直線電機地鐵車輛系統(tǒng)動力學研究.pdf

1、直線電機地鐵車輛采用非黏著驅動方式，具有爬坡能力強、車輛斷面小、車下噪音小、環(huán)境友好等特點，能夠靈活選線，降低土建工程造價，國內廣州地鐵4號線、5號線、6號線，北京地鐵機場線采用直線電機車輛，運用狀況良好。
　　從安全運行和牽引效率方面考慮，要求直線電機初級與感應板之間氣隙保持在8-12mm。車輛運行過程中，直線電機受力復雜，除受到輪軌振動及車輛零部件振動影響外，電機自身與感應板之間存在三維電磁作用力，其中垂向電磁力對氣隙變化影響

2、顯著。
　　本文基于直線電機多層行波電磁場理論推導直線電機垂向電磁力計算公式，根據(jù)計算公式計算得到某一型號直線電機垂向電磁力與氣隙關系曲線，通過與實測垂向電磁力與氣隙關系曲線對比看出，兩者變化范圍和趨勢基本相同，證明計算公式得到的結果符合實際情況，可以施加到直線電機模型中仿真垂向電磁力。
　　基于SIMPACK多體動力學軟件建立架懸式和軸懸式直線電機地鐵車輛，仿真分析直線電機地鐵車輛系統(tǒng)動力學，得到下列結論:
　　(1

3、)架懸式直線電機垂向振動幅值明顯大于軸懸式，兩種懸掛方式電機橫向振動加速度基本相同;
　　(2)軸懸式直線電機氣隙變化小于架懸式;
　　(3)兩種懸掛方式直線電機地鐵車輛橫向Sperling指標基本相同，架懸式垂向Sperling指標大于軸懸式。兩者運行安全性指標基本相同，根據(jù)我國《鐵道車輛動力學性能評定和試驗鑒定規(guī)范》，兩者動力學指標都處于“優(yōu)”范圍內;
　　(4)直線電機地鐵車輛臨界速度在有垂向電磁力工況下高于無垂