弓網(wǎng)系統(tǒng)動態(tài)仿真研究.pdf

1、改革開放以來，我國的經(jīng)濟(jì)水平不斷發(fā)展，綜合國力不斷增強(qiáng)，人民的生活水平不斷提高，目前我國已經(jīng)進(jìn)入了高速鐵路的飛速發(fā)展時(shí)期。供電不間斷、供電電壓、頻率等的穩(wěn)定性是火車運(yùn)行的一個(gè)必要條件，要使列車穩(wěn)定受流也必須要保證弓網(wǎng)的接觸良好。在高速弓網(wǎng)系統(tǒng)中，無論外部激勵(lì)還是內(nèi)部參數(shù)的變化，都會使得系統(tǒng)穩(wěn)定性發(fā)生劇烈變化，當(dāng)速度較低時(shí)，動態(tài)性能變化不明顯，但當(dāng)高速時(shí)，尤其是接觸網(wǎng)動態(tài)抬升量和接觸壓力發(fā)生顯著變化，若接觸壓力變?yōu)榱?，就會出現(xiàn)離線現(xiàn)象，若

2、接觸壓力過高，會使得接觸線振動抬升量增加，當(dāng)抬升量過大時(shí)，就會導(dǎo)致弓網(wǎng)磨耗損失，產(chǎn)生電磁干擾，發(fā)生斷線事故，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)停車事故，需要大面積檢修，影響鐵路正常運(yùn)營。因此本文將接觸網(wǎng)的動態(tài)抬升量和弓網(wǎng)接觸壓力作為評價(jià)指標(biāo)，利用MATLAB進(jìn)行弓網(wǎng)仿真，為受電弓的優(yōu)化設(shè)計(jì)、改善受流條件提供理論依據(jù)。
　　本文在了解接觸網(wǎng)—受電弓組成及運(yùn)動特性后，首先根據(jù)歐拉梁結(jié)構(gòu)的接觸網(wǎng)簡化模型，推導(dǎo)出簡單鏈型懸掛接觸網(wǎng)的運(yùn)動微分方程，并應(yīng)用有限元AN

3、SYS軟件進(jìn)行了模態(tài)分析。通過分析受電弓運(yùn)動情況，建立了受電弓非線性運(yùn)動微分方程，并在平衡位置將其線性化。最后采用歐拉梁結(jié)構(gòu)的簡單接觸網(wǎng)模型和受電弓二質(zhì)量塊模型構(gòu)成弓網(wǎng)垂直方向的耦合動力學(xué)系統(tǒng)，通過拉格朗日方程計(jì)算了系統(tǒng)運(yùn)動4個(gè)重要微分方程組，詳細(xì)說明各系統(tǒng)矩陣的求解方法，并利用MATLAB編制了仿真程序。討論了在某一弓網(wǎng)參數(shù)下，利用建立的弓網(wǎng)仿真程序驗(yàn)證了不同速度下接觸網(wǎng)的抬升量和接觸壓力的關(guān)系，并且對弓網(wǎng)離線也進(jìn)行了部分研究；最后利