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原文传递城市轨道交通车辆受电弓受流稳定性研究

论文题名：	城市轨道交通车辆受电弓受流稳定性研究
关键词：	城市轨道;车辆受电弓;受流稳定性;技术管理
摘要：	受电弓由于其电流容量大、坚固、绝缘性能和动态性能都比较好,广泛用于各种电力机车、电动车辆以及有轨电车上。城市轨道交通车辆依靠受电弓从接触网获得电能供给车辆的启动、制动、运行、照明以及空调用电等。受电弓的弓头滑板与接触网的接触线相接触,相对滑动,从接触网上汲取电流,输送给轨道车辆,这一过程称之为受流。受电弓与接触网能够可靠地接触是保证稳定受流的重要条件。　　轨道车辆配备的供电设备一般有三种组合方式:高性能的接触网与传统的受电弓匹配;传统的接触网与高性能的受电弓匹配;高性能的接触网与高性能的受电弓匹配。但是,根据运营的实际情况,改造线路的既有接触网不仅要花费大量的时间,还将增加成本。因此可以考虑通过采用先进的设计理论和方法,对受电弓进行研究设计,使其达到稳定受流的要求。　　本文从稳定受流要求出发,对受电弓的静态性能、基于弓网接触力的受电弓动态特性以及受电弓各技术参数对弓网受流的影响等进行了深入的研究,并提出一套受电弓综合试验方案。总体思路是:首先根据受流质量评价标准对受电弓整体动力学性能的要求,对受电弓静态性能进行分析、研究,并提出优化方法。在此基础上分析受电弓的动态特性,研究基于弓网接触力的受电弓动态受流特性,并根据分析结果对受电弓进行动态优化设计。最后,提出一套受电弓综合试验方案,用于开发受电弓综合实验台。全文具体工作内容如下: 　　(1)剖析城市轨道交通车辆的受流系统。通过查阅资料、实验室测量等方法对车辆受流系统核心部件(受电弓和接触网)结构进行细致的分析,着重研究了受电弓的结构特点及工作原理。并分析了受电弓受流质量的评价标准,以及此标准对受电弓静态性能的要求。　　(2)建立受电弓计算模型,根据受流质量评价要求从两个方面研究受电弓静态性能。通过对受电弓等效质量的分析,计算出受电弓各部件的等效质量,并得出影响受电弓性能的主要因素和次要因素,提出优化受电弓动力学性能方法。通过对受电弓弓头运动轨迹的分析,得出受电弓弓头横向与纵向位移的比值关系,得出改善受电弓弓头运动轨迹的方法。两方面都为后续的弓网系统研究提供理论依据。　　(3)基于弓网接触力的受电弓受流稳定性分析。建立受电弓-接触网耦合动力学模型,分析动态情况下,受电弓的各个技术参数对弓网受流的影响,得到使机车稳定受流的最佳受电弓参数,对受电弓进行优化,并提出改善弓网受流的措施。　　(4)利用优化后的弓网参数进行弓网系统的稳定性研究。得到受电弓-接触网系统的稳定受流边界曲线,以及最佳行车速度。同时得出受电弓和接触网参数间的相互影响和匹配关系,以及有待改进的全面弓网系统分析方法。　　(5)基于以上研究,提出一套受电弓综合试验方案。试验台功能分为静态试验和动态试验两个主要部分。利用该实验方案作出的试验台拟模拟受电弓动态受流情况,即与接触网相对滑动情况下,受流过程需要的主要技术参数的测量和受流稳定性的评估问题。可推进受电弓性能的优化和高性能受电弓产品的开发。
作者：	于淑君
专业：	车辆工程
导师：	杨俭
授予学位：	硕士
授予学位单位：	上海工程技术大学
学位年度：	2010
正文语种：	中文