风载荷下高速动车组升降弓拉弧的动态计算.pdf

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1、第28卷第1期电力系统及其自动化学报Vo1．28No．12016年1月ProceedingsoftheCSU—EPSAJan．2016风载荷下高速动车组升降弓拉弧的动态计算王英，刘志刚，高仕斌(西南交通大学电气工程学院，成都610031)摘要：针对高速铁路动车组升降弓的拉弧现象，研究了计及风载荷下的升降弓电弧运动特性。首先结合链式电弧模型的特点，建立升降弓拉弧的物理模型；然后系统考虑开放式环境中升降弓链式拉弧的受力特性，包括热浮力、空气阻力、电动力、风载荷等，建立了升降弓拉弧电流元的综合受力模型；再通过比较升降弓动态拉弧的风载荷与电动力，重点分析了在接触网相同载流

2、下风载荷对电弧运动所起的作用，进一步探讨了不通风载荷对升降弓拉弧形态的影响。仿真结果表明，利用所提出的仿真模型研究风载荷下高速动车组升降弓拉弧的空间运动形态和长度变化过程是可行的。关键词：高速铁路；升降弓；链式拉弧；电流元；动态特性中图分类号：TM743文献标志码：A文章编号：1003—8930(2016)01—0005-05D0I：10．39696．issn．1003-8930．2016．01．002DynamicCalculationsofHigh-。speedEMURisingandDroppingPantographArcConsideringEfecto

3、fWindLoadWANGYing，LIUZhigang，GAOShibin(SchoolofElectricalEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Basedonthehigh‘speedelectricmultipleunits(EMU)pantograph—catenaryarcofrisinganddroppingpanto-graph，thearedynamiccharacteristicswiththeinfluenceofwind_forceisin

4、vestigated．Firstly，combinedwiththecharac-teristicsofchainayemodel，thepantograph‘catenaryarcmodelofrisinganddroppingpantographisestablishedtoaria—lyzethespatialforceofayecurrentelement．Secondly，takingintoaccountthermalbuoyancy，airresistance，electricmo-tiveforceandwindload，theayecurrent

5、elementforcemodelbetweenpantographandcatenarywasbuilttoresearchtheinfluenceofpantograph。catenayyarc．Finally。comparingthewind—forcewiththeelectricmotiveforceonpantographcat—enaryarc，thetrendoftheinfluenceonarcmovementundersamecontactlinecurentsareexpressed，moreovertheef-fectonarcmotion

6、andvariationwasalsopresented．Thesimulationresuhsdemonstratethattheproposedmodeliseffec—tiveandcapableofsimulatingthespatialmotionandlengthvariationcharacteristicsofarcintheprocessofhigh‘speedEMUSrisinganddroppingpantograph．Keywords：high—speedrail；risinganddroppingpantograph；chainarC；c

7、urrentelement；dynamiccharacteristic动车组在高速受流下，受电弓滑板与接触网能准确描述某特定场合电弧特性，但不具备通用组成了一对机械与电气耦合的特殊摩擦副，弓网性；基于经验公式的电弧模型表达式简单，但精离线电弧时有发生。与弓网中其他形式电弧产生度不高，且参数确定较为困难；基于等离子体控制机理和物理过程相似，升降弓过程中产生的弓网方程的电弧模型l能较好描述电弧特性，但其求解电弧也是弓网离线电弧的一个特殊情况，但是升复杂，结果有发散或振荡可能；磁流体动力学电弧降弓过程中产生的弓网电弧其弧长相对较长，常模型推导严密，物理概念清晰，但其边界

8、条件推会引