城轨交通中直线感应牵引电机的电磁分析研究

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1、学校代码：密级：公开如交邊乂攀硕士专业学位论文城轨交通中直线感应牵引电机的电磁分析研究作者姓名王博文工程领域电气工程指导教师吕刚副教授培养院系电气工程学院硕士专业学位论文城轨交通中直线感应牵引电机的电磁分析研宄作者：王博文导师：吕刚北京交通大学年月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，提供阅览服务，并釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门

2、或机构送交论文的复印件和磁盘。学校可以为存在馆际合作关系的兄弟高校用户提供文献传递服务和交换服务。保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字曰期：年（月丨■曰签字日期年月丨？日学校代码密级：公幵北京交通大学硕士专业学位论文城轨交通中直线感应牵引电机的电磁分析研宄作者姓名：王博文学号：导师姓名：吕刚职称：副教授工程硕士专业领域：电气工程学位级别：硕士北京交通大学年月致谢本论文的工作是在我导师吕刚副教授的悉心关怀与指导下完成的，吕刚导师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我

3、极大的帮助和影响。本论文从选题、仿真研究到最后的论文写作，都是在吕老师耐心地指导下完成的。在此衷心感谢两年来吕刚老师对我的关心和指导。方进教授和秦伟老师指导并帮助我完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向方进教授和秦伟老师表示衷心的谢意。李硕博士、刘斌博士对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此表示由衷的谢意。在实验室工作及撰写论文期间，李鹏飞师兄、郑晓东、纪明明、陈财等实验室的同学们也对我的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。最后，还

4、要感谢我的家人和朋友们，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。摘要摘要直线感应牵引电机作为一种新型的动力设备，由于其具有独特的性能和特点，不仅在当今工业领域范围内有着广泛的应用，而且在城市轨道交通中也有着很好的应用前景。直线感应牵引电机常作为磁悬浮列车的牵引电机，也可用于城市轨道交通轮轨系统中来驱动地铁车辆。本论文针对广州地铁车辆所釆用的直线感应电机，进行了相关的性能分析和仿真研宄。本文首先回顾了直线电机的发展历史，调研了当前国内外研宄现状，介绍了单边型直线感应电机的原理和结构，并且对

5、直线感应电机的特点也做了较为详尽的描述。接着，本文通过采用有限元软件对单边型直线感应电机进行二维瞬态场的建模分析，得到了磁力线、纵向气隙磁场曲线，通过纵向气隙磁场的畸变情况体现出动态纵向边端效应对该直线感应电机的影响。为了充分考虑直线电机第二类横向边端效应和动态纵向边端效应对电机性能和磁场分布的影响，本文又通过软件对单边型直线感应电机进行了三维建模分析。在三维涡流场和三维瞬态场两种条件下，分别得到了直线感应电机的气隙磁场分布、次级感应板涡流分布和各自的受力情况。文章还针对次级感应板结构变化对电机

6、性能的影响进行了讨论分析，从而更全面地说明了直线感应电机的电磁特性。本文的重点是针对直线感应电机地铁车辆过弯道时的情形，在三维涡流场中对电机次级板发生横向偏移后的情况进行相关仿真研宄，并且和列车直线运行工况下的电磁力、气隙磁场、涡流分布等结果作了对比分析，从而得到了直线感应电机在弯道运行时推力和法向力的变化以及侧向力的大小。最后还研宄了次级板偏移后横向气隙磁场的畸变以及次级板涡流的重新分布。关键词：直线感应电机；有限元分析；边端效应；侧向力ABSTRACTABSTRACTABSTRACT:Lin

7、earinductiontractionmotorisanewtypeofpowerequ^ment.Duetoitsuniqueperformanceandcharacteristics,itnotonlyhasbeenwidelyusedinmodernindustrialfieldsbuthasagoodapplicationprospectinurbanrailtransit.Linearinductiontractionmotorisgenerallyusedastractionmot

8、orofmaglevtrain;itcanalsobeusedtodrivemetrovehicleinurbanrailtransitsystem.AimingatthelinearinductiontractionmotorinGuangzhoumetrovehicle,thisthesiscarriesouttheperformanceanafysisandsimulationstudy.Firstly,thedevelopinghistoryoflinearmotorisreviewed