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直线电机地铁车辆系统动力学研究
| 论文题名： | 直线电机地铁车辆系统动力学研究 |
| 关键词： | 地铁车辆;直线电机;垂向电磁力;动力学分析 |
| 摘要： | 直线电机地铁车辆采用非黏着驱动方式，具有爬坡能力强、车辆断面小、车下噪音小、环境友好等特点，能够灵活选线，降低土建工程造价，国内广州地铁4号线、5号线、6号线，北京地铁机场线采用直线电机车辆，运用状况良好。 从安全运行和牵引效率方面考虑，要求直线电机初级与感应板之间气隙保持在8-12mm。车辆运行过程中，直线电机受力复杂，除受到轮轨振动及车辆零部件振动影响外，电机自身与感应板之间存在三维电磁作用力，其中垂向电磁力对气隙变化影响显著。 本文基于直线电机多层行波电磁场理论推导直线电机垂向电磁力计算公式，根据计算公式计算得到某一型号直线电机垂向电磁力与气隙关系曲线，通过与实测垂向电磁力与气隙关系曲线对比看出，两者变化范围和趋势基本相同，证明计算公式得到的结果符合实际情况，可以施加到直线电机模型中仿真垂向电磁力。 基于SIMPACK多体动力学软件建立架悬式和轴悬式直线电机地铁车辆，仿真分析直线电机地铁车辆系统动力学，得到下列结论: (1)架悬式直线电机垂向振动幅值明显大于轴悬式，两种悬挂方式电机横向振动加速度基本相同; (2)轴悬式直线电机气隙变化小于架悬式; (3)两种悬挂方式直线电机地铁车辆横向Sperling指标基本相同，架悬式垂向Sperling指标大于轴悬式。两者运行安全性指标基本相同，根据我国《铁道车辆动力学性能评定和试验鉴定规范》，两者动力学指标都处于“优”范围内; (4)直线电机地铁车辆临界速度在有垂向电磁力工况下高于无垂向电磁力工况; (5)架悬式直线电机吊杆刚度对气隙振动影响明显，刚度越小，电机振动变化越明显。 |
| 作者： | 李磊 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 柳拥军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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