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高速铁路弓网系统电磁力的计算与仿真分析
| 论文题名： | 高速铁路弓网系统电磁力的计算与仿真分析 |
| 关键词： | 接触网;有限元分析;电磁作用力;高速铁路 |
| 摘要： | 高速列车是高速铁路运输系统的核心，而弓网系统关系是铁路三大核心技术之一。随着列车运行速度的提高，弓网系统之间的动态特性越来越受到关注。弓网系统电接触特性、弓网接触压力、静态接触电阻也成为衡量弓网系统的重要指标，弓网接触压力在一定程度上对弓网电接触和静态接触电阻有一定的影响，而弓网系统之间的感应电磁力存在一垂直向上的分力，对弓网接触压力有一定的影响作用。因此研究弓网系统之间的感应电磁力具有一定的重要意义。 论文应用毕奥-萨法尔定理对弓网系统之间感应电磁力的计算建立了理论模型，进行了理论计算，分析了弓网电磁力的影响因素及其变化规律。影响弓网系统电磁作用的因素有很多，主要包括接触网拉出值、接触网牵引电流以及弓网垂向间距。计算结果表明:感应电磁力随着接触网拉出值和弓网之间垂向间距的变化而变化，但是变化趋势比较缓慢;接触网牵引电流对电磁力的影响较为明显，电磁力随着牵引电流的增大呈现平方增大的趋势。当牵引供电系统发生短路故障时，短路电流的急剧增大使弓网系统之间的感应电磁力也急剧增大，达到了正常接触压力范围的40％左右。 论文应用有限元分析软件ANSOFT对弓网系统之间感应电磁作用进行了仿真分析，分析了受电弓滑板内部的感应磁场分布规律，总结分析了感应磁场强度的影响因素及其变化规律;并进一步定性分析了弓网系统之间的感应电磁力作用。结果表明:有限元仿真结果与理论计算结果相一致。 文章分别论述了衡量弓网系统动态性能的三大指标，详细分析了弓网接触压力、弓网静态接触电阻和弓网电接触特性。影响弓网动态特性的因素包括了接触压力等方面。论文前面章节的研究结果表明:弓网系统之间的感应电磁力一定程度上影响了弓网接触压力，进而分析了弓网电磁作用对弓网系统动态特性的影响。 |
| 作者： | 赵云云 |
| 专业： | 电力系统及其自动化 |
| 导师： | 周利军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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