Комбинированная система тяги и боковой стабилизации для магнитолевитационного транспорта
- Авторы: Соломин А.В.1
-
Учреждения:
- Ростовский государственный университет путей сообщения
- Выпуск: Том 3, № 2 (2017)
- Страницы: 90-92
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/transsyst/article/view/7995
- DOI: https://doi.org/10.17816/transsyst20173290-92
- ID: 7995
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Комбинированная система тяги и боковой стабилизации для магнитолевитационного транспорта
Полный текст
Одним из наиболее перспективных и экологически чистых новых видов транспортных средств является высокоскоростной магнитнолевитационный транспорт, перемещающийся со скоростями порядка 500 км/час. На современном этапе развития общества в качестве основного вида электрических машин для высокоскоростного магнитнолевитационного транспорта целесообразно использовать линейные асинхронные двигатели (ЛАД) с продольно-поперечным магнитным потоком, которые являются комбинированными системами тяги и боковой стабилизации. Большое влияние на величины тягового и бокового усилий ЛАД с продольно-поперечным магнитным потоком оказывает характер распределения тока во втортоичном элементе, на который существенным образом влияет распределение магнитодвижущих сил (МДС) в воздушном зазоре машины. Предложена конструкция ЛАД с продольно-поперечным магнитным потоком для комбинированной системы тяги и боковой стабилизации магнитолевитационного транспорта, развивающая повышенные усилия боковой стабилизации за счет создания в поперечном направлении беззубцовых активных зон индуктора, выполнено математическое моделирование МДС в зазоре тягового линейного двигателя данного типа. Для анализа приняты допущения о равномерности распределения магнитной индукции в воздушном зазоре в поперечном и синусоидальном характере ее изменения в продольном направлении. Это позволило разработать новую математическую модель распределения МДС в воздушном зазоре линейного асинхронного двигателя с продольно-поперечным магнитным потоком. Разработанная математическая модель для расчета МДС тяговой линейной машины позволит повысить точность расчета тяговых и стабилизирующих боковых усилий комбинированной системы для магнитнолевитационного транспорта, в том числе и при различном взаимном расположении индуктора относительно вторичного элемента.
Для анализа характера распределения магнитодвижущей силы линейного асинхронного двигателя с продольно-поперечным магнитным потоком приняты допущения: магнитная проницаемость магнитопровода равна бесконечности; электрическая проводимость магнитопровода равна нулю; ток индуктора сосредоточен в бесконечно тонком слое на поверхности зубцов, обращенных ко вторичному элементу; ток индуктора создает в направлении оси «x» синусоидально бегущую волну МДС; составляющие плотности тока по оси «y» в индукторе и вторичном элементе равны нулю.
Для исследуемого варианта конструкции линейного асинхронного двигателя с продольно-поперечным магнитным потоком в соответствии с расчетными моделями и с учетом принятых при анализе допущений определены значения магнитодвижущих сил для всех рассматриваемых 24 зон в поперечном направлении.
Установлено, что МДС в воздушном зазоре рассматриваемого линейного асинхронного двигателя с продольно-поперечным магнитным потоком представляет собой периодическую функцию с периодом по оси «x» в продольном и с периодом по оси «z» в поперечном движению магнитнолевитационного транспорта направлении.
Магнитодвижущую силу линейного асинхронного двигателя с продольно-поперечным магнитным потоком с учетом особенностей конструкции его индуктора после ряда преобразований представим в виде двойного ряда Фурье
где Fm – амплитуда первой гармоники МДС;
τ – полюсное деление ЛАД;
- целое, положительное, нечетное число - порядок гармонической составляющей МДС по оси «z», где период первой гармоники составляет 2L = 4(a + b);
a, b – размеры индуктора в поперечном направлении;
n - любое целое число - порядок гармоники в направлении оси «x»;
- коэффициент, учитывающий распределение МДС в зоне лобовых частей обмотки.
Предложенный подход к определению распределения МДС позволяет свести реальные модели ЛАД с продольно-поперечным магнитным потоком со сложным строением магнитных систем индукторов к расчетным математическим, позволяющим рассчитывать магнитное поле ЛАД для комбинированных систем тяги и боковой стабилизации высокоскоростного магнитнолевитационного транспорта.
Об авторах
Андрей Владимирович Соломин
Ростовский государственный университет путей сообщения
Автор, ответственный за переписку.
Email: vag@kaf.rgups.ru
Россия