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


Full Text

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.

About the authors

Andrey V. Solomin

Rostov State Transport University

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

Russian Federation

Statistics

Views

Abstract - 224

PDF (Russian) - 190

Cited-By


PlumX

Dimensions


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