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(jī)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(shí)融解和清除道岔積雪，將直接導(dǎo)致道岔不能密貼，成為高速鐵路運(yùn)輸安全的一項(xiàng)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(shí)間短，現(xiàn)場安裝比較復(fù)雜急需提出一種替代其工作的融雪器。
　　本文針對(duì)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(yīng)在鋼軌表面形成的渦流直接加熱鋼軌實(shí)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(dǎo)效率低、能耗高等問題。但由于其采用30kHz的電流激勵(lì)線圈，電流范圍在五至十?dāng)?shù)安培，產(chǎn)生的電磁場是否會(huì)對(duì)通信信號(hào)設(shè)備造成影響還不明確。
　　論文首先簡單的介紹了感應(yīng)加熱的基本原理和感應(yīng)加熱系統(tǒng)的三個(gè)效應(yīng)，并從麥克斯維方程入手運(yùn)用計(jì)算電磁學(xué)中有限元分析方法對(duì)感應(yīng)加熱渦流場進(jìn)行分析求解，詳細(xì)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(duì)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(duì)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(gè)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(duì)融雪器線圈進(jìn)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(duì)融雪器加熱線圈的形狀，激勵(lì)電流的大小，激勵(lì)電流的頻率，線圈距道岔外軌的距離等對(duì)融雪器電磁能量分布的影響。同時(shí)根據(jù)仿真結(jié)果繪制了線圈形狀和激勵(lì)電流頻率對(duì)線圈電感量增加的