鐵路道岔融雪系統(tǒng)電磁特性研究.pdf

1、隨著高速鐵路的迅速發(fā)展，機車車速的不斷提高，行車安全越來越引起高度重視。在寒冷的冬季，尤其是在我國的北方積雪(冰)問題尤為突出，若不能及時融解和清除道岔積雪，將直接導致道岔不能密貼，成為高速鐵路運輸安全的一項重要隱患。目前傳統(tǒng)的道岔融雪器熱效率不高，能量消耗較大，使用時間短，現(xiàn)場安裝比較復雜急需提出一種替代其工作的融雪器。
　　本文針對一種新型的融雪系統(tǒng)的電磁特性加以研究，這種融雪器通過電磁感應在鋼軌表面形成的渦流直接加熱鋼軌實現(xiàn)

2、道岔融雪，具有不破壞鋼軌結(jié)構(gòu)、性能，安裝在基本軌外側(cè)不影響尖軌轉(zhuǎn)換，解決了現(xiàn)有電熱融雪裝置熱傳導效率低、能耗高等問題。但由于其采用30kHz的電流激勵線圈，電流范圍在五至十數(shù)安培，產(chǎn)生的電磁場是否會對通信信號設備造成影響還不明確。
　　論文首先簡單的介紹了感應加熱的基本原理和感應加熱系統(tǒng)的三個效應，并從麥克斯維方程入手運用計算電磁學中有限元分析方法對感應加熱渦流場進行分析求解，詳細的分析了線性材料、非線性材料渦流場，二維、三維渦流

3、場的求解方法。對于空間的電磁場分布情況，則通過引入經(jīng)典的基本陣子天線后根據(jù)對偶原理得到小環(huán)天線的方法后，將融雪器線圈近似等效成若干個小環(huán)天線在空間形成的矢量場的疊加。然后采用兩種比較流行的仿真軟件對融雪器線圈進行近似的建模仿真，兩種軟件的結(jié)果變化及趨勢基本相同。仿真主要針對融雪器加熱線圈的形狀，激勵電流的大小，激勵電流的頻率，線圈距道岔外軌的距離等對融雪器電磁能量分布的影響。同時根據(jù)仿真結(jié)果繪制了線圈形狀和激勵電流頻率對線圈電感量增加的