中国首条永磁磁浮轨道交通试验线线路方案研究

永磁磁浮轨道交通系统是一种中低速、中低运量的新型轨道交通,具有完全自主知识产权。该系统非接触悬浮运行,具有转弯半径小、爬坡能力强、节能环保、噪声低等优点,适用于各种环境,如城市、景区、高寒、沿江、荒漠等地区,可以与地铁、轻轨交通互相补充。根据静调库与车站关系对线路方案进行比选分析得出推荐方案,即静调库与车站分开设置,静调库设置在黄金坪附近,由线路终点直接接入方案,可为类似工程线路选线提供借鉴和参考。

世界首条永磁磁浮轨道交通试验线总体设计研究

永磁磁浮轨道交通系统是一种中低速、中低运量的新型轨道交通,具有完全自主知识产权。该系统采用非接触悬浮运行,具有转弯半径小、爬坡能力强、节能环保、噪音低等优点,适用于城市、景区等常规环境,也适合高寒、沿江、荒漠等困难地势环境,可以与地铁、轻轨交通互相补充。本文从线路、车辆与限界、道岔、桥梁、静调库及工艺设计和牵引供电等多角度出发,对世界首条永磁磁浮轨道交通试验线——兴国工程试验线的总体设计进行重点阐述。研究成果可为现代智能交通系统提供借鉴和参考。

基于自适应PSO的DMC-FOPID永磁磁浮列车速度跟踪控制

以中低速悬挂式永磁磁浮列车为研究对象,针对永磁磁浮列车运行过程中存在复杂性、非线性和大滞后等特点,常规控制策略很难满足控制需求。基于永磁磁浮列车试验线的线路实际运行数据,采用最小二乘法建立永磁磁浮列车动力学传递函数模型。并在此基础上提出一种基于自适应PSO的DMC-FOPID控制算法,此算法针对DMC-FOPID控制算法参数多、难整定等问题,采取自适应PSO方法进行多参数寻优,提升算法控制性能。基于永磁磁浮试验线运行过程的仿真结果验证本文所提控制方法的有效性,仿真结果表明:基于自适应PSO的DMC-FOPID控制算法与常规算法相比,具有响应速度更快、跟踪精度更高、抗干扰能力更强等优势,能够实现永磁磁浮列车高精度速度跟踪控制。

永磁磁浮空轨系统的研究与设计

绿色、智能、安全是未来交通运输发展的主旋律。磁悬浮技术具有适应范围广、智能化程度高等优点,是下一代城市轨道交通技术的研究热点。提出一种新型智能永磁磁浮轨道交通系统,由稀土永磁悬浮模块、直线永磁同步电机驱动模块、智能定位与走行控制模块、地面供电模块、无线数据传输与运行控制模块、轨道支撑与基础等六大部分组成;通过软件仿真与实车测试等方式验证车辆负载与驱动牵引能力。结果表明,该系统具有较好的可行性与合理性,同时具备生态、智能、安全、经济等特点。广泛适用于景区、沿江、环湖、特色小镇、交通接驳,以及环境优美、地形起伏的中小型丘陵城市发展公共交通兼城市景观建设。

永磁磁浮叶轮在血泵内的偏心距测量及分析

为了消除叶轮血泵内的机械磨损、延长血泵的使用寿命,采用了永磁磁浮技术,并利用自制测试系统测量永磁磁浮叶轮在血泵内的位置 数据处理结果表明,血泵流量及转速达到一定值后叶轮便能实现悬浮,而且转速越高、流量越大、气隙越小血泵越稳定,即旋转叶轮的偏心距及振幅越小 此外。

永磁磁浮在心脏泵及其它应用中的稳定平衡

学术界一致公认无源磁浮是不稳定的 ,作者却找到两种实现稳定无源磁浮的方法 其一是引入非磁力 ,单独或者与永磁力一起 ,对浮体至少在一个自由度上产生作用 ;其二是利用浮体运动 (旋转 )的惯量 ,实现至少一个自由度上的稳定平衡 结合这两种方法 ,作者研制成两种不同设计的永磁磁浮心脏泵 。

永磁磁浮技术在叶轮式人工心脏的应用

将永磁力跟非磁力相结合实现永磁磁浮 ,研制出永磁磁浮叶轮血泵的样机。当电机转速逐渐增加到4 0 0 0r/min以上时 ,转子在液动力的作用下从接触点与定子相脱离 ,实现完全悬浮。压力和流量之间的关系曲线显示血泵的内部没有机械摩擦和湍流。与采用机械轴承的血泵相比 ,采用永磁磁浮技术的血泵不仅效率高 ,寿命长 ,而且不会产生溶血和血栓。

永磁磁浮叶轮在心脏泵内的偏心距及振幅测量

研制成一种永磁磁浮心脏泵,无需转子位置测量和控制反馈装置,报道了其转子的偏心距及振幅的测量,从而探明转子究竟是否已经悬浮,和影响转子磁浮性能的各种因素及其影响情况。试验结果表明转子转速和输出流量越高,对转子悬浮越有利;转子与定子之间的气隙和输送介质的粘度对转子的悬浮性能也有影响,且气隙越小、粘度越大对转子的悬浮越有利。

永磁磁浮轴承的设计及其计算

介绍了永磁磁浮轴承结构图及其工作原理。采用等效表面电流法和 Ansoft三维有限元电磁场计算软件计算比较了永磁磁浮轴承的悬浮力。永磁磁浮轴承的损耗主要包括磁阻力矩损耗和涡流损耗。文章推导了频域涡流场和涡流电流密度公式 ,计算了磁阻力矩损耗功率和涡流损耗功率。在无轴承电机、高速离心机、飞轮储能、航空陀螺仪等高速旋转系统中具有广泛的应用前景。

永磁磁浮叶轮血泵及转子悬浮性能分析

为了消除叶轮血泵内的机械磨损、延长血泵的使用寿命,血泵均采用电磁悬浮技术,但是电磁磁浮有许多不适合血泵的弊端。本文介绍的永磁磁浮叶轮血泵采用一种新颖的永磁轴承,该轴承由两个大小不同、充磁方向相同的同心磁环组成,具有轴向弹簧和径向轴承的双重功能。作者利用实验室自制叶轮血泵转子位置测试系统测量转子的位置。数据处理结果表明,血泵的转速越高、流量越大、气隙越小越有利于叶轮血泵转子悬浮。此外,还讨论了采用三种不同形式永磁轴承的叶轮血泵转子的悬浮性能。

永磁磁浮电机的研制及其在人工心脏中的应用

在研究人工心脏驱动电机的过程中,实现了转子永磁磁浮的稳定平衡,并成功应用于两种类型的叶轮血泵,一种是轴向驱动叶轮血泵,另一种是径向驱动双心辅助泵。

新型永磁磁浮轴承的研究

由于电磁轴承体积大、控制系统复杂、能耗大,提出了一种新型永磁磁浮轴承,具有能耗低、体积小、结构紧凑且承载力大应用范围广的特点。以点磁荷理论为基础,建立了轴向磁化方式下轴的径向偏移量(或轴承刚度)与承载力之间关系的理论模型。由于软铁具有很高的磁导率,而不锈钢具有优良的磁阻性能,因而选取了这二种材料作为磁浮轴承材料,成功设计、制造了磁浮轴承组件。所设计轴承性能达到了设计要求,其稳定工作时的最高承载能力为17N,转速为4000r/min。

我国首条永磁磁浮轨道交通工程试验线竣工

2022年8月9日上午,国内首条永磁磁浮轨道交通工程试验线--“红轨”,在江西赣州兴国县顺利竣工。该试验线由江西理工大学牵头,与兴国县人民政府联合中铁六院、中铁工业、国家稀土功能材料创新中心等单位共同研制完成。

中国稀土学会稀土永磁磁浮技术及应用专业委员会成立

4月11日,中国稀土学会稀土永磁磁浮技术及应用专业委员会成立大会暨学术报告会在赣州召开。中国稀土学会理事长李春龙出席并讲话,会议由中国稀土学会秘书长牛京考主持。牛京考秘书长宣读了《关于批准中国稀土学会稀土永磁磁浮技术及应用专业委员会挂靠单位的函》和《关于批准成立中国稀土学会稀土永磁磁浮技术及应用专业委员会和分支机构负责人任职的函》。

永磁电磁型中低速磁浮列车阻尼信息提取与融合技术

主要研究中低速永磁电磁型磁浮列车悬浮控制系统的阻尼信息提取及融合技术。建立考虑轨道一阶振动模态的单点永磁电磁悬浮系统非线性模型,提出一种线性全状态反馈控制律。基于一类双积分串联系统的最优快速综合函数,设计了一种可有效提取悬浮间隙微分信号的快速数字微分器;采用一种二阶形式的高通滤波器,有效滤除加速度计中的重力分量,提取得到较高频段的加速度隔直积分信息。采用扫频法分别绘制了两种滤波器的幅相曲线。利用线性组合的方式将两种阻尼信息进行融合,从而获得控制系统全频段的有效阻尼。仿真和试验表明,当轨道以较低频率振动时,数字间隙微分器在该频段可提取足够阻尼,弥补加速度隔直积分在该频段的小增益,很好地抑制了轨道的振动。

无源高温超导磁浮轴承两种方案比较

无源磁浮轴承的优点是结构简单、造价低廉、无需有源控制。文中探讨了两种无源磁浮轴承的方案 ;对两种方案的悬浮力、悬浮品质因数、悬浮刚度与悬浮稳定性进行了讨论、计算、比较 ;并且讨论了两种方案的优缺点及应用。比较结果表明 ,方案 1更适合于小型的飞轮储能系统 ,方案 2较适合于大中型飞轮储能系统。

国内首辆磁浮空轨列车,即将接受“考验”!

随着一阵风声,一列红白相间的磁浮空轨列车在兴国永磁磁浮技术工程试验线上一闪而过,当人反应过来时列车早已远去。这列神秘的“空中列车”就是国内首辆磁浮空轨列车--“兴国号”。