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高速磁悬浮用直线同步电机电流控制策略研究

电工电气 2024年第1期 21-26页

作者：宋君健徐文婧李韵楠刘佳伟王闯中车大连电力牵引研发中心有限公司辽宁大连116052

高速磁悬浮列车采用直线同步电机作为其驱动装置,其电流控制效果直接影响列车运行稳定性及舒适性。针对直线电机功率较大的特点,单相驱动时采用多H桥串联方案,并可实现高低速运行时驱动拓扑切换,矢量控制中电机电流经过坐标变换后dq轴... 详细信息

高速磁悬浮列车采用直线同步电机作为其驱动装置,其电流控制效果直接影响列车运行稳定性及舒适性。针对直线电机功率较大的特点,单相驱动时采用多H桥串联方案,并可实现高低速运行时驱动拓扑切换,矢量控制中电机电流经过坐标变换后dq轴电流存在严重的交叉耦合,并且耦合分量随着车速的增加不断增大,从而降低了电流控制性能。为了提升电机动态控制效果,提出复矢量电流控制方法,并采用虚拟电阻解决了不同调制方式下电流振荡问题,通过半实物仿真平台对控制性能进行了验证,仿真和实验结果表明了电流控制策略的可行性和有效性。

关键词：高速磁悬浮直线同步电机复矢量电流控制虚拟电阻 H桥串联

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高速磁悬浮铁路投资编制方法研究

建筑经济 2022年第1期43卷 64-69页

作者：丁栗中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

高速磁悬浮铁路目前无统一规定的投资编制方法,本文通过分析沪杭高速磁悬浮及中低速磁悬浮投资编制方法,结合现阶段高速磁悬浮项目建设主体和资金来源性质,提出以城市轨道交通工程概预算编制办法为基础的高速磁悬浮铁路投资编制方法,包... 详细信息

高速磁悬浮铁路目前无统一规定的投资编制方法,本文通过分析沪杭高速磁悬浮及中低速磁悬浮投资编制方法,结合现阶段高速磁悬浮项目建设主体和资金来源性质,提出以城市轨道交通工程概预算编制办法为基础的高速磁悬浮铁路投资编制方法,包括方法框架、概算章节、费税取值、定额使用等方面内容。

关键词：高速磁悬浮铁路造价投资编制方法

高速磁悬浮交通系统多通道应变数据采集仪设计

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高速磁悬浮交通系统多通道应变数据采集仪设计

作者：陈佳乐中北大学

学位级别：硕士

应变测量技术对磁浮交通系统的研究阶段有着重要的作用,为了了解磁浮交通系统的载荷分配情况并为系统指标的验证提供数据支撑,需要对支撑轮、导向轮等磁浮交通系统载荷关键位置进行应变测量。本文基于“超高速低真空磁悬浮交通”项目试... 详细信息

应变测量技术对磁浮交通系统的研究阶段有着重要的作用,为了了解磁浮交通系统的载荷分配情况并为系统指标的验证提供数据支撑,需要对支撑轮、导向轮等磁浮交通系统载荷关键位置进行应变测量。本文基于“超高速低真空磁悬浮交通”项目试验阶段应变测试的项目需求,设计了高速磁悬浮交通系统多通道应变数据采集仪。本文基于对传统应变采集设备的研究,设计了以FPGA为主控的高速磁浮交通系统多通道应变采集仪,进行了采集仪总体方案设计、软硬件设计、外壳设计以及外壳电磁屏蔽仿真。采用高精度电桥激励以提高应变测试精度,保证了采集仪精度测试要求。使用模拟和数字双重滤波方式有效地滤除了应变信号的噪声,其中模拟滤波电路包含RFI滤波和低通滤波,数字滤波设计了15阶FIR滤波器模块并使用分布式设计提高了FPGA的资源利用率,经过验证,该数字滤波器能够有效滤除高频噪声。对应变采集仪的外壳进行结构及电磁屏蔽设计,使用Maxwell软件对外壳进行电磁仿真,确定使用铁和坡莫合金作为外壳的磁屏蔽材料,提出了外壳内壁贴一层铜箔的电场屏蔽措施,使采集仪具有有效的电磁屏蔽能力。此外,设计了本地存储电路和以太网通信电路,使得采集仪能够进行实时存储和数据远程通信。最后,本文对采集仪的功能及精度进行测试验证,结果显示本文设计的多通道应变数据采集仪能够实现采集、存储、传输等基本功能,并且各通道能够保证0.5%的采集精度。

关键词：高速磁悬浮多通道应变采集高精度电桥激励 FIR数字滤波外壳电磁仿真

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高速磁悬浮车—桥耦合动力响应研究

高速磁悬浮车—桥耦合动力响应研究

作者：万迎新青岛大学

学位级别：硕士

随着我国时速600公里高速磁悬浮列车研制成功,高速磁悬浮轨道交通系统的国产工程化应用已提上日程。虽然高速磁悬浮列车已经实现工程化应用,但是还没有与之匹配的高速磁浮线路,而对高速磁悬浮车-桥耦合动力响应进行深入研究,探索高速磁... 详细信息

随着我国时速600公里高速磁悬浮列车研制成功,高速磁悬浮轨道交通系统的国产工程化应用已提上日程。虽然高速磁悬浮列车已经实现工程化应用,但是还没有与之匹配的高速磁浮线路,而对高速磁悬浮车-桥耦合动力响应进行深入研究,探索高速磁浮线路技术参数和车-桥耦合动力响应规律,可以为高速磁悬浮列车的安全平稳运行提供理论和技术支撑。本文首先基于多体动力学理论,利用动力学软件UM,建立高速磁悬浮车-桥耦合动力学模型,进行了不同跨度简支梁和连续梁弹性属性参数研究,得到了25m、35m、45m、55m、65m五种跨度简支梁和25m、50m、75m、100m、125m五种跨度连续梁的弹性属性参数。然后以上述所得参数为依据,研究了空气弹簧刚度、轨道梁阻尼比、轨道梁跨度及磁悬浮列车速度等因素对磁悬浮车-桥耦合动力响应的影响,研究表明磁悬浮车体垂向加速度幅值随空气弹簧刚度的增大而增大;轨道梁跨中垂向加速度幅值随轨道梁阻尼比的增大而减小;车体垂向加速度幅值和轨道梁跨中垂向位移幅值随轨道梁跨度的增大而增大,在简支梁跨度为25m、35m、45m时,轨道梁跨中垂向加速度幅值随轨道梁跨度的增大而减小,在简支梁梁跨度为45m、55m、65m时,随轨道梁跨度的增大而增大,连续梁具有相似结论;车体垂向加速度幅值和轨道梁跨中垂向加速度幅值随列车速度的增大而增大,小跨度轨道梁跨中垂向位移幅值随列车速度的增大而减小,大跨度轨道梁跨中垂向位移幅值随列车速度的增大而增大。最后研究了随平曲线横坡角、竖曲线坡度变化的磁悬浮车-桥耦合动力响应规律,研究表明磁悬浮车体垂向加速度随平曲线横坡角的增大而增大,车体横向加速度随平曲线横坡角的增大而减小;竖曲线坡度小于50‰时,磁悬浮车-桥耦合动力响应均在标准限值范围内,列车运行稳定;基于平曲线车-桥耦合动力响应规律,在满足高速磁悬浮列车稳定运行的条件下,研究了300km/h、350km/h、400km/h、450km/h四种速度级下磁悬浮平曲线最小半径和对应横坡角,推荐了四种高速磁悬浮平曲线线路最小半径和对应横坡角取值。

关键词：高速磁悬浮车-桥耦合轨道梁刚度匹配磁悬浮线路最小曲线半径

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大湾区高速磁悬浮线路规划方案研究

都市快轨交通 2022年第4期35卷 95-100页

作者：覃晴陈湘生雷晓瑜陈曦深圳市地铁集团有限公司深圳518026 深圳大学土木与交通工程学院深圳518060 滨海城市韧性基础设施教育部重点实验室(筹) 深圳518060 深圳大学未来地下城市研究院深圳518060

基于高速磁悬浮技术与系统特点,结合粤港澳大湾区以及广深港走廊的社会经济、交通运输现状及规划特征,分析大湾区广深港高速磁悬浮线路建设的必要性、功能定位、运量需求,解读大湾区广深港城市现状和规划,对广深港高速磁悬浮线路通道和... 详细信息

基于高速磁悬浮技术与系统特点,结合粤港澳大湾区以及广深港走廊的社会经济、交通运输现状及规划特征,分析大湾区广深港高速磁悬浮线路建设的必要性、功能定位、运量需求,解读大湾区广深港城市现状和规划,对广深港高速磁悬浮线路通道和站点方案进行比选,初步研究提出适合高速磁悬浮线路发挥技术经济优势的主要技术标准及线站位规划方案。

关键词：高速磁悬浮广深港功能定位技术标准线站位

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高速磁悬浮轨道交通研究进展

交通运输工程学报 2021年第1期21卷 177-198页

作者：熊嘉阳邓自刚西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031 西南交通大学机械工程学院四川成都610031

从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发,简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况,对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间... 详细信息

从磁悬浮轨道交通的基本原理、磁悬浮列车的技术特点等角度出发,简述了世界各国高速磁悬浮轨道交通的发展概况,对比了常导电磁悬浮、永磁电动磁悬浮、低温超导电动磁悬浮和高温超导磁悬浮等4种磁悬浮方式的研究历史、悬浮特点、悬浮间隙、悬浮能耗、控制系统、技术成熟度与应用情况;采用文献调研、比对、分析、提炼等方法,综述了国内外高校、研究机构和企业对于高速磁悬浮的研究进展;比较了各类磁悬浮轨道交通的原理、技术优势和劣势,分析了高速磁悬浮轨道交通在应用方面的可行性与不足,探讨了4种磁悬浮方式的技术经济性和应用前景与场景;提出了当前发展高速及超高速真空管道磁悬浮轨道交通亟待解决的牵引制动控制、动力和热力学、安全救援、管道密封性能与抽真空效率、无线通信、车内环境控制等6个关键科学问题,并介绍了中国原创高温超导磁悬浮的基础研究及关键技术研发进展与研发计划。研究结果表明:在400~600 km·h^(-1)速度范围可采用常导电磁悬浮或超导磁悬浮技术;在600~1 000 km·h^(-1)速度范围可采用超导磁悬浮技术;1 000 km·h^(-1)及以上的速度可采用高温超导磁悬浮与真空管道或电动磁悬浮与真空管道的磁悬浮技术;作为一种前瞻性研究,高温超导与真空管道磁悬浮关键技术的突破和验证对推动中国乃至世界轨道交通快速发展具有重大而深远的意义。

关键词：轨道交通高速磁悬浮磁悬浮列车关键技术高温超导真空管道研究进展

基于车体—悬浮架多柔体建模的高速磁悬浮列车动态特性研究

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基于车体—悬浮架多柔体建模的高速磁悬浮列车动态特性研究

作者：王奥石家庄铁道大学

学位级别：硕士

随着高速磁悬浮列车向600km/h速度级迈进,车体的轻量化设计成为了一项重要工作,以此来提高运载量并降低阻力。但车体轻量化带来的问题是结构弹性振动加剧,由此恶化了乘坐舒适性能,这一现象在高速动车组中早已出现。如何有效地避免高速... 详细信息

随着高速磁悬浮列车向600km/h速度级迈进,车体的轻量化设计成为了一项重要工作,以此来提高运载量并降低阻力。但车体轻量化带来的问题是结构弹性振动加剧,由此恶化了乘坐舒适性能,这一现象在高速动车组中早已出现。如何有效地避免高速磁浮列车出现类似的问题,是发展600km/h速度级高速磁悬浮系统过程中亟待解决的问题。鉴于此,本文以高速磁悬浮列车为研究对象,在考虑磁轨作用关系、悬挂系统非线性特性的基础上,建立了高速磁悬浮车辆的多刚体动力学模型。进而基于有限元理论,建立了车体及悬浮架的柔性体模型,分析了其弹性振动模态。将上述结构的柔体模型集成于列车模型中,形成了单车、三车编组的高速磁悬浮列车刚柔耦合动力学模型。针对100～600km/h速度的运行条件,研究了车体和悬浮架构架的弹性振动对高速磁悬浮车辆振动传递规律以及动力学性能的影响,统计分析了多刚体、多柔体建模带来的动力学指标差异,探究磁浮轨道线路不平顺敏感波长在多刚体和多柔体模型中的不同体现。研究结果表明,高速磁浮车体和悬浮架的弹性振动对车辆系统30Hz以上的振动影响较为显著。对于单车动力学模型,在曲线运行工况下,多柔体建模会使得磁浮车体横向振动加速度增加大约为10.1%,垂向振动加速度幅值增加剧烈大约为22.0%,多柔体模型的悬浮力较多刚体模型增大了8.8%,导向力相对增大了约21.5%。对于三车编组列车模型,车体、构架的柔性体建模会使得悬浮力、导向力存在放大的现象,增幅分别在8.2%、23.4%左右,车体横向加速度幅度增加大约为12.2%,垂向加速度上幅值增大约为5.6%,由于涉及了车体、悬浮架构架的弹性振动,因此列车的振动量级总体有所增大。研究分析了多柔体单车、三车模型之间的差异。从考核指标的幅值上看,三车模型的悬浮力、导向力分别较单车模型增大约14.2%和20.9%,车体横、垂向振动加速度增大约40.4%和3.9%。刚、柔建模同样会影响对磁浮线路不平顺敏感波长的分析结果,对于悬浮力、导向力,两种模型获得的敏感波长是一致的,但对于车体振动加速度,两种模型对应的敏感波长存在10～20m的差异。

关键词：高速磁悬浮刚柔耦合多柔体振动分析敏感波长

基于射线追踪的高速磁悬浮高架桥场景的无线信道特性研究

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铁道技术标准（中英文） 2022年第8期4卷 7-12页

作者：熊磊桂壮飞唐霈钟章队北京交通大学宽带移动信息通信铁路行业重点实验室北京100044 北京交通大学轨道交通控制与安全国家重点实验室北京100044 北京交通大学北京市高速铁路宽带移动通信工程技术研究中心北京100044 北京交通大学电子信息工程学院北京100044 中铁第四勘察设计院集团有限公司通信信号设计研究院湖北武汉430063

高速磁悬浮列车能够实现高达600km/h运行速度,是当前速度最快的地面交通工具,已经成为轨道交通的一个重要发展方向。本文针对高速磁悬浮列车高架桥场景,采用自主研发的射线追踪平台,研究5G-R系统2.1GHz频段和公网5G系统的3.5GHz两个典... 详细信息

高速磁悬浮列车能够实现高达600km/h运行速度,是当前速度最快的地面交通工具,已经成为轨道交通的一个重要发展方向。本文针对高速磁悬浮列车高架桥场景,采用自主研发的射线追踪平台,研究5G-R系统2.1GHz频段和公网5G系统的3.5GHz两个典型频段的无线信道参数,包括电波传播路径、路径损耗、多径时延扩展等,分析无线信道特性,提出网络覆盖建议;并以此为基础,进行了5G-R系统的链路预算。本文研究成果为高速磁悬浮无线通信系统设计、性能评估、网络部署与优化等提供重要的参考。

关键词：高速磁悬浮高架桥场景射线追踪信道特性

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李明伟:给高速磁悬浮设置“奔跑区间”

中国青年 2023年第15期 100-102页

作者：刘善伟不详

从人力车到蒸汽机车再到高铁,人们对于速度的追寻从未停止。高速磁浮是世界轨道交通技术的“制高点”、全球科技竞争的战略高地,长期被德国、日本等少数发达国家垄断。

关键词：轨道交通技术高速磁浮蒸汽机车高速磁悬浮战略高地人力车