长定子直线电机驱动的传输系统

介绍了一种新型物流输送系统 ,该系统采用长定子直线电机驱动 ,直线电机次级推动悬挂的货物运动。系统由可编程逻辑控制器和主控计算机控制。

物流传输用智能化长定子直线电机系统研究

介绍一种新型智能化物流输送系统,该传输系统采用长定子直线电机驱动方式,电机次级推动悬挂的货物运动。控制系统由 PLC 和主控机组成。

考虑悬浮导向间隙变化的长定子直线同步电机力性能分析

常导高速磁浮列车长定子直线同步电机由于特殊的分离结构,气隙由悬浮与导向系统决定,导致牵引力与悬浮力容易受到悬浮与导向系统性能的影响。研究了一个长定子段下垂、悬浮磁极模块纵向倾斜和横向偏移三种工况对气隙的影响,基于有限元软件建立了2D与3D有限元模型,计算分析了长定子直线同步电机的牵引力和悬浮力,揭示了气隙变化对力的影响规律。分析结果可以为高速磁浮列车的牵引系统设计与控制提供参考。

高速磁浮列车长定子直线同步电机铁耗分析

常导高速磁浮列车采用长定子直线同步电机(LLSM)驱动,其定动子铁耗与运行速度紧密相关,准确计算铁耗并分析其影响因素对更高运行速度的磁浮列车非常重要,本文基于有限元分析了LLSM的铁耗。根据磁场特性为LLSM建立了三种仿真模型,分别计算没有被动子覆盖区域的定子铁心磁场和被动子覆盖区域端部、中间的定动子铁心磁场,采用快速傅里叶变换得到了磁通密度基波和高次谐波分量;基于通用铁耗分立计算模型计算了各次磁通密度分量产生的铁耗,再根据叠加原理把三个区域磁通密度分量产生的铁耗相加就可以计算得到一段1.2 km长定子下LLSM的铁耗;对比不同速度下的铁耗得到了运行速度对铁耗的影响规律,同时也分析了铁心材料对铁耗的影响。结果表明,长定子铁耗主要由磁通密度的基波和5次、7次谐波产生,而动子铁耗则主要由齿槽效应引起的6次谐波磁通密度产生,两部分铁耗都随着运行速度的提高而快速增大。

新型长定子直线感应电机闭环控制策略

对运动载荷加速度的精确控制是直线运动系统闭环控制的主要目标。该文介绍了一种直线加速用双边长定子直线电机结构,并对其屏蔽层结构的模型进行了等效处理,得到了便于参数测量和系统控制的L型等效电路。设计了直线加速要求的直线电机动子运动轨迹曲线。基于间接矢量控制基本原理和定子电压前馈解耦控制,提出了位置和电流双闭环的系统控制框图。在动子运动的初始阶段,采用适当的预励磁控制,提高了系统动态控制性能,达到了启动时定子电流的平滑控制。在动子运动的高速阶段,对直线电机采用弱磁控制,降低了直线电机对逆变器供电电压的要求。仿真和试验结果验证了系统闭环控制策略的有效性和可行性。

直线电机分段供电协同控制策略

针对多个变流器交替为长定子直线电机多个定子段分段供电存在的问题,该文提出一种电流协同控制策略来减小推力波动。首先,优化电机电路连接拓扑,将由同一变流器供电的定子段的中性点连接在一起,采用电流过零开通的切换策略,使得电流由一个定子段切换至另一个定子段的过程中,变流器的电流连续无畸变。然后,建立电机单个定子段(简称单元电机)的电压和推力方程。根据单元电机的状态方程,得出2个单元电机的电流之和、电流之差对应的状态方程及推力表达式,设计相应的电流协同控制器。通过2个单元电机的电流之和来控制系统输出推力、2个单元电机的电流之差来控制推力波动。该电流控制策略减少了动子过分段时产生的推力波动,实现推力与电流偏差导致的推力波动之间的解耦控制。仿真和实验结果验证了所提电流协同控制策略的有效性。

基于状态方程的长定子直线同步电机特性分析

分析了磁悬浮列车系统中长定子直线同步电机的结构形式和特点,建立了该型电机的电流、磁链及定子和磁极间推力、吸力的基本状态方程模型。

长定子直线同步电机的电抗计算与力的分析

本文讨论了长定子直线同步电机的主漏磁场 ,引入相应的电抗计算公式。采用基于状态方程的仿真模型 ,研究悬浮力、推力与气隙、功角之间的关系 ,为长定子同步直线电机的运行控制提供理论基础。

高速磁浮列车长定子直线同步电机参数计算

高速磁浮列车牵引系统的核心部件是长定子直线同步电机。针对于TR08型高速磁浮列车长定子直线同步电机参数进行了理论计算,推导出电枢反应电抗、定子漏抗、定子电阻及电励磁电动势的解析表达式。建立基于长定子直线电机和线路参数的精确阻感等效电路模型。通过磁浮试验线长定子直线同步电机参数测试验证所提计算方法的正确性。为长定子直线同步牵引电机的控制和稳态性能分析奠定基础。

基于假设坐标系法的长定子直线同步电机无速度传感器算法

针对长定子直线同步电机的牵引控制提出了一种无速度传感器算法。该算法根据假设坐标系与实际动子坐标系之间的角度偏差来构造扰动观测器来观测假设坐标系中的反电动势值,并利用反电动势通过反三角函数获得角度偏差,通过修正这一偏差来获得动子位置和速度信息。整套算法在IOWorks环境中开发,并在基于VME总线的控制系统中进行实验。实验结果表明本算法能够很好地估算出动子的位置和速度信息。

长定子直线同步电机电磁推力计算和故障分析

提出一种基于电路-磁场耦合的数学模型对磁悬浮列车用长定子直线同步电机进行建模,基于磁链方程的基础上推出电磁推力公式,实时计算直线电机的运行状况,得出电磁推力随定子电流、励磁电流、气隙高度的变化特性曲线,通过与ANSYS结果的对比验证了公式的正确性。对直线同步电机运行时可能发生的潜在内部故障进行仿真,观察电流、电磁力在不同故障类型和故障短路比下的区别,为直线同步电机故障诊断提供理论依据。

中速磁悬浮列车分段式长定子永磁直线同步电机牵引控制策略

采用分段式长定子永磁直线同步电机牵引的中速磁悬浮列车在定子段换步时,相邻定子段绕组交链的永磁磁链的改变会导致牵引力损失,除此以外,在牵引过程中,馈电电缆长度的增加使得电机漏阻抗增大,在变流器供电容量的限制下,列车无法在试验线中完成全速度运行。该文首先建立含有定子段换步的长定子永磁直线同步电机数学模型,在此基础上,提出全速度运行的换步控制策略,以及适用于该电机的弱磁控制策略。该策略对q轴电流实时分配,保证在换步区间相邻定子段的q轴电流均跟随参考值;利用电机端电压计算得到d轴电流参考值,使电机在id=0控制和弱磁控制两种工况之间平滑切换。通过硬件在环实验,验证了采用所提策略可在线路长度和变流器容量限制下,实现列车全速度运行,并消除电机在定子段换步时的牵引力损失。

长定子直线同步电机齿槽效应的计算与影响

采用解析算法计算常导高速磁悬浮列车长定子直线同步电机(LSM)的电磁性能,计算模型考虑了长定子的齿槽结构,在LSM的一对极下,沿运动方向建立磁导率方程和励磁磁动势方程,然后根据傅里叶级数展开法求解方程,得到气隙磁通密度沿运动方向的分布,显示了齿槽效应的影响。之后,基于有限元模型计算不同运行速度下齿槽效应对力特性、励磁绕组感应电动势与铁心损耗的影响。结果发现,齿槽效应会导致推力波动增大,励磁绕组中产生感应电压,励磁铁心损耗增大,且随着速度的增加这些影响越明显。

矢量控制长定子直线同步电机的Matlab/Simulink仿真

分析了长定子直线同步电机(Long Stator Linear Synchronous Motor,LSLSM)的数学模型,在Matlab7.0/Simulink环境下,按照LSLSM的数学模型搭建了LSLSM电机模块,并建立了坐标变换、速度控制、空间矢量脉宽调制(SVPWM)控制等矢量控制所需的重要模块,构建了LSLSM矢量控制系统的速度和电流双闭环仿真模型。仿真实验结果表明模型的有效性,验证了其控制算法,为实际LSLSM矢量控制系统的设计和调试提供了理论参考。

高速磁浮列车长定子直线同步电机电磁解耦特性分析

电磁场分析计算是直线电机设计的重要前提,应用有限元法对高速磁浮列车用长定子直线同步电机电磁场进行仿真分析具有计算速度快、精度高等优点。文章通过长定子直线同步电机的有限元分析,获得其内磁场的分布特点和规律;提出悬浮电磁场与牵引电磁场q轴对齐的控制策略,并采用有限元法对其牵引力和悬浮力力族进行仿真计算,达到两个磁场解耦控制、互不干扰的目的。

永磁和电磁混合励磁的长定子直线同步电机

一种永磁和电磁混合励磁的长定子直线同步电动机，包括设置在列车上具有励磁绕组和磁极铁芯的凸极磁极和直流发电机，以及沿导轨线路铺设的长定子铁芯和电枢绕组，其特征在于：该凸极磁极的磁极铁芯嵌设有永磁体，其磁化方向与电励磁极方向一致。本发明解决现有励磁电流密度和电磁极尺寸受限止的条件下，提高励磁磁势，从而提高磁悬浮气隙高度的技术问题。

永磁和电磁混合励磁的长定子直线同步电机

一种永磁和电磁混合励磁的长定子直线同步电动机，包括设置在列车上具有励磁绕组和磁极铁芯的凸极磁极和直流发电机，以及沿导轨线路辅设的长定子铁芯和电枢绕组。其特征在于：该凸极磁极的磁极铁芯嵌设有永磁体，其磁化方向与电励磁极方向一致。本发明解决现有励磁电流密度和电磁极尺寸受限致的条件下，提高励磁磁势，从而提高磁悬浮气隙高度的技术问题。

中速磁浮列车直线发电机对气隙磁场的影响研究

中速磁浮交通系统采用长定子直线同步电机牵引技术,在结构上集长定子、悬浮电磁铁、直线发电机于一体,三种磁场在悬浮间隙中耦合形成气隙磁场,气隙磁场的解耦控制是中速磁浮交通系统关键键技术之一。本文采用有限元数值计算方法,计算电机的牵引力与悬浮力,研究了直线发电机对气隙磁场的影响,为气隙磁场的解耦控制提供指导性参考。

考虑悬浮牵引耦合的常导高速磁浮列车牵引性能仿真

常导高速磁浮列车长定子直线同步电机(LLSM)定子电枢电流和动子励磁电流产生的磁动势共同作用形成气隙磁场,实现车辆悬浮和牵引,所以悬浮力和牵引力之间存在耦合。基于MATLAB/Simulink建立了牵引供电系统的仿真模型,采用不考虑悬浮牵引耦合的LLSM数学模型,在恒定励磁电流条件下仿真计算了牵引性能;采用考虑悬浮牵引耦合的LLSM数学模型,其以有限元仿真数据为样本库,基于线性回归最小二乘方法拟合得到,在恒定悬浮力条件下仿真计算了牵引性能。通过对比两种仿真结果,分析了耦合作用的影响。

600 km/h高速磁浮牵引系统的配置及其关键参数的选择

目的:目前上海磁浮列车示范运营线设计的最高运行速度为505 km/h,为适应600 km/h的高速运行,须对既有常导高速磁浮牵引系统的配置进行分析和优化设计。方法:站在牵引供电系统的角度,从直线电机稳态数学模型出发,在不改变直线电机基本结构和参数的前提下,提出了600 km/h高速磁浮牵引系统的优化方向:提高变流器的输出电压及容量,以及适当缩短牵引分区和定子段长度。基于以往工程可行性研究,对既有磁浮系统中牵引供电系统的相关边界条件进行了分析,认为馈电电缆和定子电缆限制了既有电机的输入电压和电流,而列车长度和定子开关站的数量又限制了定子段的长度,进一步明确了600 km/高速磁浮牵引系统关键参数的选取原则,并给出了建议的参数。以一条平直轨道的线路为例设计了牵引系统,并以此为基础进行了牵引仿真计算。结果及结论:对于5节编组的常导高速磁浮列车,适当缩短分区长度至20 km,定子段长度至800 m,采用32 MVA的变流器,则列车可在加速运行35 km后达到600 km/h的运行速度。