摘要: |
磁悬浮列车是一种新型的轨道交通运输工具,它利用电磁吸力或电动斥力将列车悬浮在轨道上方,由直线电机驱动列车运动,与地面无机械接触,不产生摩擦损耗,运行维护简单方便,世界各国对其进行了广泛研究.中国磁悬浮列车技术正处于快速发展之中,低速磁悬浮列车作为城际轨道交通的优选方案,具有噪音小,施工难度较低等优点.使用直线感应电机驱动磁悬浮列车运动是低速磁悬浮列车的关键技术之一,研究适合于磁悬浮列车的直线感应电机的控制方式和牵引控制系统对于推动中国磁悬浮列车技术的发展和实用化具有现实意义.该文首先分析了用于磁悬浮列车的直线感应电机,建立了引入边缘效应的直线感应电机等效电路模型,在此基础上对恒流驱动下的单边型直线感应电机的气隙磁场数学模型进行三维分析,推导出单边型直线感应电机的推力和法向力的解析表达式.然后阐述了应用单边型直线感应电机驱动的磁悬浮列车的特点和对牵引系统的要求,通过理论分析和对直线感应电机力特性的仿真结果,确定恒电流恒滑差频率控制方式理论上能够实现提供推力的同时避免了法向力的过大波动而造成的对悬浮系统的干扰.由于磁悬浮列车牵引系统是一个动力分散系统,总的牵引力由分布在车体各处的动力单元提供,为了保证功率平衡,牵引控制系统必须协调各动力单元的推力.该文依据以上特点,给出了磁悬浮列车牵引控制系统方案.最后,设计实验对磁悬浮列车牵引控制系统进行检验.实验结果证明采用恒电流恒滑差频率控制方式能够实现直线感应电机的恒推力运行,在实验运行速度下法向力波动不大.牵引控制系统运行正常,能够满足设计要求. |