The combination system of traction and lateral stabilization for magnetogravitational transport

Cover Page

Abstract


The combination system of traction and lateral stabilization for magnetogravitational transport


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 Tx=l по оси «x» в продольном и с периодом Tz=2L 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

F(x,z,t,)=8τFmπ2lnνnлcos(πnzL)νкej(ωt+2πνxl),

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, bразмеры  индуктора в поперечном направлении;

n - любое целое число - порядок гармоники в направлении оси «x»;

nЛ - 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.

Andrey V. Solomin

Rostov State Transport University

Author for correspondence.
Email: vag@kaf.rgups.ru

Russian Federation

Views

Abstract - 159

PDF (Russian) - 165

Cited-By


PlumX


Copyright (c) 2017 Solomin A.V.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies