中低速磁浮列车U形电磁铁的电磁力特性分析
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摘要
由于中低速磁浮列车车体携带较重的初级线圈,影响了列车载客能力和牵引动力,为了提高中低速磁浮车的运载能力,必须提高U形磁铁的悬浮和导向能力。以国内已经开通运营的2条中低速磁浮试验线中U形电磁铁基本结构参数为例,建立U形电磁铁的3D有限元仿真,根据电磁力仿真结果,分析得到影响电磁力特性的主要结构参数为铁芯长度、磁极宽度、线圈厚度和励磁电流等,根据仿真计算结果,总结上述参数对电磁力特性的基本规律。根据主要结构参数的作用规律,更新了原来参数设计值,仿真结果验证了上述规律的正确性和新参数值的合理性。
The passenger carrying capacity and traction power of the Medium-low speed maglev train are affected by the vehicle body of train carries heavy primary coil. In order to improve the carrying capacity of Medium-low speed maglev vehicle, the suspension and guidance capability of U-type magnets must be improved. Taking the basic structural parameters of U-type electromagnet in two Medium-low speed maglev test lines that have been operated in China as an example, the 3D finite element simulation of U-type electromagnet was established. According to the electromagnetic simulation results, the basic structure parameters affecting the electromagnetic characteristics are the length of the core, the width of the magnetic pole, the thickness of the coil and the excitation current, etc. At the same time, the fundamental law of the above parameters on the electromagnetic characteristics is also summarized. The design value of the original parameter is modified according to the action rule of the main structure parameter. The simulation results verify the correctness of the above rule and the rationality of the new parameter value.
The passenger carrying capacity and traction power of the Medium-low speed maglev train are affected by the vehicle body of train carries heavy primary coil. In order to improve the carrying capacity of Medium-low speed maglev vehicle, the suspension and guidance capability of U-type magnets must be improved. Taking the basic structural parameters of U-type electromagnet in two Medium-low speed maglev test lines that have been operated in China as an example, the 3D finite element simulation of U-type electromagnet was established. According to the electromagnetic simulation results, the basic structure parameters affecting the electromagnetic characteristics are the length of the core, the width of the magnetic pole, the thickness of the coil and the excitation current, etc. At the same time, the fundamental law of the above parameters on the electromagnetic characteristics is also summarized. The design value of the original parameter is modified according to the action rule of the main structure parameter. The simulation results verify the correctness of the above rule and the rationality of the new parameter value.
引文
[1] Li Yunqiang,Lin Guobin,Liao Zhiming.Progresses and Applications of Magnetic Suspension Control System Research in China[C]//IEEE Advanced Information Technology,Electronic & Automation Control Conference.IEEE,2017.
[2] 肖飞.中低速磁浮交通的技术经济性分析[J].铁道工程学报,2017,34(3):99-105.
[3] Li Yunqiang,Lin Guobin,Liao Zhiming,et al.Analysis of Electromagnetic Characteristics and Optimization Research of Long Stator Linear Synchronous Motor on the Maglev Train[C]//Proceedings of 18th COTA International Conference of Transportation Professionals,Beijing,China,2018.
[4] 戴魏,余海涛,胡敏强.直线同步电机运行分析[J].电机与控制学报,2007,11(3):240-243.
[5] 王小青,廖志明.长定子直线同步电机双向运动下的磁场特性分析[J].机电一体化,2016,23(9):59-62.
[6] 闫文龙,潘孟春,翁飞兵,等.基于Maxwell 2D的长定子直线同步电动机仿真[J].微特电机,2010,38(3):24-26.
[7] 郭忠君.中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁特性分析[D].长沙:国防科学技术大学,2008.
[8] 田文静.两种典型中低速磁浮列车悬浮电磁铁电磁特研究[D].长沙:国防科学技术大学,2009.
[9] 李云钢,张晓,龙娟,等.EMS型低速磁浮列车U形电磁铁设计方法研究[J].国防科技大学学报,2011,33(6):159-162.
[10] 刘少克,郭忠君.中低速磁浮列车导向工况下电磁力特性仿真[J].系统仿真学报,2012,24(8):1697-1701.
[11] 陈贵荣,刘少克,郝阿明.中低速磁浮列车用混合电磁铁设计分析[J].都市快轨交通,2013,26(3):73-76.
[12] 李成军.中低速磁浮列车直线牵引电机的电磁力分析[J].科技信息,2013(9):124-125.
[13] 陈雅婷,陈特放,邓江明,等.中低速磁浮单边直线电机设计及特性优化[J].哈尔滨工业大学学报,2016,48(9):83-88.
[14] 简炼.中低速磁浮交通运行的安全性及可靠性分析[J].都市快轨交通,2013,26(6):24-26.
[15] 魏庆朝,潘姿华,臧传臻.城市轨道交通制式分类及适用性[J].都市快轨交通,2017,30(1):34-40.
[16] 蔡文锋,颜华,杨平.中低速磁浮轨道系统特点及工程适应性分析[J].铁道工程学报,2015,32(2):54-59.
[17] 邓仁燕.中低速磁浮直线感应电机牵引控制系统研究[D].成都:西南交通大学,2015.
[18] 张德伟,郭小舟,孔令星,等.中低速磁浮车用直线感应电机次级电导率变化对控制转差频率的影响研究[J].电机与控制应用,2016,43(7):16-20.
[19] 刘耀宗,邓文熙,龚朴.低速磁浮列车单悬浮架机电控制建模及动力学特性研究[J].铁道学报,2014,36(9):39-43.
[20] 徐银光,蔡文锋.中低速磁浮交通工程建设核心技术研究[J].铁道工程学报,2015,32(7):82-87.
[21] 杨新斌.中低速磁浮技术在城市轨道交通中的应用[J].铁道车辆,2015,53(4):30-32,10.
[22] 蔡文锋,徐锡江,吴承锦,等.株洲中低速磁浮试运线轨道设计关键技术研究[J].铁道标准设计,2015,59(6):40-44.
[23] 鄢巨平,王大为.长沙中低速磁浮交通系统应用前景分析[J].地下工程与隧道,2016(4):19-24,31,67.
[24] 杜壮.“后高铁时代”来临磁浮交通将成城市交通体系的主角?[J].中国战略新兴产业,2016(25):56-58.
[25] 曾国保.中低速磁浮交通的适应性及工程化发展方向[J].铁道工程学报,2016,33(10):111-115.
[26] 郭福成,张君.青岛市中低速磁浮交通系统建设设想[J].人民公交,2016(9):58-60.
[27] 祝嫣然.磁浮交通再升温 “中低速”不低调[J].城市轨道交通研究,2017,20(4):16.
[28] 殷勤.中低速磁悬浮线路维护工程车的可行性分析及建议[J].铁道标准设计,2018,62(1):151-153.
[29] 金香梅.中低速磁浮:公共交通新选择[J].城乡建设,2018(9):30-31.
[2] 肖飞.中低速磁浮交通的技术经济性分析[J].铁道工程学报,2017,34(3):99-105.
[3] Li Yunqiang,Lin Guobin,Liao Zhiming,et al.Analysis of Electromagnetic Characteristics and Optimization Research of Long Stator Linear Synchronous Motor on the Maglev Train[C]//Proceedings of 18th COTA International Conference of Transportation Professionals,Beijing,China,2018.
[4] 戴魏,余海涛,胡敏强.直线同步电机运行分析[J].电机与控制学报,2007,11(3):240-243.
[5] 王小青,廖志明.长定子直线同步电机双向运动下的磁场特性分析[J].机电一体化,2016,23(9):59-62.
[6] 闫文龙,潘孟春,翁飞兵,等.基于Maxwell 2D的长定子直线同步电动机仿真[J].微特电机,2010,38(3):24-26.
[7] 郭忠君.中低速磁浮列车用混合悬浮电磁铁的电磁特性分析[D].长沙:国防科学技术大学,2008.
[8] 田文静.两种典型中低速磁浮列车悬浮电磁铁电磁特研究[D].长沙:国防科学技术大学,2009.
[9] 李云钢,张晓,龙娟,等.EMS型低速磁浮列车U形电磁铁设计方法研究[J].国防科技大学学报,2011,33(6):159-162.
[10] 刘少克,郭忠君.中低速磁浮列车导向工况下电磁力特性仿真[J].系统仿真学报,2012,24(8):1697-1701.
[11] 陈贵荣,刘少克,郝阿明.中低速磁浮列车用混合电磁铁设计分析[J].都市快轨交通,2013,26(3):73-76.
[12] 李成军.中低速磁浮列车直线牵引电机的电磁力分析[J].科技信息,2013(9):124-125.
[13] 陈雅婷,陈特放,邓江明,等.中低速磁浮单边直线电机设计及特性优化[J].哈尔滨工业大学学报,2016,48(9):83-88.
[14] 简炼.中低速磁浮交通运行的安全性及可靠性分析[J].都市快轨交通,2013,26(6):24-26.
[15] 魏庆朝,潘姿华,臧传臻.城市轨道交通制式分类及适用性[J].都市快轨交通,2017,30(1):34-40.
[16] 蔡文锋,颜华,杨平.中低速磁浮轨道系统特点及工程适应性分析[J].铁道工程学报,2015,32(2):54-59.
[17] 邓仁燕.中低速磁浮直线感应电机牵引控制系统研究[D].成都:西南交通大学,2015.
[18] 张德伟,郭小舟,孔令星,等.中低速磁浮车用直线感应电机次级电导率变化对控制转差频率的影响研究[J].电机与控制应用,2016,43(7):16-20.
[19] 刘耀宗,邓文熙,龚朴.低速磁浮列车单悬浮架机电控制建模及动力学特性研究[J].铁道学报,2014,36(9):39-43.
[20] 徐银光,蔡文锋.中低速磁浮交通工程建设核心技术研究[J].铁道工程学报,2015,32(7):82-87.
[21] 杨新斌.中低速磁浮技术在城市轨道交通中的应用[J].铁道车辆,2015,53(4):30-32,10.
[22] 蔡文锋,徐锡江,吴承锦,等.株洲中低速磁浮试运线轨道设计关键技术研究[J].铁道标准设计,2015,59(6):40-44.
[23] 鄢巨平,王大为.长沙中低速磁浮交通系统应用前景分析[J].地下工程与隧道,2016(4):19-24,31,67.
[24] 杜壮.“后高铁时代”来临磁浮交通将成城市交通体系的主角?[J].中国战略新兴产业,2016(25):56-58.
[25] 曾国保.中低速磁浮交通的适应性及工程化发展方向[J].铁道工程学报,2016,33(10):111-115.
[26] 郭福成,张君.青岛市中低速磁浮交通系统建设设想[J].人民公交,2016(9):58-60.
[27] 祝嫣然.磁浮交通再升温 “中低速”不低调[J].城市轨道交通研究,2017,20(4):16.
[28] 殷勤.中低速磁悬浮线路维护工程车的可行性分析及建议[J].铁道标准设计,2018,62(1):151-153.
[29] 金香梅.中低速磁浮:公共交通新选择[J].城乡建设,2018(9):30-31.
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