电磁线圈在高温超导磁悬浮系统中的磁力补偿和减振特性研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dragonpxm
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
速度是社会发展的永恒主题,也是人类社会不断进步的动力。随着超导技术的发展,以无摩擦、低能耗、低污染为主要特点的高温超导磁悬浮技术具有成为新型高速轨道交通运输方式的巨大潜力。近年来,针对高温超导磁悬浮车系统应用的研究越来越丰富,然而随着研究的进一步深入和中远距离试验线的建成,在运动情况下特别是高速运行场景下,人们对悬浮系统的安全性和动态稳定性提出了更高的要求。基于上述情况,以提升系统悬浮性能、改善系统的动态特性为目标,本文提出了一种基于电磁力的悬浮力补偿方案,通过将电磁线圈应用于高温超导磁悬浮系统,以电磁力对系统悬浮力提供补偿。同时,电磁线圈作为分流阻尼系统改善系统的动态特性。基于方案的特点,分析了其基本原理及应用于高温超导磁悬浮系统的可行性,并以此开展了关于悬浮系统的悬浮力和振动条件下悬浮系统的动态特性研究。以期为高温超导磁悬浮列车系统优化和实际应用提供设计思路和参考。基于线圈电磁力的悬浮力补偿研究中,通过仿真和实验相结合,开展了悬浮力与载流线圈电流强度的关系研究,以验证电磁力和高温超导块材悬浮力的耦合表现。同时,研究了长时间工况下,载流线圈磁场对超导块材悬浮力的影响。结果表明:随着载流线圈电流强度的增加,最大悬浮力的提升效果更加明显。在20 mm和30 mm场冷高度下,电流强度20 A时,悬浮性能分别提高了146.65%和106.92%。在考虑液氮波动影响后,两种场冷高度下的悬浮力变化量占比最大为3.38%。分流阻尼系统减振特性研究中,从理论出发,分析计算了最优电阻参数。基于搭建的振动测试平台,研究了垂向和横向激励下分流阻尼系统对悬浮系统的动态特性影响。实验结果表明:R分流阻尼系统可以有效增强高温超导磁悬浮系统的抗干扰能力,特别是在系统的固有频率范围内。在20 mm和30 mm场冷高度,强迫振动工况下,最大减振效率分别达到78.58%和81.73%;自由振动工况下,添加分流阻尼系统后悬浮系统回复稳定所需时间分别减少了88.24%和83.33%。最后,基于有限元电磁仿真软件建立了电磁线圈模型,进一步研究了振动条件下不同激励频率与感应电流和阻尼力之间的关系。结果表明:随着激励频率的增大,电磁线圈产生的感应电流最大值先增大而后逐渐趋于稳定。激励频率越高、工作高度越低,系统产生的阻尼力越大且始终大于系统的惯性力。这些实验和仿真工作表明:电磁线圈应用于高温超导磁悬浮系统不仅可以实现对悬浮力提供补偿,还可以有效改善悬浮系统的动态特性。
其他文献
以栽培川贝母为研究对象,探究不同干燥方法对药材的外观性状及内在质量的影响,通过直观分析法并结合并采用聚类分析、主成分分析进行综合评价。结果表明,传统晒干,外观性状较优,表面颜色偏白,粉性足,有效成分含量较高,但干燥耗时长,易受环境影响;热风干燥,干燥速率增加,耗时大幅度缩短,其中50~55 ℃温度干燥时与晒干法外观性状相似,除淀粉含量稍有降低外,浸出物、总生物碱含量均有所升高,而杀青处理与60 ℃
通过查考字书、系联文献用例、方言求佐等方法,考释清至民国岭南杂字文献中的"■"及相关字词,认为"■"本是个吴方言字,借到粤语里使用,跟方言音变有关。"■"与"■""者""宁""贮""箸""著"都能记录表示"贮藏""盛物于器"义的{贮}词,其中"宁""者"为初文本字,"贮"为"宁"的本义分化字,"■""■"为"者"之变形分化字,"■"又可看作是"■"的增义符异构字。本义为"筷子"的"箸"及其俗写异体
食管是消化道中最狭窄的器官,是一种前后扁平的具有运动功能的管状组织。近年来随着环境污染的加剧及不良饮食习惯的形成,上消化道肿瘤疾病的患病速率迅速增加。消化道肿瘤疾病的检查与治疗常常是内镜经口入路食管组织,由于内镜前端缺乏力觉感知系统,在入路过程中往往会导致咽喉擦伤、食道粘膜撕裂、胃肠道穿孔等并发症,这是内镜与食管组织界面交互作用的问题,而食管组织的宏观力学性能研究对于揭示内镜与食管组织界面的交互作
基于从众效应和信息接受模型,采用大数据分析和情景实验的混合方法,探讨评分不一致与评论有用性的作用机制及边界条件。结果表明:(1)评分不一致对评论有用性存在负向影响,而评论图片和评论者专业性均在这一关系中起调节作用。(2)感知理性在评分不一致和评论有用性关系中起中介作用,即评分不一致既能直接影响评论有用性,也可通过感知理性对评论有用性产生间接影响。(3)评论图片和评论者专业性均可通过影响消费者的感知
具有自主化创新特征的高温超导钉扎磁浮是我国在高速磁浮领域重要的技术储备。随着高温超导高速磁浮工程化样车及试验线的启用,工程化进程已经迫在眉睫。然而,关于永磁轨道几何、磁场不平顺及外界不可控激励下超导块材内部温升这一关键问题研究却只停留在理论分析阶段,未见报道实验数据,且关于动态悬浮力的实验研究却未能关联到块材温升这一本质问题。本文以多种动态激扰下块材温升特性与悬浮力为主要切入点,研究小幅值与低频率
CuNi2Si作为一种析出强化合金,具有良好的机械性能和耐腐蚀性能,被广泛应用于高速铁路接触网零部件。随着高铁运营年限的不断增长,由接触网零部件疲劳失效而导致的接触网故障时有发生,严重威胁列车运行安全。根据现有案例分析,接触网零部件主要受到弯曲、拉压、振动冲击等载荷作用。而在失效过程中短裂纹的萌生与扩展通常占据疲劳寿命的80%以上。因此,本文以CuNi2Si合金为研究对象,开展其在不同载荷形式下的
近年来,地铁在城市交通中扮演着愈发重要的角色。但随着客运量的增大和运行速度的提高,轮轨磨耗现象日益严重。传统的轮轨润滑是降低曲线钢轨侧磨、延长轮轨服役寿命的有效措施之一。为了保证钢轨轨顶和车轮踏面间具有较高的黏着系数,传统的润滑剂只能作用于钢轨轨侧或车轮轮缘。轮轨摩擦控制是指在满足列车正常牵引与制动所需的黏着系数条件下,通过施加摩擦调节剂来调整轮轨界面的摩擦系数,使轮轨摩擦特性保持在较好状态的技术
高温超导钉扎磁浮利用车载高温超导块材独特的磁通钉扎特性使车体稳定悬浮于永磁轨道上方,具有悬浮/导向一体化、无需主动控制、绿色环保等原理性优势,是后高铁时代高速磁浮列车的重要发展方向。前期的研究重点集中于悬浮系统的悬浮力、导向力、刚度等方面,对超导块材与永磁轨道间准静态磁-力作用特性已形成了较为完善的基础理论。随着研究的不断深入及工程化应用的推进,动态运行中永磁轨道磁场不平顺导致的超导块材内在热损耗
区别于电动悬浮(EDS)、高温超导悬浮(HTS)等磁浮车辆实现悬浮的原理,电磁悬浮(EMS)采用主动支撑方式,要充分发挥EMS型磁浮列车的优势,就必须直面列车与线路的动力相互作用问题。本文以科技部重点研发计划设立的“高速磁浮交通系统关键技术研究课题”为背景,对一种新型的高速磁浮悬挂中置式悬浮架进行了研究。通过分析悬浮架的机械解耦情况和空气弹簧动态调整做功情况开展了悬挂中置式悬浮架作用机理研究,借助
近年来,在愈加复杂的汽车交互信息界面中,一些与驾驶行为无关的交互信息在一定程度上分散了驾驶员在驾驶过程中的注意力,引发了分心驾驶行为的产生。尽管自动驾驶技术的出现降低了驾驶员分心驾驶产生交通事故的概率,但驾驶模式的复杂性对驾驶员的认知负荷带来了新的挑战,包括驾驶员接管任务在内的多场景交互体验和相应的驾驶安全影响等。目前,抬头显示技术(Head-Up Display,HUD)与辅助驾驶系统的整合使驾