电磁力对直线电机地铁车辆动力学性能的影响

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1、。硕士学位论文＿ＭＡＳＴＥＲＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ＿＂密级国内图书分类号：Ｕ激：公开国际图书分类号：西南交通大学研究生学位论文电磁力对直线电机地铁车辆动力学性能的影响年级二〇一二级姓名刘高坤申请学位级别工学硕士专业载运工具运用工程指导教师罗世辉教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：Ｕ２紗－”Ｕ．．ＤＣ：ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓｇＩＮ

2、ＦＬＵＥＮＣＥＯＦＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣＦＯＲＣＥＯＮＴＨＥＤＹＮＡＭＩＣＰＥＲＦＯＲＭＡＮＣＥＯＦＬＩＮＥＡＲＭＯＴＯＲＭＥＴＲＯＶＥＨＩＣＬＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＬｉｕＧａｏｋｕｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎｇｐｐｇｇＳｅｃｉａｌｔ：ＶｅｈｉｃｌｅｏｅｒａｔｉｏｎｅｎｉｎｅｅｒｉｎｐｙｐｇｇＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＬｕｏＳｈｉｈｕｉｐＭａ２０１５

3、ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印。、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文本学位论文属于１．保密口，在年解密后适用本授权书；２．不保密ｆ＆ｆ使用本授权书。“’’（请在以上方框内打Ｖ）学位论文作者签名：指导老师签名：；曰期：：日期西南交通大学硕

4、士学位论文主要工作（贡献）声明本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１、分析了地铁直线牵引电动机三向电磁力产生的原理和计算方法，得到直线电机的三向电磁力特性曲线，分别借助于ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫＳＩＭＰＡＣＫ软件和，建立了根据直线电机实际电磁力特性曲线和车辆阻力的控制子模型和车辆动力学分析模型；２、通过ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ和ＳＩＭＰＡＣＫ两种软件的联合仿真，分析了有、无电磁力作用时，对ＬＩＭ地铁车辆在直线和曲线轨道上运行的动力学性能的影响。，本人郑重声明：所呈交的学位

5、论文是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，。对本文的研究做出贡献的个人和集体均已在文中作了明确的说明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：彳；＞ｌ；ｙ曰日期：年ｒ月ｙ西南交通大学硕士研究生学位论文第Ｉ页摘要直线电机（ＬＩＭ）地铁车辆是釆用直线电机作为驱动方式的城市轨道交通车辆，具有不依靠薪着、结构简单、车辆整体高度较低、爬坡性能好、曲线通过能力强、噪一音低等优

6、点，适用于些地形条件较复杂的城市。直线电机地铁车辆的电机初级和次，之间会产生纵向，级分别安装于车辆和轨道、垂向和横向三个方向上的电磁力在实现列车牵引和制动的同时，也有可能影响车辆的动力学性能。本文首先分析了ＬＩＭ三向电磁力产生的原理、计算方法，重点对利用Ｔ型等效电路进行纵向和垂向电磁力计算进行了分析，对某实车所采用的直线电机的三向电磁力特性曲线进行介绍，。其次介绍了直线电机的不同悬挂方式对转向架性能的影响详细３０００－Ｌ分析了ＭＫＩＩ型转向架和ＢＭＩＭ转向架的结构特点。然后根据ＬＩＭ地

7、铁车辆的自身结构特点以及控制规律，分别用动力学软件ＳＩＭＰＡＣＫ和数学分析软件ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ，建立了ＬＩＭ地铁车辆的动力学模型和基于某ＬＩＭ的实际电磁力控制模型。最后通过ＳＩＭＰＡＣＫ和ＭＡＴＬＡＢ／ＳＩＭＵＬＩＮＫ联合仿真的方法分析了电磁力作用下ＬＩＭ地铁车辆的动力学性能，并与传统不考虑电磁力作用得到的结果作比较，。验证了联合仿真方法的可行性的同时得出以下结论：＿、有无电磁力对ＬＩＭ地铁车辆直线轨道上运行动力学性能的影响：①车轴横向力：电磁力的作用在速度小于４０ｋｍ／ｈ的低

8、速区有使车轴横向力趋于增大的效应，在大于４（）ｋｍ／ｈ的高速区有使车轴横向力趋于减小的效应；②平稳性：考虑直线电机电磁力对横向平稳性的影响比对垂向平稳性的影响更显著，，考虑电磁力作用时在正常运行速度范围内，横向平稳性比不考虑电磁力作用时差；③电机横向振动：在正常运行速度的范围内，有无电磁力对电机横向振动加速度影响较小；