磁悬浮列车非接触式供电技术研究进展

磁悬浮非接触式供电是一种将磁悬浮与无线传能相结合的技术,利用地面线圈与车载次级线圈之间的电磁耦合实现电能传输。无论是应用于超导电动悬浮的直线发电机供电系统还是应用于电磁悬浮的感应式功率传输系统,都实现了列车运行时的非接触式供电,避免了接触式供电磨损、噪音以及气候敏感性、运行速度受限等问题。非接触式供电适用于不同类型的磁悬浮系统,有利于磁悬浮技术的进一步商业化发展。为此,重点介绍了磁悬浮非接触式供电的国内外发展状况及其进一步应用面临的挑战。

储能式轨道列车非接触牵引供电系统设计与效率优化

[目的]非接触供电方式凭借其原副边线圈无直接电气接触的优点,目前在轨道交通行业内有探索性的应用。大功率、高频化的应用场景给非接触供电系统的设计、器件选型及耦合机构的设计带来了一定的难度,需要对其设计方案及效率进行优化。[方法]针对轨道交通应用场景,介绍了基于LCC-S型补偿拓扑的非接触牵引供电系统的系统结构,设计了250 kW非接触供电系统,原边线圈与副边接收线圈均采用双D形线圈。研究了耦合线圈的互感及磁性材料的损耗等因素对系统效率的影响,建立了系统的电路模型及耦合线圈模型。基于模型对系统进行了仿真,对副边线圈不同区域的磁芯厚度进行了参数优化。搭建了非接触牵引供电系统试验平台,并进行了250 kW功率等级的试验,以验证本优化方法的有效性。[结果及结论]仿真与试验结果验证了该优化方法的有效性与可行性,磁芯布局的优化措施可有效保证线圈互感并降低磁芯损耗。系统具备了额定工况250 kW大功率输出的能力。在气隙高度为70 mm、80 mm下,系统的静态工作效率及动态工作效率均大于90%。

非接触式牵引供电线路故障定位系统研究

传统的铁路牵引供电线路故障定位系统大多基于阻抗计算原理,受线路参数影响较大,采用行波测距原理可避免这一问题。因此,基于非接触式行波定位原理设计了一套牵引供电线路故障定位系统。该系统采用非接触式电场传感器,通过测量接触网下方的电场反推接触网故障电压,具有频带宽、非接触式测量和安装维护方便的优点;采用基于模极大值的小波方法对故障波形进行分析,实现牵引网的故障定位,此外还分析了小波函数和分解层数对故障定位精度的影响。以朔黄铁路朔西线供电线路短路试验为例,通过非接触式故障定位系统测量得到的试验波形,按牵引接触网的电气工况计算暂态行波波速,最终得到测量误差在500 m以内,验证了非接触式故障定位系统的有效性。

基于ICPT的非接触式牵引供电系统研究综述

基于感应耦合电能传输(inductively coupled power transfer,ICPT)的非接触式牵引供电系统可以非接触供电方式为列车提供实时牵引电能,是轨道交通领域未来新型牵引供电技术的重要发展方向。首先,阐述了轨道交通实时受流非接触式牵引供电系统的结构和特点,回顾了ICPT技术和轨道交通非接触式牵引供电系统的国内外研究现状。然后,详细分析了基于ICPT的非接触式牵引供电主要关键技术研究成果和存在的问题。最后,结合研究现状对轨道交通非接触式牵引供电系统研究进行了展望。

有轨电车非接触牵引供电系统供电计算研究

非接触供电在城市轨道交通牵引供电系统中的应用是目前研究的热门,但对于非接触城市轨道交通牵引供电系统供电计算的研究较少。本文提出一种基于DC 1 500 V外部供电网络的非接触牵引供电系统拓扑结构,分析外部直流供电系统的整流机组、电能变换装置和初级发射线圈与次级拾取线圈的供电模型,并给出供电计算算法和步骤,最后通过具体算例验证该算法的正确性。

非接触式驱动方式的超导钉扎磁浮悬浮-导向-驱动综合性能研究

利用高温超导钉扎磁浮系统的永磁轨道磁场与线圈间的电磁作用实现驱动功能的非接触式驱动方式,可以提高磁轨磁能利用率、降低传统直线电机带来的成本,但以往研究仅针对驱动性能开展研究,并未综合考虑悬浮、导向与驱动性能。针对这一问题,本文综合永磁轨道与车载超导块材、线圈之间的电磁关系研究高温超导钉扎磁浮系统悬浮、导向与驱动综合性能。首先,结合直线直流电机的原理,理论分析非接触式驱动方式的可行性。其次,利用FEMM仿真研究磁轨磁场分布云图并提出三种产生对称磁场的永磁阵列。然后,在同一磁轨条件下,应用幂指数模型在Comsol Multiphysics中建立高温超导钉扎磁浮基本系统模型,仿真比较新型永磁轨道与原Halbach磁轨的磁场强度、悬浮力和导向力。最后,在ANSYS Maxwell中建立非接触式驱动方式的电磁模型,基于仿真模型导出的数据利用安培定律求解出单匝线圈的驱动力,结果表明:基于新磁轨的高温超导钉扎磁浮系统在保证良好悬浮导向性能的同时具有一定的驱动能力。该工作将为非接触式驱动方式在高温超导钉扎磁浮系统中的应用提供可能的途径,同时为高温超导钉扎磁浮实现悬浮、导向、驱动一体化奠定基础。

常导交流电磁悬浮高速磁浮运载技术创新探索

现有常导高速磁浮列车的车端悬浮电磁铁采用直流励磁,属直流电磁悬浮。车端悬浮电磁铁也可采用交流励磁,交流电磁悬浮在非接触电能传输、磁场定向控制等方面具有比较优势,具备提升常导高速磁浮交通系统性能并降低其成本的技术潜力;但其在电磁力时空不平衡、动子控制器容量等方面存在技术挑战。文章分析了交流电磁悬浮的原理与技术特点,介绍了该领域的发展态势、实践探索历程与阶段性成果;阐述了交流电磁悬浮用于高速磁浮交通的潜在技术优势和技术挑战,并在此基础上给出后续发展建议。

移动式接触线位置非接触检测和分析系统在高铁接触网检修工作中的应用

架空接触线相对于钢轨平面的位置对于保证电气化铁路,尤其是对于高速电气化铁路的弓网关系安全极其重要。本文分析了接触网参数激光测量仪进行高铁接触线位置检测存在的不足,介绍了移动式接触线位置非接触检测和分析系统,供我国高速电气化铁路建设、运营管理和科研人员参考。

磁浮车辆传感器的研究及其应用测试设备

对比研究了采用电磁感应原理实现非接触测量的几种磁浮车辆传感器,这些传感器主要包括车辆悬浮导向系统的悬浮传感器与导向传感器,车辆同步牵引系统的绝对位置传感器与相对位置传感器等,分别应用于中低速磁浮车辆和高速磁浮车辆。研究分析了它们的特点、工况以及关键技术等,还研究了相关的测试方法及其设备,实现了功能指标,保证了应用的可靠性。

安防产品精选

DPU3001单门门禁控制器，无线感应供电及智能机电一体式锁芯，DVD05100A自动变焦镜头，S-66彩色16倍一体化夜视摄像机，医院ICU探访对讲系统，“S”-系列指纹与非接触式IC卡相结合式读卡器，……