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电磁作动器在受电弓主动控制中的应用研究

费凡  
【摘要】:当今高速铁路快速发展,电力机车及电动车组受流质量的好坏直接决定了高速列车的运行性能,因此有必要就弓网关系的关键技术问题进行深入研究。在受电弓结构优化很难改善机车受流的情况下,对受电弓采用主动控制是有效的方法。与采用传统的气动液压作动器相比,电磁作动器有响应快、无油气污染、定位精度高等优势,采用电磁作动器来对受电弓进行控制是一种趋势。 受电弓主动控制的控制方式多种多样,本文对电磁作动器及其性能进行研究,并用作受电弓主动控制的作动器。本文分析研究的主要内容有:分析了接触网和受电弓的动力学特性,并建立了弓网耦合系统的数学模型,在此基础上,给出了弓网接触力的计算方法;介绍分析了常用的作动器类型,提出了应用于受电弓主动控制的电磁作动器的性能要求,并提出了三种可行的作动器方案 利用低频电磁场有限元软件Ansoft12,建立了电磁作动器的模型,并进行了二维瞬态分析,得出了他们的电磁推力曲线,为作动器的选型提供了一定的依据。 以二元受电弓为基础,在MATLAB/simulink中建立了弓网系统的仿真模型,依据受电弓和接触网的参数,得出了弓网接触刚度。然后,将螺线管型作动器加入到弓网系统中,来对弓头进行控制,达到了预期的效果,弓网关系得到改善,提高了受流质量。


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