线电机地铁车辆电机悬挂具有特殊的结构形式,因此其振动特性也具有不同于传统电机悬挂车辆的特点。为了研究直线电机地铁车辆的振动特性,从结构上分析直线电机的定位方式,并对其振动特性进行分析,然后分别研究在未计直线电机法向力的情况下直线电机悬挂结构对转向架振动特性、轮轨相互作用及轮轨激励传递特性的影响。研究结果表明：直线电机的垂向振动和横向振动存在一定程度的耦合,且直线电机定位结构对转向架的振动和轮轨关系都具有极大的影响。     

直线电机伺服控制技术研究

与旋转电机相比,直线电机可以直接把电能转换为直线运动而无需通过其他中间环节,满足了高精数控系统以及精密测量等各类应用的需要,不过该种控制方式因为除去了旋转电机的中间传动机械链,负载直接作用到直线电机,因此就更加难以实现精确控制。本文对直线电机伺服控制技术展开探讨。     

直线电机地铁车轨系统动力响应分析

直线电机地铁系统是一种新型的城市轨道交通模式,它采用直线感应电机牵引,轮轨支撑导向。根据系统特点,建立直线电机地铁系统垂向车辆-轨道耦合模型。在此基础上编制计算机仿真程序,分析确定性不平顺对车辆和轨道动力响应特性及直线电机气隙变化的影响规律。     

直线电机列车-桥梁系统动力分析

根据架悬式和抱轴式两种电机安装方式特点的不同,推导了直线电机(LIM)列车车载电机与桥上感应板间的竖向电磁力的表达式,建立了用于进行LIM列车和桥梁振动分析的力学模型,重新定义了LIM车辆的脱轨系数和轮重减载率,并对这两种电机安装方式下的车桥系统动力特性的差别进行了讨论.以一座三跨(45.5 m + 65 m +45.5 m)连续刚构桥为工程实例,使用专门编制的计算机程序计算了LIM列车过桥时的列车-桥梁系统的耦合动力响应.计算结果显示,抱轴式LIM列车的运行安全性与平稳性要优于传统列车,具有优越的动力性能.     

齿轨车辆牵引电机布置模式及系统耦合振动特性

为探究牵引电机布置模式对齿轨车辆动态特性及齿轮-齿轨啮合特性的影响,在考虑齿轮-齿轨非线性啮合行为及其动态时变激扰和轮轨非线性接触关系的条件下,分析了不同电机布置模式下的车辆动力学特性。以Strub齿轨系统为原型,建立了齿轨车辆-轨道垂纵耦合动力学模型,研究了三种不同电机驱动形式对齿轨车辆动态特性的影响规律,并在此基础上提出了适用于齿轨车辆的牵引电机布置方案。研究表明：牵引电机双置工况下齿轮啮合力和垂向、纵向振动加速度更小;其中电机双置时齿轮齿轨啮合力约为电机后置和前置时的50%,平直段齿轮垂向和纵向加速度的最大幅值差分别为4.04和6.01 m/s²,爬坡段电机后置时齿轮振动加速度最大,其垂向、纵向加速度幅值比电机双置时大45%;平直线路上电机后置与前置时齿轨车辆的舒适性较好,而爬坡段牵引电机双置模式下更好;鉴于齿轨车辆主要应用于爬坡线路,且爬坡时电机双置齿轨车辆的动力学指标最好,因此建议牵引电机双置为最优布置模式。     

遗传算法在圆筒型直线电机优化设计中的应用

本文首先介绍了遗传算法（GAs）的基本原理,提出了改进措施,增强了遗传优化算法的全局寻优能力。然后结合直线感应电机的设计特点,利用改进的遗传优化算法对圆筒型直线电机进行了优化设计,取得了较为满意的结果。     

浅析压缩机用直线电机及其关键技术的发展

新时代的到来对节能降耗提出了更高的求。而压缩机用直线电机相比于传统的压缩机具有不可超越的优点,引起了国内外研究者的注意。该技术被广泛运用于各个领域,大多数大型工业化企业开始加大压缩机用直线电机的使用力度,以促进企业的健康蓬勃发展。本文主对压缩机用直线电机及其关键技术的发展趋势作了简说明。     

单边直线感应电机等效电路参数研究

单边直线感应电机（SLIM）相对于旋转感应电机（RIM）存在气隙大、边缘效应等,若采用RIM开路和短路试验方法,会给参数测量带来较大误差。文章提出的一种适合SLIM参数测定的新型方案,只需测量电机输入端的总功率、相电压、相电流和频率4个量,即可计算出初级电阻、初级漏感、次级电阻、次级漏感、气隙电感和铁损电阻。电机的特性分析表明,该方法真实有效,具有一定的参考价值。     

真空管道中直线电机冷却方案研究

真空管道运输的可行性已经得到国内外专家的论证.但是作为其主要的推动力部件直线电机,在真空环境下工作所产生的热量累积是一个不可忽视的问题.为此,本文设计了两种不同的冷却方案,方案（a）和方案（b）.并利用FLUENT软件对这两种方案的传热性能进行计算和分析.结果表明,方案（a）的冷却性能比方案（b）优良.     

带式输送机用直线电机静动态特性试验与分析

多机驱动在输送装备实现高速、长距离、大运量等方面起着至关重要的作用。直线电机因其具有不存在摩擦、无旋转传动部件、能够沿输送机长度方向任意布置和降低输送带张力等特点而成为特殊高性能带式输送机较理想的中间驱动方式。通过分析直线电机的工作原理,对直线电机与旋转电机的优缺点进行了比较;针对带式输送机用直线电机,对比确定了其次级型式,并进行了次级输送带结构设计;基于封闭式散料储运物料试验系统建立了静动态特性试验台,并运用欧拉公式及逐点张力法求得直线电机推力(输送带张力差),进而分别对电压、气隙与推力之间的比例关系进行了试验验证,并间接进行了动态试验(机械特性试验),得到了推力关于输送带速度的数学表达式;基于Belt Analyst带式输送机计算分析软件,对输送带稳定运行及启动过程的张力进行了仿真分析,并与试验张力进行了对比分析。试验结果表明:推力分别与电压平方、气隙倒数的平方成正比;电压、气隙与推力之间的理论曲线与试验值相符;直线电机的推力与输入功率的比值较大,并随着气隙的减小,比值越来越大;与旋转电机相比,此直线电机无临界转速,并显示出很软的机械特性;稳定运行时张力的仿真值与试验值基本吻合,其相对误差均小于2%,但启动过程中张力试验值与仿真值误差较大,间接表明保证启动过程气隙均匀的重要性。研究结果可适用于多机配合驱动超长距离带式输送机的改进与实际应用中。     

长定子直线电机负载下的ANSYS仿真计算

某电站混凝土坝段的建设,考虑大体积混凝土温控的要求及建设工期的节点目标,现模拟采用长定子直线电机作为混凝土的运输工具。本文利用有限元分析软件ANSYS建立了混凝土传送装置长定子直线同步电机的分析模型;通过对电磁场力的计算,分析了电机在装载混凝土情况下电磁牵引力随电枢电流及励磁电流的变化规律,从而使混凝土的运输时间得到有效的保证。     

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。     

直线电机驱动的微小型活塞压缩机特性分析

讨论了微小型化的直线电机驱动的活塞压缩机特性.运用电磁场有限元方法对直线电动机电磁场模型进行求解,分析了电动机内部的磁场和磁力线分布情况;建立了电动机动子动力学模型和驱动电路模型,得到系统的运行方程组并对其求解,根据计算结果对压缩机的驱动力、活塞行程、绕组电流和频率特性等进行了分析,同时就余隙容积和泄漏对这种微小型活塞压缩机的影响进行了探讨.结果表明直线电机驱动的微小型活塞压缩机在理论上是可行的,有进一步研究、优化的必要.     

直线电机轨道交通系统车桥耦合动力分析

直线电机轨道交通系统(LIM 系统)具有很多优点,适合于在城市中发展.该文在对车载电机产生的电磁力进行分析的基础上,建立了用于分析LIM列车一桥梁系统振动的动力模型.以一座3跨简支梁桥为工程背景,运用专门编制的计算机程序对LIM列车.桥梁系统的动力响应进行了计算,分析了各种因素对LIM系统的振动影响,并对LIM车辆与桥梁的动力性能进行了评价.计算结果显示:轨道不平顺显著影响抱轴式LIM列车所受的电磁力,磁极气隙的设置、电磁力的大小和方向及列车速度对车桥系统的振动尤其是竖向振动有一定的影响.LIM列车在桥上运行时,车辆的各项动力性能指标完全满足行车安全性和平稳性的要求,桥梁的动力性能指标也符合规范要求.LIM系统具有出色的动力性能.     

直线电机在中凸变活塞车削中的应用

首先对中凸变活塞的裙部特征进行数学描述,包括横截面和轴截面.在此基础之上,进行了直线电机在中凸变活塞横截面数控车削中的动态响应分析,最后进行了以直线音圈电机为基础的中凸变活塞数控车床高频响进给单元的设计.经实验验证,该设计完全能满足中凸变活塞径向进给高频响的要求.     

采用直线电机的馈能悬架控制系统设计与馈能分析

为了实现悬架的主动减振及能量回收,将直线电机作为汽车主动悬架的作动器。设计了基于整车的主动悬架控制系统,控制直线电机根据路面激励输出相应主动力,同时根据直线电机的不同模式对其能量进行管理控制。采用七自由度整车模型进行仿真,结果表明所设计的控制系统能有效的改善车辆的舒适性,并且当阻尼系数选择恰当的情况下能够进行能量回馈。