风路结构对自扇冷永磁地铁牵引电机冷却散热的影响分析

为了解典型外风路结构对永磁牵引电机的散热及噪声的影响规律,本论文采取数值计算和实验测试的方法,对某型号190 kW地铁永磁牵引电机在不同外风路结构下的流动、散热以及气动噪声展开了分析讨论,在保持通风孔径向高度15 mm不变的前提下,随着通风孔从48增加至60和72时,平均流速增加,流量减小,其中72孔比原始孔数48孔,流量减少了6.1%,流速增加了8%;在保持通风孔数60不变的前提下,取通风孔高度分别为15 mm、16 mm、17 mm时,随着孔高度增加,流量增加,流速减小。孔高17 mm比孔高15 mm方案流量增加了3.6%,平均流速减小了6.7%。风扇外径由280 mm增加至320 mm时,气动噪声仅增加2 dB(A)左右,但绕组最高温度、铁芯最高温度均下降5 K以上。因此,建议对于定子通风孔在满足要求设计及安全要求前提下尽量选取孔数大、高度低的参数组合;风扇外径在280~320 mm范围内时,风扇尽量选取更大一点,综合性能更优。

地铁车辆牵引电机轴承故障分析及改善措施

文章旨在解决广州地铁2号线A4型车的牵引电机轴承频繁故障问题。通过现场调查和实验测试,详细分析轴承现状、失效模式和损伤类别,发现轴承故障主要由径向力、电蚀、电火花放电和轴向力引起的疲劳失效模式导致。为解决这些问题,研究提出一系列解决措施。首先,建议采用新材料改善轴承质量和可靠性。其次,需要改进电腐蚀问题以减少电蚀和电火花放电对轴承的损害。最后,通过轴电压测试结果确定适当的轴向力范围,以避免过大的轴向力对轴承造成疲劳失效。实验结果表明,引入驱动端陶瓷轴承和接地环配套组合的改进方案成功解决A4型车轴承频繁故障问题,且方案实施效果显著。同时将该方案引入广州地铁2号线、广佛线后,运营4年期间未再出现轴承烧损问题。该研究具有一定的理论和实践价值,不仅为类似问题的解决提供有益的借鉴,还有效提高轨道交通列车的可靠性和运行效率,为乘客提供更安全、舒适的出行体验。

地铁车辆用异步牵引电动机标准化维护修程的研究

结合沈阳地铁的实际运营情况,从异步牵引电动机的结构特点、故障模式、维护内容、维护成本、维护计划现状等多角度进行分析,提出了兼顾运行可靠性和降低维护成本的异步牵引电动机标准化维护计划的基本原则和建议。在规范异步牵引电动机的招标文件、修程、说明书和地铁运营公司的操作规范并降低维护费用方面,具有良好的通用性和可推广性。

基于优化CNN与信息融合的地铁牵引电机轴承故障诊断

针对在单一传感器下轴承故障识别率低的问题,提出一种基于优化CNN与信息融合的地铁牵引电机轴承故障智能检测方法。首先,选取NU216轴承为研究对象,预制故障缺陷;然后,采用正交试验法设计试验方案,采集NU216轴承的振动信号和声发射信号;其次,将原始数据通过连续小波变换,分别提取轴承的振动和声发射信号的时频域特征,并将2类单通道数据进行融合,得到双通道融合数据集;最后,将得到的3类数据集分别划分为训练集和测试集,输入优化后的卷积神经网络模型进行训练、测试。试验结果表明,基于振动信号的故障诊断准确率为95.76%,基于声发射信号的故障诊断准确率为92.33%,基于融合信号的故障诊断准确率为98.59%。

直线电机转向架结构对地铁车辆动力学性能的影响研究

为了对直线电机转向架结构进行分析,建立3种转向架结构形式的直线电机地铁车辆动力学模型。从车辆直线运行稳定性、运行平稳性和曲线通过安全性3个方面,对比分析3种结构下地铁车辆的动力学性能。以期为直线电机车辆的更好运用打下坚实的基础。

地铁车站低压配电系统电动机设备采用AC 660V配电的研究

通过分析电动机定子绕组接线形式,输入电压与电磁功率、转矩关系,以及电动机负荷配电系统元件、电缆,从而得出地铁电动机设备均可采用AC 660V供电的结论。通过对比分析说明地铁电动机设备采用AC 660V供电时,具有大幅节约有色金属,降低初期投资及减小线缆损耗的优势。

长沙市轨道交通永磁牵引系统能耗分析

文章简要介绍了长沙市轨道交通5号线列车永磁同步电机的特点和应用现状,并选取长沙市轨道交通1号线1列采用永磁同步牵引系统的试验列车,进行牵引系统能耗的线路仿真及现场节能测试,并结合长沙市轨道交通1~4号线采用异步牵引系统的列车和5号线采用永磁同步牵引系统的列车空载能耗分析情况,针对效率和能耗与采用异步牵引系统的列车进行了详细的对比与分析,得出正线接触网安装有再生电能吸收利用装置的线路,排除列车载客影响,5号线空载列车能耗相比1号线、3号线、4号线空载列车平均能耗节能率达到29.56%,相比正线接触网未安装再生电能吸收利用装置的2号线,空载列车能耗节能率达到39.21%。列车能耗作为运营成本的重要组成部分,永磁牵引系统节能效果明显,与国家要求的节能低碳经济发展要求相吻合,永磁牵引系统的应用有利于降低地铁列车运营成本,并有助于实现快速绿色交通的目标。

长沙地铁牵引电机轴承跑圈故障分析及改进

针对长沙地铁电客车三相鼠笼式异步牵引电机轴承跑圈故障,通过对电机进行解体检查和测量相关尺寸数据,分析了故障原因,并据此制定了相应的整改及预防措施,避免了类似故障的发生。

地铁车辆牵引电机动力连接器烧损原因分析及改进方案

某型地铁车辆的牵引电机动力连接器在运行过程中发生烧损。采用故障树分析方法,对故障电机动力连接器的烧损原因进行分析。模拟使用环境进行复合工况试验,复现了故障现象,确定造成现车电机动力连接器烧损的原因为连接器插孔簧片正压力不足,即簧片正压力不足致使其在长时间振动工况下出现接触不良,造成接触件温升过高或出现拉弧线型,进而导致设备烧损。根据故障原因,对该型电机动力连接器的设计方案进行优化改进,调整该型连接器插孔簧片的热处理参数,以提高接触件的单孔拔力。试验结果表明:改进后的设计方案有效解决了现车电机动力连接器的烧毁问题。

直线电机驱动的地铁车辆防护曲线研究与验证

直线电机驱动的地铁车辆在牵引或电制动时不受轮轨黏着的限制,将电制动介入紧急制动能提升制动性能。出于安全性考虑,车辆依据防护曲线实时监测电紧急制动性能。为准确计算防护曲线,分析执行装置的施加过程,对紧急制动性能建模;拟合并分析各执行装置的理论性能,得出瞬时理论紧急制动性能;结合性能模型和瞬时理论性能,推导出电紧急制动性能的临界条件;从安全性和可用性角度出发,对临界条件进行优化,求解出车辆的防护曲线。通过北京机场线车辆试验表明,车辆在110 km/h速度等级下,判定系数取0.92,调整系数取-0.12时,减速度安全余量为2.7%,制动距离安全余量为5.3%,验证防护曲线的安全性和可用性。

120km/h B型地铁车辆动力学性能研究

利用SIMPACK多体系统动力学软件,建立了120km/h B型地铁车辆的动力学计算模型,并对其动力学性能进行分析研究。计算结果表明,该B型地铁车辆的蛇行运动临界速度能够满足120km/h的运行要求,在美国Ⅴ级线路上运行时的平稳性达到优级标准,且曲线通过安全性能良好。

地铁B型车辆ZMA120型转向架的技术特征

介绍了适用于地铁B型车辆的ZMA120型转向架的整体结构、主要技术特点和技术参数。详细介绍了构架、车轴、车轮、轴箱体、牵引装置等重要零部件的技术特点、强度计算结果和型式试验结果,以及整车的动力学性能计算结果。各项计算结果和试验结果均满足标准要求。

轴箱内置与外置直线电机地铁车辆曲线通过性能对比

为比较轴箱内置与外置直线电机地铁车辆的曲线通过性能,建立直线电机地铁车辆-无砟轨道耦合动力学模型.模型将直线电机定子和转子考虑为Euler梁,将定子与转子之间的垂向电磁力作为气隙的函数,将轨道系统简化为梁-三维实体有限元模型.详细比较轴箱内置与外置直线电机车辆曲线通过时的轮对冲角、轮轨横向力、脱轨因数、运行平稳性和车轮磨耗指数.结果表明:在不同的曲线半径和行车速度以及车轮踏面周向存在非均匀磨耗的状态下,轴箱内置直线电机车辆的曲线通过性能均优于轴箱外置车辆;随着曲线半径增加,轴箱外置直线电机车辆动力学性能迅速减小,而轴箱内置式车辆缓慢减小.

日本直线电机地铁车辆技术

从车体、转向架、牵引和制动系统等多方面,系统介绍日本直线电机的车辆技术；分析各子技术的特点,提出可供我国借鉴的主要技术成果。

基于最优粘着利用的地铁牵引电机并联控制策略

粘着控制是地铁牵引电机控制的重要组成部分,建立了全维状态观测器来观测电机负载转矩,进而计算并判断当前路况的粘着峰值点,通过牵引电机控制实现对轮轨间可用粘着的最大利用。针对动轮间轮径差异造成的牵引并联电机转矩不平衡,结合最优粘着利用控制算法,提出具有励磁补偿的并联电机控制策略。最后进行的仿真研究和试验,验证了基于最优粘着利用的地铁牵引电机并联控制策略的正确性和有效性。

直线电机地铁系统技术经济分析研究

简要介绍直线电机地铁系统的原理及应用, 从建设、运营及社会经济效益3个方面进行详细论述, 将该系统的技术经济性能与其他城市轨道交通系统进行全面的比较,认为该系统具有较好的技术经济特性, 推荐在我国城市轨道交通建设中使用。

直线电机地铁车辆动力学性能仿真研究的新方法

介绍了直线电机地铁车辆的特点,简单分析了直线电机的三向电磁力。考虑到用有限元模拟电磁场得到电磁力在空间上分布的方法的复杂性,结合工程实际需要,基于直线电机推力控制方法,提出一种新的方法,即用直线电机牵引特性曲线模拟直线电机对车辆的作用。最后用SIMPACK仿真牵引工况下直线电机地铁车辆的动力学性能。结果表明用该方法可以简单并且成功地对直线电机地铁车辆的动力学性能进行分析。

轴箱布置方式对地铁直线电机车辆动力学性能的影响

基于车辆系统动力学理论,建立了两种不同轴箱布置方式的地铁车辆动力学模型,在实际线路条件下,分析对比了轴箱内置与外置两种转向架,因为簧下质量以及悬挂系统横向跨距变化而造成轮轨接触以及车辆平稳性改变。研究结果表明,两种轴箱布置方式对车体平稳性影响较小;但轴箱内置车辆为达到理想的稳定性,需要加大一系径向刚度并加装抗蛇行减振器;轴箱内置能够降低轮对摇头角刚度,提高车辆适应线路扭曲不平顺的能力,同时降低轮对踏面磨耗功率,改善小半径曲线上轮轨磨耗。

地铁列车牵引传动再粘着优化控制策略

为充分利用轮轨间粘着力,保障列车牵引/制动性能的发挥,提出基于全维状态观测器的地铁牵引传动的再粘着优化控制方法,当检测到车轮发生空转/打滑时,可根据转矩、速度等信息快速搜寻到当前路况下的最大粘着峰值点,并通过对给定转矩的动态调整,实现轮轨间最优的粘着利用.为兼顾系统的稳定性和动态响应性能,提出全维渐近状态观测器的极点配置方法,并建立了MATLAB/Simulink模型进行实例仿真和现场试验验证.试验结果表明:采用本文的控制方法再粘着的整体利用率大于80%,满足地铁列车的设计要求.

地铁车辆异步电机矢量控制系统的研究

地铁车辆由于车站间距短,加速和制动频繁,要求牵引电机容量大、转速高,因而对电机的控制要求也高。目前地铁牵引系统多采用三相交流异步电机变压变频牵引技术。通过对上海地铁1号线直改交车辆牵引系统主回路的分析,以及对异步电机转子磁场定向的SPWM矢量控制的研究,搭建了基于Matlab的Simulink仿真模型,并进行了实验测试,结果表明该控制系统有良好的动态性能和控制性能。