旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置的研究.pdf

1、軌道交通運(yùn)輸由于具有綠色環(huán)保、節(jié)能的優(yōu)勢越來越受到重視。根據(jù)國家鐵路交通中長期發(fā)展綱要，列車運(yùn)行速度將達(dá)到350km/h甚至更高。隨著列車速度的不斷提高，其動(dòng)能隨速度的平方成正比增長，這就要求制動(dòng)系統(tǒng)必須提供足夠大的制動(dòng)力才能滿足要求。而目前大多數(shù)列車使用的閘瓦或盤形制動(dòng)，其摩擦系數(shù)隨速度增高而減小，即隨著列車速度的增高，制動(dòng)力不斷減小，因此傳統(tǒng)的摩擦制動(dòng)系統(tǒng)面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。非摩擦制動(dòng)技術(shù)作為解決該問題的一種關(guān)鍵技術(shù)得到了廣泛運(yùn)

2、用，如目前在裝有電機(jī)的機(jī)車或動(dòng)車上廣泛應(yīng)用了再生制動(dòng)和電阻制動(dòng)。本文著力于研究適用于非動(dòng)力車輛的另外一種非摩擦制動(dòng)技術(shù)--旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)技術(shù)。
　　 論文首先全面比較了各種非摩擦制動(dòng)技術(shù)的形式，分析了旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置在軌道交通制動(dòng)系統(tǒng)中的優(yōu)勢。在綜合國內(nèi)外渦流制動(dòng)研究應(yīng)用現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，根據(jù)渦流制動(dòng)原理，提出了旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)方案。
　　 根據(jù)CRH2拖車轉(zhuǎn)向架的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，完成了旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝

3、置的整體設(shè)計(jì)，并對(duì)裝置各組成部分的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行了確定。在此基礎(chǔ)之上，運(yùn)用Pro/E軟件進(jìn)行了三維模型建立。
　　 論文對(duì)磁場和邊界條件的相關(guān)理論進(jìn)行了簡要的介紹，分析了有限元計(jì)算方法的基本思路以及ANSYS軟件的發(fā)展和應(yīng)用，探究了ANSYS軟件當(dāng)中磁場有限元的計(jì)算方法。并對(duì)三種電磁有限元計(jì)算方法標(biāo)量法、矢量法、棱邊法的應(yīng)用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較。最終確定選擇三維節(jié)點(diǎn)法和三維棱邊法進(jìn)行靜態(tài)磁場分析和添加了運(yùn)動(dòng)效應(yīng)的瞬態(tài)分析。

4、>　　 論文運(yùn)用ANSYS軟件對(duì)旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置的工作原理進(jìn)行驗(yàn)證。在此基礎(chǔ)上，首先進(jìn)行旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置三維靜態(tài)磁場分析，得出隨著旋轉(zhuǎn)角度的增加，5塊空氣隙上磁場強(qiáng)度的變化規(guī)律。然后，完成了瞬態(tài)分析，得到制動(dòng)裝置在不同轉(zhuǎn)速下，感應(yīng)盤所能提供的制動(dòng)功率。并分別分析了磁極對(duì)數(shù)、磁極周向距離、極片厚度、空氣隙寬度等參數(shù)對(duì)制動(dòng)功率的影響。同時(shí)針對(duì)在非工作狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)型永磁渦流制動(dòng)裝置對(duì)列車運(yùn)行的影響進(jìn)行了分析，研究了磁極對(duì)數(shù)、磁極周