高溫超導(dǎo)磁懸浮是一個(gè)無源自穩(wěn)定系統(tǒng),只需簡(jiǎn)單的控制就能產(chǎn)生穩(wěn)定的懸浮力和導(dǎo)向力,具有運(yùn)行可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小等優(yōu)點(diǎn),在軌道交通領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。永磁直線同步電機(jī)因其效率和推力密度高、可控性好等優(yōu)點(diǎn)適用于高速場(chǎng)合,將永磁直線同步電機(jī)應(yīng)用于高溫超導(dǎo)磁懸浮以實(shí)現(xiàn)列車高速驅(qū)動(dòng)具有深遠(yuǎn)的研究意義。本文首先采用曲線擬合法和分段近似法求解列車的非線性運(yùn)動(dòng)模型,計(jì)算出不同運(yùn)行狀態(tài)下列車的速度和加速度,模擬了磁浮列車運(yùn)行特性。同時(shí)結(jié)合列車的運(yùn)行阻力和加速過程,分析了列車運(yùn)行時(shí)需要的推力,簡(jiǎn)化了列車運(yùn)動(dòng)模型,為磁浮列車中直線電機(jī)的設(shè)計(jì)奠定基礎(chǔ)。其次,采用電樞繞組等效面電流法和永磁體等效磁化強(qiáng)度法,將永磁直線電機(jī)模型分層,建立電樞繞組、永磁體和氣隙區(qū)域的泊松方程,并利用邊界條件推導(dǎo)出無槽電樞反應(yīng)和永磁體勵(lì)磁作用下的磁場(chǎng)解析模型;將其與有限元MAXWELL的仿真結(jié)果對(duì)比,驗(yàn)證了解析磁場(chǎng)的正確性。針對(duì)高溫超導(dǎo)磁浮列車的系統(tǒng)需求,同時(shí)基于傳統(tǒng)旋轉(zhuǎn)電機(jī)和直線電機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法,對(duì)永磁同步直線電機(jī)的參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)了一臺(tái)滿足高溫超導(dǎo)磁浮系統(tǒng)需求的大功率直線電機(jī),并對(duì)其電參數(shù)與性能指標(biāo)進(jìn)行分析,結(jié)果... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮研究現(xiàn)狀
        1.2.1 磁懸浮技術(shù)發(fā)展概述
        1.2.2 高溫超導(dǎo)磁懸浮的發(fā)展
    1.3 永磁同步直線電機(jī)推力波動(dòng)概述
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容與章節(jié)安排
第2章 磁浮列車動(dòng)力學(xué)特性
    2.1 高速磁浮列車運(yùn)行的基本阻力
        2.1.1 磁浮列車運(yùn)行的計(jì)算模型
        2.1.2 高速磁浮列車運(yùn)行基本阻力
    2.2 磁浮列車縱向動(dòng)力學(xué)特性
        2.2.1 列車加速時(shí)動(dòng)力學(xué)特性
        2.2.2 列車勻速時(shí)動(dòng)力學(xué)特性
        2.2.3 列車減速時(shí)動(dòng)力學(xué)特性
    2.3 高速列車制動(dòng)系統(tǒng)特性
        2.3.1 磁浮列車制動(dòng)簡(jiǎn)述
        2.3.2 列車緊急制動(dòng)時(shí)受力分析
        2.3.3 列車安全速度防護(hù)曲線
    2.4 本章小結(jié)
第3章 HTS磁浮中永磁直線電機(jī)的設(shè)計(jì)
    3.1 高溫超導(dǎo)磁懸浮與直線推進(jìn)系統(tǒng)模型
    3.2 永磁同步直線電機(jī)磁場(chǎng)分析
        3.2.1 無槽電樞反應(yīng)磁場(chǎng)
        3.2.2 無槽永磁體勵(lì)磁磁場(chǎng)
    3.3 電機(jī)參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.3.1 系統(tǒng)需求
        3.3.2 主要尺寸設(shè)計(jì)
        3.3.3 永磁體尺寸設(shè)計(jì)
        3.3.4 其余參數(shù)設(shè)計(jì)
    3.4 直線電機(jī)電磁參數(shù)計(jì)算
        3.4.1 繞組電阻
        3.4.2 主電抗
        3.4.3 漏電抗
    3.5 電機(jī)性能校核
        3.5.1 空載反電勢(shì)
        3.5.2 功率因數(shù)
        3.5.3 效率
    3.6 本章小結(jié)
第4章 基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的推力波動(dòng)抑制技術(shù)研究
    4.1 磁浮列車推力波動(dòng)的主要影響因素
        4.1.1 直線電機(jī)推力波動(dòng)的原因分析
        4.1.2 抑制推力波動(dòng)的設(shè)計(jì)方法
    4.2 參數(shù)變化對(duì)電機(jī)性能影響的分析
        4.2.1 極弧系數(shù)對(duì)電機(jī)性能的影響
        4.2.2 永磁體磁化長(zhǎng)度對(duì)電機(jī)性能的影響
        4.2.3 定子槽寬對(duì)電機(jī)性能的影響
    4.3 繞組型式和節(jié)距對(duì)推力波動(dòng)的影響
        4.3.1 繞組排布結(jié)構(gòu)原理
        4.3.2 繞組結(jié)構(gòu)對(duì)推力波動(dòng)的影響的有限元分析
    4.4 基于分?jǐn)?shù)槽理論的不等極距結(jié)構(gòu)抑制推力波動(dòng)
        4.4.1 分?jǐn)?shù)槽繞組基本理論
        4.4.2 不等極距對(duì)諧波電勢(shì)的影響
        4.4.3 不等極距對(duì)齒槽力的影響
        4.4.4 不等極距結(jié)構(gòu)的有限元仿真驗(yàn)證
        4.4.5 不等極距結(jié)構(gòu)的動(dòng)子極距選取方法
    4.5 定子齒開輔助槽對(duì)電機(jī)齒槽轉(zhuǎn)矩的影響
        4.5.1 齒槽轉(zhuǎn)矩的解析表達(dá)式
        4.5.2 輔助槽尺寸對(duì)齒槽力的影響
        4.5.3 輔助槽型對(duì)齒槽力的影響
    4.6 本章小結(jié)
第5章 樣機(jī)平臺(tái)的搭建和實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 樣機(jī)設(shè)計(jì)及仿真
        5.1.1 設(shè)計(jì)目標(biāo)
        5.1.2 尺寸參數(shù)確定
    5.2 控制系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)計(jì)
        5.2.1 母線電壓采集電路
        5.2.2 相電流檢測(cè)電路
        5.2.3 位置檢測(cè)電路
    5.3 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建及實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 樣機(jī)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建
        5.3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]城際列車ATP曲線對(duì)通過能力的影響研究[D]. 曾慶暉.蘭州交通大學(xué) 2015
[3]中低速磁浮列車再生制動(dòng)及運(yùn)行能耗仿真[D]. 安邦.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014
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[5]電動(dòng)觀光車用直流牽引電機(jī)設(shè)計(jì)[D]. 徐曉敏.華中科技大學(xué) 2008
[6]高速磁浮列車安全速度曲線算法及緊急制動(dòng)控制研究[D]. 劉智勇.浙江大學(xué) 2004



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