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牵引网导线内阻抗频变参数计算的研究

发布时间:2021-06-09 11:52
  电气化铁道牵引网多导线系统具有特殊性,开展牵引网导线电气参数研究对掌握牵引供电系统电气性能具有重要意义。论文首先针对牵引网中的多数架空圆形导线,从计算一般圆形导线内阻抗入手,简单阐述实心圆导线的内阻抗理论计算公式和数值计算,进而描述数值计算过程中遇到大参数下Bessel函数所导致的数值振荡问题及解决办法。然而,牵引网所采用的接触导线和钢轨具有特定的异形截面,并且钢轨还具有铁磁非线性。针对接触导线的内阻抗计算,提出基于有限元方法计算不同类型接触导线内阻抗频变参数及等效半径。通过使用有限元计算软件(ANSYS Maxwell),针对我国电气化铁道既有线广泛使用地几种接触导线,计算结果给出接触导线交流电阻和内电感随频率变化的曲线(010MHz),以及两种标称截面积类型的接触导线的等效半径。针对钢轨的内阻抗问题,提出基于增量磁导率的有限元方法计算暂态情况下钢轨的频变阻抗曲线。通过研究分析稳态大电流信号下钢轨的磁化特性作为理论基础,进一步深入研究暂态小电流信号下钢轨的局部磁滞曲线。根据增量磁导率的磁化机理和计算方法,计算出交流大信号叠加暂态小信号扰动的增量磁导率曲线,并将其... 

【文章来源】:华东交通大学江西省

【文章页数】:55 页

【学位级别】:硕士

【部分图文】:

牵引网导线内阻抗频变参数计算的研究


导体中趋肤效应示意图

截面图,接触导线,截面图,沟槽


第二章 牵引网导线内阻抗计算示例 6:150mm2铜铬锆合金接触线表示为 CTCZ150。接触导线的截面形状为带有悬吊沟槽、合金种类识别沟槽的规则圆形,导线(CT 型)不做识别沟槽外,接触导线的截面形状、合金种类识别、尺寸及其偏差应符合 TB/T 2809—2017 标准的规定[15],如下:

曲线,铁磁材料,磁滞回线,回线


2.4.1 稳态大电流信号下钢轨的磁化特性(1)钢轨的基本磁化特性钢轨是典型的铁磁物质,计算其内阻抗需要精确地了解钢轨在一定电流和频率范围内的电磁特性。一般来说,铁磁材料的磁化过程具有很强的非线性、时滞性、不可逆性及各向异性等[28]。在稳态大电流的磁化作用下,由于磁滞现象(B的变化滞后于 H 的变化)的存在,磁感应强度 B(或磁化强度 M)对于磁场强度 H 的依赖关系呈非线性,这种关系通常是用实验的方法测定。它表现为回线的形式,分别称为磁滞回线(图 2-3(a)所示)和磁滞回线族(图 2-3(b)所示)。回线表明:B 和 H 之间是多值函数关系,而且回线的形状与磁场强度的最大值Hm和磁化状态的历史有关。回线的走向与 H的符号有关,在回线任一点上 H 0(上升)和 H 0(下降)时的曲线不在同一条曲线上,当 H 0时,曲线是沿着右侧的曲线上升(图 2-3(a)所示),当 H 0时,曲线是沿着左侧所示曲线下降。图 2-3(a)所示的回线是在相同的 Hm和—Hm下,连续地来回反复十多次获得的结果[50]。

【参考文献】:
期刊论文
[1]电气化铁路钢轨交流内阻抗计算[J]. 朱峰,李嘉成,李朋真,李鑫,刘志刚.  铁道学报. 2017(12)
[2]考虑磁导率非线性的铁磁材料脉冲涡流检测仿真研究[J]. 徐志远,周友行,李海超,李明富.  测试技术学报. 2015(01)
[3]基于磁导率非线性条件下的油套管脉冲涡流检测仿真[J]. 喻星星,付跃文.  无损检测. 2013(04)
[4]电气化铁道牵引网的统一链式电路模型[J]. 吴命利.  中国电机工程学报. 2010(28)
[5]基于多导体传输线模型的接触网电气参数计算方法[J]. 盛庆广.  铁道技术监督. 2010(07)
[6]大型有限元软件ANSYS在电磁领域的使用[J]. 王世山,王德林,李彦明.  高压电器. 2002(03)
[7]电磁场计算中的磁导率[J]. 孙玉田.  哈尔滨电工学院学报. 1992(04)
[8]一般铁磁材料的磁导率[J]. 李呈祥.  曲阜师院学报(自然科学版). 1980(03)

硕士论文
[1]牵引网阻抗频变参数矩阵计算的研究[D]. 刘思然.华东交通大学 2018



本文编号:3220528

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