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高速磁浮列车无接触式受流系统的研究

薛琦  
【摘要】:上海高速磁浮列车采用长定子驱动,通过车上感应线圈拾取电机谐波感应的电能给车上悬浮、空调及其它设备供电。它在车速低于100km/h时,靠从直线电机感应的发电能量不能满足列车用电需求。目前在上海运营的TR08型列车在低速时采用传统轨旁受流系统,通过接触受流从轨道采集电能。这个装置增加了噪声、影响悬浮的稳定性,同时也增大了维修工作量,为此德国人开发出采用无接触的供电系统用于试验线。本文以高速磁浮无接触供电为对象,开展无接触供电技术的研究。 本文首先对无接触变压器部分进行理论研究。利用ANSYS有限元仿真软件对无接触变压器磁路进行仿真,对不同设计结构的效果进行比较。根据无接触变压器的基本原理跟传统变压器相同,对其进行T型等效,简化了分析。 其次,对系统主电路进行设计研究。在分析得到无接触变压器的松耦合特性,有较大的漏感存在,采用电容串联补偿的方式抵消了漏感产生的无功及压降影响。并且当电路谐振时,电压电流同相位,实现了零电流关断,降低开关损耗。利用MATLAB/simulink完成了对主电路的仿真验证,仿真结果符合理论分析。 最后,依托实验室的“十一五”国家科技支撑计划项目《高速磁浮车载电网及监控系统设备研制》,完成了整个试验台的设计、选型及搭建。该试验台实现了20kW的无接触式电能传输。


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