牵引供电系统短路分析与故障定位研究

作为电气化铁路至关重要的一环,牵引供电系统的安全稳定运行对铁路运输效率有着直接的影响。但由于牵引网构造复杂,运行环境恶劣,严重威胁行车安全,经常发生短路故障。深入研究牵引供电系统短路故障问题,以故障电流、电压特性为基础,提出新的故障定位方法。利用仿真软件模拟分析各种短路故障,并结合实际工程案例进行方法验证,建立牵引网络的数学模型。研究显示,这种定位方法可以为故障修复和系统恢复提供可靠依据,快速准确地确定短路故障的位置。该研究成果可为确保电气化铁路安全运行提供重要技术支撑,增强牵引供电系统的可靠性和安全性。

多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算

为了有效解决电机温升不易准确计算的难题,该文首先提出基于多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算理念,详细论述温升计算的流程。基于热传导理论,论文导出槽内绕组等效导热系数的计算方法,有效地考虑了漆包线绝缘层、浸渍漆和微孔对电机温升的影响。以一台48槽/8极高密度永磁电机样机为例,基于多领域协同仿真的计算方法,精确计算样机的铁耗、计及集肤效应的交流绕组铜耗,以及永磁体的涡流损耗和电机内的温度场。最后,进行样机的温升试验,温度场计算值与试验结果基本吻合,验证了基于多领域协同仿真的高密度永磁电机温升计算方法的准确性和有效性。

集肤效应对高密度永磁电机温升的影响

针对高密度永磁电机铜耗和温升难以精确计算的问题,依据电磁场的基本理论,导出电阻增加系数的表达式,分析电阻增加系数与电导率、频率和导线尺寸之间的关系。用Ansoft有限元软件,仿真分析电机槽内电流密度分布不均匀现象和三种绕组选用方案对交流电阻值的影响。基于流固耦合方法,用AnsysFluent有限元软件,仿真分析考虑集肤效应影响的三种绕组设计方案的电机温升值。仿真结果表明,合理的选取绕组线径和并绕根数可以有效抑制交流绕组的集肤效应,降低电机温升。样机试验结果和仿真计算数据比较吻合,验证了仿真分析方法的正确性和可行性。