直線電機(jī)地鐵車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、直線電機(jī)地鐵車輛采用非黏著驅(qū)動(dòng)方式，具有爬坡能力強(qiáng)、車輛斷面小、車下噪音小、環(huán)境友好等特點(diǎn)，能夠靈活選線，降低土建工程造價(jià)，國(guó)內(nèi)廣州地鐵4號(hào)線、5號(hào)線、6號(hào)線，北京地鐵機(jī)場(chǎng)線采用直線電機(jī)車輛，運(yùn)用狀況良好。
　　從安全運(yùn)行和牽引效率方面考慮，要求直線電機(jī)初級(jí)與感應(yīng)板之間氣隙保持在8-12mm。車輛運(yùn)行過(guò)程中，直線電機(jī)受力復(fù)雜，除受到輪軌振動(dòng)及車輛零部件振動(dòng)影響外，電機(jī)自身與感應(yīng)板之間存在三維電磁作用力，其中垂向電磁力對(duì)氣隙變化影響

2、顯著。
　　本文基于直線電機(jī)多層行波電磁場(chǎng)理論推導(dǎo)直線電機(jī)垂向電磁力計(jì)算公式，根據(jù)計(jì)算公式計(jì)算得到某一型號(hào)直線電機(jī)垂向電磁力與氣隙關(guān)系曲線，通過(guò)與實(shí)測(cè)垂向電磁力與氣隙關(guān)系曲線對(duì)比看出，兩者變化范圍和趨勢(shì)基本相同，證明計(jì)算公式得到的結(jié)果符合實(shí)際情況，可以施加到直線電機(jī)模型中仿真垂向電磁力。
　　基于SIMPACK多體動(dòng)力學(xué)軟件建立架懸式和軸懸式直線電機(jī)地鐵車輛，仿真分析直線電機(jī)地鐵車輛系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)，得到下列結(jié)論:
　　(1

3、)架懸式直線電機(jī)垂向振動(dòng)幅值明顯大于軸懸式，兩種懸掛方式電機(jī)橫向振動(dòng)加速度基本相同;
　　(2)軸懸式直線電機(jī)氣隙變化小于架懸式;
　　(3)兩種懸掛方式直線電機(jī)地鐵車輛橫向Sperling指標(biāo)基本相同，架懸式垂向Sperling指標(biāo)大于軸懸式。兩者運(yùn)行安全性指標(biāo)基本相同，根據(jù)我國(guó)《鐵道車輛動(dòng)力學(xué)性能評(píng)定和試驗(yàn)鑒定規(guī)范》，兩者動(dòng)力學(xué)指標(biāo)都處于“優(yōu)”范圍內(nèi);
　　(4)直線電機(jī)地鐵車輛臨界速度在有垂向電磁力工況下高于無(wú)垂