基于主动导向的构架式中低速磁浮曲线通过性能仿真

U237; 为提高磁浮车辆悬浮架的功能特性,针对悬浮架的技术一直在不断改进.以一种主动导向的构架式中低速磁浮悬浮架为研究对象,基于其导向电磁铁进行理论计算和二维、三维电磁仿真,对其磁场分布特性和变化特性进行分析,并对导向电磁铁导向力随气隙和电流变化关系进行模拟;基于拟合所得的导向力公式建立含主动导向控制的中低速磁浮车辆动力学模型,采用Simpack和Matlab等软件联合仿真其通过70 m最小半径曲线和550 m最大半径曲线的动力学响应,检验悬浮架结构的合理性和可行性.结果表明,导向电磁力的仿真数值充分考虑了电磁铁的漏磁、边缘效应和磁饱和现象,相较于理论数值更接近实际数值;基于模拟关系和仿真结...

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Published in铁道标准设计 Vol. 68; no. 11; pp. 36 - 43
Main Authors 左飞飞, 张敏, 李梦雪, 马卫华, 罗世辉, 王爱彬
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西南交通大学轨道交通运载系统全国重点实验室,成都 610031%中车长春轨道客车股份有限公司,长春 130062 01.11.2024
Subjects
dynamic simulation
中低速磁浮
动力学仿真
导向电磁铁
电磁仿真
levitation frame
electromagnetic simulation
悬浮架
导向电磁力
guiding electromagnet
medium-low speed maglev
guiding electromagnetic force
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ISSN1004-2954
DOI10.13238/j.issn.1004-2954.202304070004

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Summary:U237; 为提高磁浮车辆悬浮架的功能特性,针对悬浮架的技术一直在不断改进.以一种主动导向的构架式中低速磁浮悬浮架为研究对象,基于其导向电磁铁进行理论计算和二维、三维电磁仿真,对其磁场分布特性和变化特性进行分析,并对导向电磁铁导向力随气隙和电流变化关系进行模拟;基于拟合所得的导向力公式建立含主动导向控制的中低速磁浮车辆动力学模型,采用Simpack和Matlab等软件联合仿真其通过70 m最小半径曲线和550 m最大半径曲线的动力学响应,检验悬浮架结构的合理性和可行性.结果表明,导向电磁力的仿真数值充分考虑了电磁铁的漏磁、边缘效应和磁饱和现象,相较于理论数值更接近实际数值;基于模拟关系和仿真结果误差棒拟合所得导向电磁力公式相关参数高于0.9,符合拟合精度要求;利用拟合公式设置的导向控制系统,能够使得构架式中低速磁浮车辆以10 km/h速度顺利通过70m最小半径曲线,以80 km/h速度顺利通过550 m最大半径曲线,悬浮间隙均不超过4 mm的标准限值,车体的横向、垂向加速度均不超过2.5 m/s2的标准限值,车辆运行平稳性指标始终不超过2.5,属于优秀级别,悬浮架结构合理.
ISSN:1004-2954
DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202304070004