次级断续时直线感应牵引电机的电磁机理与性能分析

发布时间：2020-10-14 10:26

　　 采用直线感应牵引电机作为动力系统的地铁车辆相比传统的城轨交通系统有非常明显的好处,前者具有较小的转弯半径,良好的爬坡能力和牵引性能,更经济的工程造价等特点。结合我国国土辽阔,人口集中的现状,我国非常适合并且迫切需要发展以直线感应电机为动力系统的轨道交通。在实际的工程建设中,因施工或者过道岔口等原因,在车辆进、出库的区间不能连续铺设次级板,存在次级板断续的区间,当直线电机经过此区间时会造成输出电流和推力冲击,长期下去会造成直线电机车辆轮对多边形的情况。本论文针对次级板断续时直线感应牵引电机的电磁机理,进行了相关研究。本文首先回顾了直线感应电机的发展概况,说明了国内外对直线感应电机的研究现状,介绍了直线感应电机在实际应用中的优缺点,以及国内外学者针对轮对不规则磨损问题进行的多方面的分析。其次,本文介绍了扁平型直线感应电机的分类、演变过程和工作原理,并对直线电机的构成部分和力特性分析做了详细介绍。重点阐述了直线感应电机特有的四类边端效应及其对电机性能的影响。接着,利用ANSYS有限元软件对次级断续的直线感应电机进行了二维建模。分别对次级板完整、缺失一个极、缺失两个极、缺失200mm、缺失300mmmm和完全缺失时进行仿真分析。通过观察推力、法向力、自感、互感以及电流参数在各个时刻的变化曲线,找出各个参数的变化与次级板断续程度的关系,从而分析在次级板断续时直线感应电机的电磁特性。最后,为了充分考虑第二类横向边缘效应和绕组端部对次级缺失时的直线感应电机的影响,利用ANSYS有限元软件对直线感应电机进行了三维建模,分别对次级板完整、缺失一个极、缺失两个极、完全缺失时进行瞬态分析。在二维分析的基础上,三维瞬态分析进一步对次级断续状态下的直线电机的电磁特性和力特性进行了分析和说明。同时,也得到了第二类横向端部效应与电机轮对不规则磨损的关系。
【学位单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM346
【部分图文】：

了大量的论证和研宄。广州地铁４号线在我国率先引进直线电机牵引技术，此大??学城专线是四方机车有限公司和日本川崎重工联手制造。现已投入运行的５、６号??线也采用了直线电机驱动系统。如图１－３所示，广州地铁６号线受周围地形环境的??影响较大，弯路较多，工程师汲取日本的先进技术，结合４、５号线的经验，改进??了车辆的次级板、转向架等结构。北京地铁中的机场线，如图１－４所示，作为２００８??年北京奥运会重要配套设施，是一条全自动无人驾驶且应用直线感应电机驱动的??地铁系统。此系统最高时速ｌｌ〇ｋｍ／ｈ远超普通地铁８０ｋｍ／ｈ的设计时速，为民众的??３??

??＿?Ｉ??图１－３广州地铁６号线??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ?Ｍｅｔｒｏ?Ｌｉｎｅ?６??图１－４首都机场线??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃａｐｉｔａｌ?Ａｉｒｐｏｒｔ?Ｌｉｎｅ??直线电机牵引技术不仅应用于地铁上，还有独轨列车、载客系统（Ｐｅｏｐｌｅ??Ｍｏｖｅｒ）等方式的轮轨系统。基于直线电机独特的性能和特点，更多的国家都投入??到直线电机牵引系统的研宄与开发中。其中，对直线电机地铁技术应用最成熟的??国家是加拿大和日本，分别以庞巴迪和川崎重工为代表，世界各国上已投入运营??的直线电机地铁线路见表１－１和表１－２。??４??

图１－３广州地铁６号线??Ｆｉｇ．?１－３?Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ?Ｍｅｔｒｏ?Ｌｉｎｅ?６??图１－４首都机场线??Ｆｉｇ．?１－４?Ｃａｐｉｔａｌ?Ａｉｒｐｏｒｔ?Ｌｉｎｅ??直线电机牵引技术不仅应用于地铁上，还有独轨列车、载客系统（Ｐｅｏｐｌｅ??Ｍｏｖｅｒ）等方式的轮轨系统。基于直线电机独特的性能和特点，更多的国家都投入??到直线电机牵引系统的研宄与开发中。其中，对直线电机地铁技术应用最成熟的??国家是加拿大和日本，分别以庞巴迪和川崎重工为代表，世界各国上已投入运营??的直线电机地铁线路见表１－１和表１－２。??４??
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本文编号：2840549