检索结果-南通市图书馆

作者：刘学龙西南交通大学

学位级别：硕士

随着中低速磁浮列车技术日趋成熟及在商业运营线的成功应用,人们对磁浮列车技术的经济性和高速化性能提出更高要求。高速磁浮列车采用长定子直线同步电机提供牵引动力,需要沿轨道长距离铺设硅钢片等铁磁材料,工程造价相对较高。因此,高... 详细信息

随着中低速磁浮列车技术日趋成熟及在商业运营线的成功应用,人们对磁浮列车技术的经济性和高速化性能提出更高要求。高速磁浮列车采用长定子直线同步电机提供牵引动力,需要沿轨道长距离铺设硅钢片等铁磁材料,工程造价相对较高。因此,高速磁浮相对高铁等轮轨交通形式的竞争优势不明显。本文结合双馈直线电机、空芯直线电机的特征优势,提出并研究了一种新型直线电机结构——长定子空芯绕组双边双馈直线电机结构（LIS-DSDFLM）。本文以LIS-DSDFLM为研究对象,采用数学模型和有限元仿真相结合的方式研究LIS-DSDFLM的运行机理、结构参数和运行特性,探究其在高速磁浮列车中的应用,得出LIS-DSDFLM相比LSM更具有经济性优势的结论。首先,论文介绍了LIS-DSDFLM的基本结构形式和工作原理。根据直线电机理论,建立abc三相静止坐标系和dq两相旋转坐标系下的LIS-DSDFLM电路模型,并给出电机主要阻抗参数的计算表达式。应用等效电流层的概念,建立了LIS-DSDFLM的一维气隙磁场模型,从磁场角度推导了电机推力表达式,为后续研究作理论支撑。其次,运用Maxwell脚本建模仿真迭代得出满足中低速磁浮列车运行要求的LISDSDFLM结构参数。在相同动子电负荷情况下,LIS-DSDFLM相比直线感应电机具有推力略大、法向力小、效率高的优点;LIS-DSDFLM与双馈直线电机在推力一致的情况下,法向力和定子端压远小于普通双馈直线电机。仿真结果表明气隙变化对LISDSDFLM推力、法向力影响较小。通过仿真验证了前述数学模型的准确性,并指出由气隙磁场计算推力的准确度相比电路方程更高。然后,研究了定子绕组结构对LIS-DSDFLM的影响。建立了两种单层式空芯绕组结构,并根据结构特征进行电流密度谐波分析。基于推力密度、电流密度等限制条件整定了两种单层式空芯绕组的最优结构参数,并与前述双层叠绕式LIS-DSDFLM从电机性能、功效进行对比,得出单层叠放式LISDSDFLM更具优势的结论。最后,将单层叠放式LIS-DSDFLM应用于高速磁浮列车。参考上海TR08高速磁浮列车结构,建立了高速磁浮列车的阻力模型,调整了单层叠放LIS-DSDFLM结构参数以满足运行要求,研究了定子电流、列车速度与推力的特性,发现在同等限制条件下LIS-DSDFLM相比普通LSM具有更高的运行速度。由此说明,LIS-DSDFLM相比LSM在高速磁浮应用中具有一定优越性。

关键词：长定子空芯绕组双边双馈直线电机 TR08 电机推力法向力

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长定子空芯绕组双边双馈直线电机特性研究

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电工技术 2021年第19期 194-197页

作者：张文会刘学龙刘世杰刘方麟中车株洲电力机车有限公司湖南株洲412001 西南交通大学电气工程学院四川成都610000

双馈直线电机因其定动子都通入三相可控交流电而具有优良的调速性能,却存在法向力大和端压较高等缺点。为此提出一种新型长定子空芯绕组双边双馈直线电机结构(LIS-DSDFLM)并研究其特性。首先,基于一维准静态磁场建立了LIS-DSDFLM的气隙... 详细信息

双馈直线电机因其定动子都通入三相可控交流电而具有优良的调速性能,却存在法向力大和端压较高等缺点。为此提出一种新型长定子空芯绕组双边双馈直线电机结构(LIS-DSDFLM)并研究其特性。首先,基于一维准静态磁场建立了LIS-DSDFLM的气隙磁场数学模型,并通过仿真验证。然后,通过迭代仿真计算出满足高速磁浮运行要求的电机结构参数。最后,根据LIS-DSDFLM与相同结构参数的双馈直线电机仿真对比,发现LIS-DSDFLM在保证相同推力的条件下能有效降低电机法向力和定子端压,提升双馈直线电机的应用前景。

关键词：双边双馈直线电机长定子空芯绕组电机推力法向力

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