轨道不平顺激励对高温超导磁浮列车电机悬挂的影响

高温超导磁浮列车在运行过程中受到轨道随机不平顺激励的影响,车体和磁浮架的振动会传递至直线电机动子而导致气隙变化,变化后的电磁力反作用于电机悬挂系统,进而影响磁浮架和车体振动。二者的耦合振动一定程度上会影响高温超导磁浮列车的安全运行。为了减少轨道随机不平顺激励对电机悬挂系统的影响,文章建立了多刚体动力学理论模型,并在周期性激励的作用下,对理论模型进行了动力学响应的仿真验证,证明了动力学理论模型的正确性。进一步地,在UM软件中以电机法向力和轨道随机不平顺作为外部激励,对高温超导磁浮列车动力学模型进行仿真,研究了电机悬挂系统的垂向刚度对直线电机气隙、车体和悬浮架振动、列车运行平稳性等参数的影响并对该刚度值进行了合理优化。结果表明:增大直线电机悬挂系统的垂向刚度能一定程度提高车体平稳性;同时增大垂向刚度能一定程度上减小气隙的变化和电机的振动,从而降低和悬浮架的耦合作用。研究结果是在特定的结构参数、负载条件下的仿真分析结果,可为高温超导磁浮列车动力学分析提供一定参考作用。

U型轨道侧轨高度对超导磁浮列车气动特性的影响

为研究U型轨道侧轨高度对超导磁浮列车的气动特性的影响,本文采用三维、非定常Realizable k-ε湍流模型,对超导磁悬浮列车的气动特性进行数值仿真和分析.研究结果表明,U型轨道侧轨高度的增加对头、尾车影响较大,对中间车影响较小.随着U型轨道侧轨高度的增加,头、尾车流线型区域负压区面积和负压值逐渐增大,致使其气动阻力增大;头车气动升力随侧轨高度的增加呈现出逐渐增大的趋势,尾车气动升力绝对值则随侧轨高度先增大后减小,当侧轨高度为1.8 m时的气动升力绝对值最小.在横风作用下,随着U型轨道侧轨高度的增加,列车两侧的压差逐渐减小,当侧轨高度为1.8 m时,侧向力绝对值最小,随后随着侧轨高度的增加,侧向力反向,列车可能出现反向倾覆的危险.因此,综合列车无风和横风环境下的气动载荷分析,1.8 m侧轨高度最优,本文结果可为U型轨道设计提供理论依据.

超导磁浮列车的研究与发展

该文综合评述超导磁悬浮列车的研究与发展．在分别介绍超导磁浮列车早期研究、最近超导磁浮列车试验线及其相关的低温超导系统之后，讨论了超导磁浮列车的应用前景．

高速超导磁浮列车及其稳定性

能源、资源及交通是发展国民经济的三大物质基础。经济的增长必然伴随交通的发展,同时交通发达程度也是人民生活水平和生活质量的一个重要标志。除线路外,交通发达的标志还有运量、速度、安全性、舒适度等指标。改革开放以来,我国的交通已有长足的进步,但与世界先进国家相比,甚至与世界平均水平相比,仍有极大的差距。如运输速度低(平均时速为60～70公里),运量小(年客运量不到日本的10%),人均汽车拥有量不到美、日等国的1%,人均民航机拥有量是美国的1%、世界平均值的12.5%。这些与国民经济日益增长的需求矛盾十分突出。

超导磁浮列车的供电系统

超导磁浮列车作为一种新型高速交通工具在日本已取得很大发展。从1977年开始在宫崎75m试验线上进行了许多种运行试验。现在建造山犁新试验线。

超导电动磁浮列车电磁特性及悬浮稳定性控制

超导电动磁浮列车运行过程中电磁阻尼较小,借助列车直线同步电机牵引控制,设计悬浮稳定性控制系统,为列车的悬浮稳定提供一种技术手段。以MLX01型超导电动磁浮列车为研究对象,结合单个转向架与地面线圈组成结构的场-路-运动耦合数值模型,揭示了超导电动磁浮列车的悬浮特性。研究了超导电动磁浮列车超导磁场强度、悬浮位移、运行速度以及标准空气气隙之间的关系特性,分析了不同超导磁场强度和标准空气气隙下单个转向架悬浮方向电磁弹簧系数变化规律。采用矢量控制策略实现了超导磁浮列车直线同步电机直轴和交轴分量的解耦,建立了直轴电流与悬浮力之间的数值表达式,设计了悬浮稳定性控制结构,并采用状态反馈实现悬浮系统的极点配置。通过对比采用悬浮稳定性控制结构前后转向架平衡位移响应,证明了采用悬浮控制结构的有效性。研究结果表明,采用悬浮稳定性控制系统可有效抵抗外部干扰,维持列车的悬浮稳定,也可进一步提高列车的乘坐舒适性。

超导电动磁浮列车悬浮和导向特性

以超导电动磁浮列车为研究对象,建立了单个转向架与悬浮和导向线圈的场-路-运动耦合数值模型,然后对该模型进行求解并验证了其正确性。基于该模型,分析了不同垂向位移和横向位移下单个转向架所受的悬浮力与导向力,并揭示了无交叉连接和交叉连接“8”字形线圈之间的关系。结果表明:无交叉连接“8”字形线圈产生的作用力主要为悬浮力,交叉连接“8”字形线圈产生的作用力主要为导向力;随着横向位移的增大,导阻比先增大后减小;随着垂向位移的增大,浮阻比先增大后减小。

磁浮列车开发的技术评价及其对策

磁浮列车是“用电磁力悬浮的车辆”的简称.本文由此讨论了车辆与导轨非接触条件下采用高速直线电机驱动的磁浮列车的最新应用,阐述了多学科交叉融合的超导磁浮列车系统的基本概念,并指出其应用的光辉前景.本文从五个方面进行了探讨:主要优点;国内外的发展水平;核心的高技术;未来的战略地位;发展战略与对策.在我国开发这种新的运输方式时,对上述一些技术关键问题都应进行跟踪、研究和解决.

磁浮列车的发展与展望

据新华社报道,国防科技大学承担的国家科委“八五”科技重点攻关项目,磁悬浮列车关键技术——悬浮与导向系统,日前通过了国家级技术鉴定。本文中,作者介绍了该项目的部分研究情况。

超导磁浮轨道光纤传感监测系统的设计与实现

随着超导材料的发展,超导列车技术发展迅速,针对高温超导磁浮列车会在运行过程中对轨道系统造成影响以及强磁环境下传统电子学传感器难以实现稳定可靠测量的问题,设计了基于光纤传感器的高温超导磁浮列车轨道监测系统,以提高超导磁浮列车运行安全和稳定性。该系统主要包括传感器系统、数据采集及传输系统、智能化监测软件系统以及供配电系统。监测系统提供实时可靠的连续性数据监测,并由解调仪解算各通道传感器数据,通过TCP协议经局域网上传至服务器,由服务器上传至CCU(Central Control Unit)。该系统经过试验验证,实现了多台服务器数据交互、指令发送、在线监测以及数据读取工作,为高温超导磁浮列车可靠运行提供技术支持。

多物理场仿真助力超导磁悬浮列车研究

为了验证超导磁浮列车悬浮系统设计的合理性,中车长春轨道客车股份有限公司使用COMSOL多物理场仿真对高温超导磁浮列车的磁悬浮系统和磁屏蔽设计进行了优化。

超导EDS磁浮列车多级悬挂方案优化与动力学性能

研究了超导电动悬浮(EDS)磁浮列车悬浮架的悬挂方案,分析了超导EDS磁浮列车的工作原理和既有悬浮架的悬挂系统技术特征,提出了一种多级悬挂系统优化方案,从理论上推导了多级悬挂车辆的动力学微分方程;基于多体动力学软件SIMPACK与数学工具MATLAB/Simulink搭建了超导EDS磁浮列车动力学联合仿真框架,分析了超导EDS系统的磁力特性;将计算得到的电磁力组建成一个查找表,利用SIMPACK分别构建了既有悬挂方案和多级悬挂方案下3车体和4悬浮架的三编组超导EDS磁浮列车机械模型,借助MATLAB/Simulink建立了电磁力查找模型,通过SIMAT模块将查找表与机械动力学模型耦合,并通过联合仿真对比了在轨道随机不平顺条件下不同悬挂方案的超导EDS磁浮列车动力学响应。研究结果表明:与既有方案相比,采用多级悬挂方案时列车悬浮架和车体的振动响应明显减小,二者振动加速度峰值降幅均达到50%以上,车体振动加速度均小于1 m·s^(-2),车体各向平稳性指标基本保持在2.5以下的优秀水平,证明采用多级悬挂方案可以改善列车运行时的动力响应,提高车辆整体的乘坐舒适性。研究工作可为超导EDS磁浮列车的悬浮架方案优化设计和动力学研究提供理论依据和参考。

电磁学与磁浮列车

电磁学与磁浮列车陆文光（广东湛江市麻章区湖光农场中学５２４０８６）一、磁浮列车的电磁学原理我们知道，在电磁学里，当通给两个互相平行的线圈的电流同向时就互相吸引，反之互相排斥．如果把许多对电流方向相反的线圈分别安装在列车和轨道上，列车就会悬浮起来，同样...