中低速磁浮列车关键电气系统研究

摘要

中低速磁浮列车具有转弯半径小、爬坡能力强、低噪音、无污染、安全舒适的特点，被认为是一种具有广阔前景的新型交通工具，越来越受到关注。悬浮技术和直线电机的牵引技术为中低速磁浮列车区别与其他城轨交通车辆的专有技术，悬浮系统和牵引系统为中低速磁浮列车电气系统的核心。国内对中低速磁浮列车的研究大都集中于某一项关键技术，没有在系统集成的层面上对工程化应用的中低速磁浮交通列车悬浮和牵引系统的系统设计展开研究。本文结合中低速磁浮列车原理和技术特点，对悬浮系统和牵引系统的系统设计展开分析研究。
　　中低速磁浮列车悬浮系统分析，通过中低速磁浮列车悬浮原理分析，从车辆对悬浮系统的特性要求入手，设计车载悬浮系统结构。以车辆的悬浮能力分析，对悬浮电磁铁、悬浮传感器和悬浮控制器设计进行了分析。
　　中低速磁浮列车牵引控制系统分析。从车辆对牵引系统的实际要求入手，通过牵引特性计算，确定直线电机特性参数，依据典型中低速磁浮列车牵引系统的基本配置，设计了中低速磁浮列车牵引系统的系统结构，并在牵引控制方面对稳定电流恒滑差频率控制技术原理进行了分析说明。
　　最后以单模块悬浮架小车试验、车辆悬浮系统试验、车辆牵引系统试验，对南车中低速磁浮列车的牵引和悬浮性能的特性与设计要求情况的符合性验证进行了说明。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 城市轨道交通发展

1．1．1 城市轨道交通的功能

1．1．2 城市轨道交通分类

1．2 本论文的主要工作

第2章 南车中低速磁浮列车

2．1 磁浮列车概述

2．1．1 悬浮方式分类

2．1．2 直线电机分类

2．1．3 磁浮列车分类

2．2 中低速磁浮列车原理

2．3 中低速磁浮列车技术特点

2．4 南车中低速磁浮列车

2．4．1 同类车辆主要技术指标

2．4．2 南车中低速磁浮列车主要技术参数

第3章 悬浮系统分析

3．1 悬浮系统功能及原理

3．2 悬浮系统设计要求

3．3 车辆悬浮系统配置

3．4 悬浮能力分析

3．4．1 F轨设计分析

3．4．2 悬浮电磁铁设计

3．4．3 悬浮力与导向力计算

3．5 悬浮控制系统设计

3．5．1 悬浮控制系统原理

3．5．2 悬浮传感器

3．5．3 悬浮控制器组成及性能

3．5．4 悬浮控制器设计

第4章 牵引系统分析

4．1 牵引系统功能

4．2 牵引系统设计要求

4．2．1 车辆对牵引系统的要求

4．2．2 牵引系统性能设计

4．3 牵引计算与系统功率设计

4．3．1 已知计算基本参数

4．3．2 牵引阻力计算

4．3．3 牵引功率计算

4．3．4 电制动计算

4．3．5 牵引电机的容量与最大电流

4．4 直线感应电机分析

4．4．1 直线感应电机(LIM)设计

4．4．2 直线感应电机(LIM)特性分析

4．5 牵引系统方案设计

4．5．1 牵引系统基本配置

4．5．2 牵引系统方案设计1

4．5．3 牵引系统方案设计2

4．5．4 牵引系统方案设计选择

4．6 牵引控制研究

4．6．1 牵引控制系统的功能与结构

4．6．2 DCU的结构与功能

4．6．3 电流滑差控制

第5章 车辆试验

5．1 悬浮架小车试验

5．1．1 试验平台

5．1．2 试验项点

5．1．3 试验结果

5．1．4 试验结果分析

5．2 列车悬浮系统试验

5．2．1 南车中低速磁浮试验线

5．2．2 试验条件

5．2．3 试验结果

5．2．4 试验结果分析

5．3 牵引系统试验

5．3．1 试验线路及准备情况

5．3．2 试验项点

5．3．3 试验结果

5．3．4 试验结果分析

结论

致谢

参考文献