检索结果-南通市图书馆

作者：倪鸿雁国防科学技术大学

学位级别：硕士

悬浮控制技术是磁浮列车的核心技术，对悬浮电磁铁的电磁场动态特性进行分析是研究悬浮控制技术的基础。悬浮电磁铁是悬浮控制系统中的执行元件，用于提供完成悬浮功能所需要的电磁力，其电磁特性直接影响着悬浮控制系统的性能。 ... 详细信息

悬浮控制技术是磁浮列车的核心技术，对悬浮电磁铁的电磁场动态特性进行分析是研究悬浮控制技术的基础。悬浮电磁铁是悬浮控制系统中的执行元件，用于提供完成悬浮功能所需要的电磁力，其电磁特性直接影响着悬浮控制系统的性能。本文主要对我校中低速磁浮列车的悬浮电磁铁的电磁场特性进行了有限元分析，在创建悬浮电磁铁和轨道电磁场模型的基础上，借助有限元分析软件，首先对悬浮电磁铁的电磁场进行了二维有限元分析，主要从电磁力随电流及气隙变化方面进行分析，得出悬浮电磁铁的电磁力随加载在悬浮电磁铁上线圈的电流变化规律，以及轨道与悬浮电磁铁之间的气隙变化等规律;同时也分析了列车运行时发生水平偏移、滚动时悬浮电磁铁的电磁场特性。其次对悬浮电磁铁的电磁场进行三维有限元分析，作为对二维有限元分析结果的补充和校核，与实验数据比较得出结论。最后利用以上分析结论，从改变悬浮力和改善电磁场饱和状态两个方面进行电磁铁结构改进来进行分析研究，可作为悬浮电磁铁结构设计的参考。文中所得的主要结论在实验中得到验证，可以指导悬浮电磁铁及其控制系统的设计。

关键词：中低速磁浮列车悬浮控制有限单元法电磁场

基于数值方法的磁浮列车新型导向电磁铁电磁特性分析

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基于数值方法的磁浮列车新型导向电磁铁电磁特性分析

作者：龙长林国防科学技术大学

学位级别：硕士

导向电磁铁是高速磁浮列车上重要的部件之一,由它在电流作用下产生的电磁力来完成列车的导向功能,其工作性能直接影响着整车的技术经济性能指标和列车的运行安全。因此对导向电磁铁的电磁特性进行准确的计算分析,把握电磁铁主要性能指... 详细信息

导向电磁铁是高速磁浮列车上重要的部件之一,由它在电流作用下产生的电磁力来完成列车的导向功能,其工作性能直接影响着整车的技术经济性能指标和列车的运行安全。因此对导向电磁铁的电磁特性进行准确的计算分析,把握电磁铁主要性能指标及其电磁场分布情况有非常重要的实际意义。本文以创新高速磁浮列车为研究出发点,通过建立高速磁浮列车用新型导向电磁铁的二维、三维静态电磁场模型,在分析原来导向电磁铁电磁场的基础上,采用数值方法对新型导向电磁铁进行研究,设计了合理的新型导向电磁铁结构尺寸,并对所提出的设计方案进行了性能分析,计算结果与原电磁铁进行了对比;针对电磁铁工程问题,探讨了电磁铁发生滚动和铁芯轭部尺寸外伸对电磁力的影响,为电磁铁制造、安装提供了依据。针对新型导向电磁铁,采用数值方法进行了优化设计计算,确定了两组优化的结构尺寸,为创新高速磁浮列车导向控制系统进一步优化提供了参考。针对永磁和电励磁的混合导向电磁铁结构,采用数值方法进行分析,通过分析得出由于无法得到电磁铁与两侧轨道的零作用导向力,混合电磁铁结构并不适合导向控制系统的结论。

关键词：磁浮列车高速磁浮列车有限元法导向控制电磁场

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中速磁浮列车牵引电机及供电方案分析

中速磁浮列车牵引电机及供电方案分析

作者：蔺星星国防科学技术大学

学位级别：硕士

目前,城市规模不断扩大,交通运输需求激增,发展城市轨道交通是解决这一问题的有效途径。本文研究的时速200km/h的中速磁浮列车是一种新型的轨道交通工具。中速磁浮列车牵引系统的核心部件是Halbach结构空心式永磁直线同步牵引电机。本... 详细信息

目前,城市规模不断扩大,交通运输需求激增,发展城市轨道交通是解决这一问题的有效途径。本文研究的时速200km/h的中速磁浮列车是一种新型的轨道交通工具。中速磁浮列车牵引系统的核心部件是Halbach结构空心式永磁直线同步牵引电机。本文对该种新型结构的牵引电机特性及供电方案进行分析,具体主要从以下几方面进行了研究。1.基于解析计算法,通过永磁体等效面电流模型、麦克斯韦电磁方程分析了Halbach结构空心式永磁直线同步电机一对极范围内电枢磁场、励磁磁场分布。研究了气隙磁通密度幅值及其谐波畸变率随永磁体尺寸、气隙长度变化的规律。分析了永磁励磁磁场在电机气隙中的动态分布,计算了在永磁励磁磁场作用下,三相交流绕组中感应产生的三相反电势。建立了长定子永磁直线同步电机稳态等效电路,对等效电路中的电磁参数进行了解析计算。2.基于有限元法,采用Ansoft Maxwell仿真软件建立了一台单元电机的2D全尺寸仿真模型,分析了一台单元电机的内部电磁场分布,以验证磁场解析计算的正确性。研究了牵引力与法向力的功角特性,并分析了定子电流、气隙长度对牵引力和法向力的影响。研究了交直轴电感计算方法,及其随定子电流、气隙长度变化的规律。研究了次级采用不同动子极距时,牵引力和法向力的变化情况。最后建立牵引电机3D仿真模型,分析水平弯道段电机初、次级之间发生错位时,牵引力与法向力的变化情况。3.从长定子直线电机和牵引变电所变流器单元变压变频原理出发,对长定子直线同步电机牵引供电方案做了初步研究。分析了高速磁浮列车TR08用长定子直线同步电机供电方式。设计了中速磁浮列车牵引供电系统方案图、牵引变电所布点位置。最后研究了牵引变电所容量计算方法,包括定子供电频率与定子端电压之间的对应关系、长定子电机驱动功率、馈电电缆区间损耗、牵引变流器容量。通过以上对Halbach结构空心式永磁直线同步电机的分析,对该电机的磁场特性、电磁力特性、电磁参数、牵引供电有了较为全面深刻的理解,为下一步电机控制奠定基础。

关键词：中速磁浮列车永磁直线同步电机磁场特性电磁力有限元仿真牵引供电

中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁特性分析

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中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁特性分析

作者：郭忠君国防科学技术大学

学位级别：硕士

悬浮电磁铁是中低速磁浮列车上的重要部件,其工作性能直接影响着整车的技术经济性能指标和列车的运行安全。因此对悬浮电磁铁的电磁特性进行准确的计算分析,把握电磁铁主要性能指标及其电磁场分布情况有非常重要的实际意义。本文利用... 详细信息

悬浮电磁铁是中低速磁浮列车上的重要部件,其工作性能直接影响着整车的技术经济性能指标和列车的运行安全。因此对悬浮电磁铁的电磁特性进行准确的计算分析,把握电磁铁主要性能指标及其电磁场分布情况有非常重要的实际意义。本文利用有限元数值方法,首次对中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁电磁特性进行了系统的分析计算。论文论述了电磁铁结构及建模方法,分析了满载8 mm和10mm两种气隙额定悬浮、满载18mm气隙起浮和空载3mm气隙防吸死四种典型工况下悬浮电磁铁的电磁特性,探讨了电励磁线圈电流、气隙和悬浮力之间的关系,同时对电磁铁发生横向滚动、永磁体发生退磁等工程上可能出现的问题进行了研究。接着,基于三维数值计算,分析了上述四种典型工况下悬浮电磁铁的电磁特性,并与二维计算结果进行了比较;进一步探讨了电磁铁发生纵向滚动情况下的电磁力变化。最后,采用三维数值方法,对发生横向偏移和纵向偏转等导向工作状态下悬浮电磁铁电磁特性进行了计算分析。

关键词：磁浮列车中低速磁浮列车有限元法悬浮电磁铁电磁场

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基于DCS的焦化工程自动化系统设计与实现

基于DCS的焦化工程自动化系统设计与实现

作者：徐晓林国防科学技术大学

学位级别：硕士

焦化生产工艺流程比较复杂,受控设备多,分布范围广,工艺流程复杂,环境恶劣。传统的监控调节是靠员工去生产现场一线完成的,既耗费大量的人力,又不利于安全生产,也不符合现代化企业的发展趋势。随着现代工业自动化系统的发展,以计算机为... 详细信息

焦化生产工艺流程比较复杂,受控设备多,分布范围广,工艺流程复杂,环境恶劣。传统的监控调节是靠员工去生产现场一线完成的,既耗费大量的人力,又不利于安全生产,也不符合现代化企业的发展趋势。随着现代工业自动化系统的发展,以计算机为核心的生产过程自动控制技术得到了推广应用,也逐步推广到焦化生产企业。本文应用现代先进的计算机技术、信号处理技术、测量技术、通讯技术、CRT技术、图形显示技术及人机接口技术,结合焦化生产各类现场仪表及生产控制调节的实际需求,进行了东岭70万吨焦化DCS控制系统总体设计和硬件、软件实现。该系统设计采用了浙大中控JX-300X硬件平台,利用Sckey基本组态软件、MfcDraw流程图制作软件、SCX编程语言软件、Sprt报表制作软件、SCFBD功能块图软件等系统组态软件,对系统的工艺流程监控、参数调整、联锁控制、分组控制、故障诊断、趋势分析、安全登录等人机界面进行了设计与实现。系统的设计突出了可靠性,系统通讯结构、数据通讯卡件和I/O部件均采用了冗余化安全设计。此外,论文还对系统的电源、调节回路PID参数的工程整定方法、系统抗电磁干扰能力进行了研究和实践,深入分析了DCS系统常见故障及原因,设计了DCS故障诊断程序,有效地提高了DCS系统监控调节精度以及维修保障能力。东岭70万吨焦化DCS系统经过一年多时间的实际运行表明:该DCS系统技术先进,系统集成与软件组态开发成功,具有人机界面形象直观,布局合理、操作简便、运行稳定、监控调节方便、可靠性高和投资低等优点。整个生产过程的自动控制投运率达90%以上,大大降低了操作人员的劳动强度,改善了工作环境,应用效果令人满意,达到了国内同类系统先进水平。

关键词：焦化工程集散控制过程控制计算机控制现场仪表

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异步电机鼠笼转子检测技术研究

异步电机鼠笼转子检测技术研究

作者：彭伟忠国防科学技术大学

学位级别：硕士

鼠笼转子性能检测是一直困扰着电机生产商的一大难题。据统计,10%电机的故障是由转子故障引起的。当转子出现故障时,将严重影响着电机的性能。因此,有必要对转子质量进行检测。　传统的检测方法大多数是通过对电机运行时的电流和转矩... 详细信息

鼠笼转子性能检测是一直困扰着电机生产商的一大难题。据统计,10%电机的故障是由转子故障引起的。当转子出现故障时,将严重影响着电机的性能。因此,有必要对转子质量进行检测。　传统的检测方法大多数是通过对电机运行时的电流和转矩的测试,透过对这些数据的分析来检测出有故障的转子。但其测试周期长、且影响电机性能的因素很多,不适合生产线上对转子的检测。为了快速检测出转子的故障,本文提出了一种新的转子性能检测方法。本文研究了基于感应磁场的鼠笼转子故障检测理论,并运用该理论开发出鼠笼转子性能检测仪。阐述了检测系统硬件设计和软件界面,并对一些实际电机转子进行了实验测试。在测试数据的分析技术方面,本文探索了采用非线性和混沌信号的时域处理方法,通过对转子感应电势信号的时间序列相空间重构及其相关维数、最大Lyapunov指数、相轨迹回旋半径等参数的计算,分析了几种电机转子性能典型故障状态的特征值。通过设定特征值的阈值检测出有故障的转子。　本文介绍的转子性能检测方法克服了传统上通过电机性能检测来判定转子性能的不足,该检测方法实现直接对转子进行性能判别,更快速更直接地诊断出细条、缩孔、气孔、断条等铸铝缺陷,为转子的大批量生产提供了一种简易快速的检测方法。采用该方法较以往的电机电流监测方法或电机转矩测试法更有利于提高生产效率,减少检测成本。

关键词：感应电机鼠笼转子故障诊断故障检测

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磁浮列车牵引系统工程应用问题研究

磁浮列车牵引系统工程应用问题研究

作者：陶诗骏国防科学技术大学

学位级别：硕士

低速磁浮列车采用直线感应电机牵引车辆,电机的特性影响着列车的牵引性能;磁浮列车与轮轨列车存在诸多不同,现有的《列车牵引计算规程》没有相关的计算支持。因此,针对低速磁浮列车直线感应电机的特性计算分析与牵引计算软件开发都具有... 详细信息

低速磁浮列车采用直线感应电机牵引车辆,电机的特性影响着列车的牵引性能;磁浮列车与轮轨列车存在诸多不同,现有的《列车牵引计算规程》没有相关的计算支持。因此,针对低速磁浮列车直线感应电机的特性计算分析与牵引计算软件开发都具有重要的意义。主要工作如下: (1)针对解析方法和有限元数值方法的不足,采用多层理论,建立了磁浮列车用直线感应电机的计算模型,优化了模型参数,通过计算结果与实验测量对比验证了该理论计算的有效性与准确性。 (2)针对工程应用中在次级复合材料间添加一层绝缘层材料的情况,分析了添加绝缘层对电机次级电磁场分布的影响,得出了绝缘层厚度与功率因数、牵引力的关系。针对列车运行过程中经常发生的初级与次级横向错位情况,探讨了错位对电机性能的影响。 (3)针对中低速磁浮列车工程应用中牵引计算的空白,建立了其牵引计算模型:包括单质点受力模型、运动方程、电流和能耗计算、约束条件。分析了牵引策略特点,重点讲述了不同牵引策略下的算法流程的设计,解决了软件核心算法的实现问题。 (4)提出了牵引计算软件功能设计方案,并进行了软件界面设计和数据库设计。使用本文所编制软件对唐山试验线进行牵引计算,通过计算结果与实验测试结果的比较,初步论证了软件的可行性与准确性。最后,对拟建中的北京S1线西段进行了牵引计算,得出的结果对线路设计优化具有借鉴价值。

关键词：中低速磁浮列车多层理论特性计算牵引计算软件

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中低速磁浮列车再生制动及运行能耗仿真

中低速磁浮列车再生制动及运行能耗仿真

作者：安邦国防科学技术大学

学位级别：硕士

中低速磁浮列车是一种新兴的城市轨道交通,运行平稳,乘坐安全舒适,列车在运行过程中,可以以较小的半径转弯,具有优异的爬坡能力。磁浮列车的运行线路短,站点布置相对密集,所以其频繁的启/制动会导致列车的功率变化范围较大。基于上述特... 详细信息

中低速磁浮列车是一种新兴的城市轨道交通,运行平稳,乘坐安全舒适,列车在运行过程中,可以以较小的半径转弯,具有优异的爬坡能力。磁浮列车的运行线路短,站点布置相对密集,所以其频繁的启/制动会导致列车的功率变化范围较大。基于上述特点,中低速磁浮列车采用的是目前在城市轨道交通中广泛应用的再生制动方式。再生制动即在列车的运行速度较高时,当限速的必要条件发生后,改变电机的工作状态,由电动机转变为发电机,将列车的动能转化为电能,输出到直流牵引供电网络。但是如果在直流牵引供电网络积聚的再生电能无法及时消耗的话,很容易造成线网电压过高,进而引起再生制动失效,影响列车的安全运行。目前,对于这部分能量的吸收处理有多种方式。其中,地面电阻耗能型成本较低,技术相对最为成熟,据此中低速磁浮列车也采用了这种制动方式。本文主要的工作如下:(1)针对磁浮列车的特点,在已建立的列车多质点模型和列车牵引计算的基础上,重点分析了列车在运行过程中的受力情况和运动情况。(2)建立了城市轨道交通直流牵引供电系统动态仿真模型。由于动态模型是非线性和时变的,所以本文采用了改进的拟牛顿算法——Broyden秩1算法,并结合牵引计算结果对网络模型进行解算。(3)以唐山试验线为基础,根据解算结果,结合遗传算法,通过改善工况的转换策略,探索降低磁浮列车运行能耗的方式。(4)根据北京S1线工程实际,通过对其进行仿真计算,在综合考虑了各种因素后,其仿真结果验证了北京S1线设置地面电阻耗能装置的重要性,并且对容量的设定提出了建议。

关键词：磁浮列车再生制动地面电阻耗能遗传算法拟牛顿算法

螺旋线圈式电磁炮发射机理与静动态电磁特性研究

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螺旋线圈式电磁炮发射机理与静动态电磁特性研究

作者：郑明华国防科学技术大学

学位级别：硕士

电磁炮是利用电磁力将弹丸加速到高速度,使电源电能转换为物体动能的新概念武器。与传统火炮相比,电磁炮具有速度高、性能优良和可控性好等诸多优势。电磁炮主要包括导轨炮、线圈炮和重接炮。在过去一段时间,导轨炮由于结构简单且易于... 详细信息

电磁炮是利用电磁力将弹丸加速到高速度,使电源电能转换为物体动能的新概念武器。与传统火炮相比,电磁炮具有速度高、性能优良和可控性好等诸多优势。电磁炮主要包括导轨炮、线圈炮和重接炮。在过去一段时间,导轨炮由于结构简单且易于达到超高速,一直被当作电磁发射领域的重点研究对象,但其能量利用率一般只有3%左右,且存在烧蚀、导轨刨削、电枢电接触的转捩现象,同时结构部件要求高强度和刚度、且能承受高强电流,因而限制了其应用范围。而线圈炮由于弹丸与炮管之间几乎没有摩擦,能发射较重的弹丸,电能转换成动能的效率较高,尽管结构和供电系统比较复杂,但在工程应用方面发展迅速。本文通过研究电刷换向式螺旋线圈炮的电磁发射工作机理,提出了电源、弹丸组件和驱动线圈三个子系统的设计准则,仿真分析了螺旋线圈炮的静动态电磁特性。结合铁磁弹丸的优点,以提高发射速度和发射效率为目的,提出并设计了一种新型高效螺旋线圈式电磁炮试验系统,并进行了初步实验研究。主要研究内容如下: 1、对电刷换向式螺旋线圈炮工作原理进行研究,建立其动力学方程和等效电路模型,进而得到了弹丸的运动解析解。在理论分析的基础上提出了螺旋线圈炮电源、弹丸组件及驱动线圈部分的设计准则。 2、采用Maxwell 2D模块和Matlab/Simulink软件对螺旋线圈炮的静、动态电磁场特性分别仿真,求得了最大出口速度前提下螺旋线圈炮的最佳结构参数。 3、结合铁磁弹丸的优点,以提高发射速度和发射效率为目的,提出了两种改进方案,并分别与纯线圈情况下进行比较,最终确立了一种新型高效螺旋线圈式电磁炮试验系统。特别探讨了在不同条件下,针对弹丸部分的设计方法。 4、在理论推导和仿真分析的基础上,设计了一套新型高效电刷换向式螺旋线圈型电磁炮的实验系统。实验测试表明本文的理论分析和仿真计算是可信的。

关键词：电磁发射电磁炮螺旋线圈炮电刷换向弹丸电磁特性

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电机最优效率直接转矩/力控制

电机最优效率直接转矩/力控制

作者：张涛中国人民解放军国防科学技术大学

学位级别：硕士

交流电机控制技术发展至今，已经在逐步取代传统的直流调速技术，在国民经济的各个领域得到广泛的应用。数字化、智能化、集成化是现代交流电机调速控制的主要方向。而在电机控制技术方面，直接转矩控制作为近年来新发展起来的一种电机... 详细信息

交流电机控制技术发展至今，已经在逐步取代传统的直流调速技术，在国民经济的各个领域得到广泛的应用。数字化、智能化、集成化是现代交流电机调速控制的主要方向。而在电机控制技术方面，直接转矩控制作为近年来新发展起来的一种电机控制方法，已显示巨大的优越性，具有控制思想直接、反应快速、受电机参数影响小的优点，成为目前研究的热点。本文通过对电机损耗的分析，建立了考虑铁损时异步电机的数学模型，推导出电机的损耗和转子磁链的关系，通过坐标旋转变换，得出损耗最小时的直接转矩控制的定子磁链参考值。通过仿真及对比，改进的系统提高了效率。参照旋转异步电机最优效率的直接转矩控制思想，本文对感应直线电机最优效率直接力控制进行了分析和研究。通过建立损耗和定子磁链的关系，得出损耗最小时定子磁链的值，从而实现损耗最小直线电机的直接力控制，在输入功率保持不变的条件下，电机的运行效率最优。本文还对实验的硬件平台进行了初步的构建和调试。

关键词：感应电机最大效率控制铁心损耗直接转矩控制直线电机