U盾架管机垫层摊铺系统设计与应用

为解决前期U型盾构垫层施工机械化程度低、施工质量差、施工效率低等问题,依托雄安新区启动区EA4综合管廊工程在U盾架管机上设计研发一种新型垫层摊铺系统。将其与U型盾构集成,通过与盾构导向系统相结合,实现垫层落料和自动刮平控制。介绍新型垫层摊铺系统的结构特点、工作原理和刮平装置在盾体内的布置以及适应多种管廊断面形式的垫层摊铺施工方法。经现场应用表明:相较海口U型盾构垫层施作,新型垫层摊铺系统工效提升了67%,摊铺精度可达到±4 mm,有效提升了U型盾构施工管廊垫层摊铺的机械化和自动化程度。

副边无补偿的紧耦合旋转式无线供电技术

针对旋转式设备的原副边供电问题,提出一种副边无补偿的紧耦合无线供电系统。首先利用ANSYS有限元分析耦合机构的电磁屏蔽方式,解决高频线圈对信道的串扰问题。基于屏蔽后的耦合机构电磁特性,设计副边无补偿的原边串联补偿拓扑,建立补偿网络的数学模型,经推导以及仿真发现使系统工作在第2谐振点可使系统在较宽的频带内具有独立于负载的恒压特性,且易于实现零电压开关。最后搭建原理样机,实现输出功率为100 W,原副边DC-DC的电压增益为1。变负载测试结果显示输出电压增益可以在较宽负载范围内保持恒定,且装置不会对周围通信通道产生影响,由此证明所提出方法的合理性以及有效性。

基于SP-LCL补偿的PPMLM非接触电能传输系统

初级永磁式直线电机(PPMLM)是将线圈和永磁体同时布置在转子侧,定子侧只有开槽的铁心,非常适合低成本的长行程运行,但是传统的拖缆或滑触供电方式限制了该类电机的推广应用。此处采用感应耦合电能传输(ICPT)方式给PPMLM供电,具有成本低、带载能力强、行程不受限制等特点。提出了一种串并LCL(SPLCL)型补偿电路,在补偿电路的初级采用SP混合补偿,接收端采用LCL混合补偿。首先,通过对次级LCL混合补偿分析得到负载端稳压输出特性。采用阻抗值分析法对初级电路进行补偿,使SP补偿具有恒流输出特性。之后给出ICPT系统恒压稳流频率固定的条件,同时分析了主要参数对系统性能的影响。最后,通过仿真和实验证明了理论分析的正确性。

新型混合励磁导向系统的状态反馈控制

提出一种新型混合励磁导向系统,阐述其结构特点与工作机理,利用等效磁路法得出磁力解析表达式,结合牛顿第二定律和绕组电路方程,推导出混合励磁导向系统的运动方程。建立以气隙、速度、电流为状态变量的线性化电压控制模型,设计出状态反馈控制器并进行仿真。仿真结果表明:新型混合励磁系统的结构是合理的,理论分析和建模方法是切实可行的。设计的反馈控制器在无干扰情况下,控制电流保持为零,在干扰条件下通过调整控制电流能够实现导向系统的稳定导向,研究成果为此类混合励磁导向系统的工业应用提供理论价值和设计参考。