轨道交通永磁同步牵引系统研究 被引量：81

1

作者 冯江华 《机车电传动》 北大核心 2010年第5期15-21,共7页

由于体积小、重量轻、效率高、功率密度高的特点,永磁同步电机近年来受到轨道交通行业的密切关注。阐述了永磁同步电机的发展概况、优点及其结构,并从实现轨道交通直接传动和直接替换现有异步牵引系统两方面阐述了目前永磁同步牵引系统... 由于体积小、重量轻、效率高、功率密度高的特点,永磁同步电机近年来受到轨道交通行业的密切关注。阐述了永磁同步电机的发展概况、优点及其结构,并从实现轨道交通直接传动和直接替换现有异步牵引系统两方面阐述了目前永磁同步牵引系统的研究概况,同时介绍了南车株洲电力机车研究所有限公司在永磁同步牵引系统所开展的工作。综合技术趋势和工程化,从系统设计策略、主电路结构、永磁同步电机、控制策略以及运营维护等方面对永磁同步牵引系统进行了具体的分析,为永磁同步牵引系统的研究应用提供参考,以积极推动我国永磁同步牵引系统的技术发展。 展开更多

关键词 轨道交通 永磁同步牵引电机 永磁同步牵引系统

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永磁同步电机作为机车牵引电机的应用现状及前景 被引量：30

2

作者 许峻峰 李耘茏 许建平 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期130-132,共3页

在介绍永磁同步电机结构和特点的基础上,对其在机车牵引电机上的应用做了较详细的介绍,并对其应用前景进行了展望。

关键词 永磁同步电机 机车 牵引电机

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轨道交通永磁同步牵引系统的发展概况及应用挑战 被引量：37

3

作者 冯江华 《大功率变流技术》 2012年第3期1-7,共7页

永磁同步牵引系统在轨道交通领域已逐步进入到工程化和商业化应用阶段。株洲南车时代电气股份有限公司在沈阳地铁上首先实现了该系统的装车试验,对于我国轨道交通牵引系统技术的自主创新具有积极而深远的意义。文章在简要介绍国内外轨... 永磁同步牵引系统在轨道交通领域已逐步进入到工程化和商业化应用阶段。株洲南车时代电气股份有限公司在沈阳地铁上首先实现了该系统的装车试验,对于我国轨道交通牵引系统技术的自主创新具有积极而深远的意义。文章在简要介绍国内外轨道交通永磁同步牵引系统发展技术现状的基础上,阐述了该系统的技术优势及态势,同时阐明其在轨道交通领域内的应用挑战,为该系统的发展提供一定的参考。 展开更多

关键词 轨道交通 永磁同步牵引电动机 永磁同步牵引系统

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电动汽车用永磁同步牵引电动机直接转矩控制(英文) 被引量：20

4

作者 许家群 欧阳明高 唐任远 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第7期94-98,共5页

为提高电动汽车电传动系统性能,提出永磁同步牵引电动机直接转矩控制策略。根据电机的运行状态选择空间电压矢量获得快速动态转矩响应,同时有效降低逆变器的开关损耗。为提高系统效率,采用基于实时输入功率检测的定子磁链优化控制方法... 为提高电动汽车电传动系统性能,提出永磁同步牵引电动机直接转矩控制策略。根据电机的运行状态选择空间电压矢量获得快速动态转矩响应,同时有效降低逆变器的开关损耗。为提高系统效率,采用基于实时输入功率检测的定子磁链优化控制方法。仿真及实验结果证明了控制策略的有效性。 展开更多

关键词 电动汽车 永磁同步牵引电动机 直接转矩控制

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永磁同步牵引电动机的特殊性 被引量：18

5

作者 陈致初 李益丰 符敏利 《大功率变流技术》 2012年第3期25-30,共6页

在阐述永磁同步牵引电动机与异步牵引电动机工作原理的差异以及永磁材料稳定性基础上,从转子不产生损耗带来的优点、过载能力、极数的选择、环境适应性、控制方式、不可逆退磁以及磁场不可调节所带来的缺点等方面,分析永磁同步牵引电动... 在阐述永磁同步牵引电动机与异步牵引电动机工作原理的差异以及永磁材料稳定性基础上,从转子不产生损耗带来的优点、过载能力、极数的选择、环境适应性、控制方式、不可逆退磁以及磁场不可调节所带来的缺点等方面,分析永磁同步牵引电动机的特殊性,并提出设计上应采取的措施,为永磁同步牵引电动机的设计提供参考。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电动机 异步牵引电动机 控制方式 永磁体 退磁 效率

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节能技术在城市轨道交通车辆牵引传动系统中的应用 被引量：11

6

作者 曹虎 董凯 +4 位作者 孙丛君 白旭峰 李华 郝帅 何俊鹏 《现代城市轨道交通》 2019年第9期36-42,共7页

牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化... 牵引传动系统是城市轨道交通车辆的重要耗能系统,节能技术在牵引传动系统中的应用对于城市轨道交通未来的发展意义重大。通过结合城市轨道交通列车能耗仿真软件对车辆能耗构成进行分析,提出牵引传动系统的主要节能措施,并重点介绍碳化硅功率器件、永磁同步牵引传动、中高频大功率DC-DC辅助变流和DC600V直流供电等节能技术的现状和应用特点,以期为节能技术在城市轨道交通牵引传动系统中的应用提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 城市轨道交通 牵引传动系统 节能技术 碳化硅功率器件 永磁同步牵引电机 中高频大功率辅助变流 DC600V直流供电

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地铁车辆用永磁同步牵引电动机地面试验研究 被引量：7

7

作者 刘可安 许峻峰 +3 位作者 文宇良 何亚屏 刘雄 张朝阳 《大功率变流技术》 2012年第3期20-24,共5页

在对地铁车辆牵引系统介绍的基础上,阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型。根据永磁同步牵引电动机的特性及地铁车辆的运行特点,在地面试验平台上实现了永磁同步牵引电动机的恒转矩、弱磁控制和高速时的带速度重新投入控制,并给出了试... 在对地铁车辆牵引系统介绍的基础上,阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型。根据永磁同步牵引电动机的特性及地铁车辆的运行特点,在地面试验平台上实现了永磁同步牵引电动机的恒转矩、弱磁控制和高速时的带速度重新投入控制,并给出了试验结果。从系统效率的角度与异步牵引系统进行了对比,结果表明,永磁同步牵引系统效率高。地面试验为永磁同步牵引电动机在地铁车辆上的装车应用奠定了坚实的基础。 展开更多

关键词 地铁车辆 永磁同步牵引电动机 恒转矩 弱磁控制 带速度重投控制 地面试验

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空轨车辆用永磁同步牵引电动机研制

8

作者 李坤 李昊 +1 位作者 明帅帅 冯守智 《防爆电机》 2024年第2期10-15,23,共7页

空轨车辆运行于空中轨道,其永磁同步牵引电动机存在结构紧凑、转矩密度高、损耗密度大等问题,同时还需要具体低齿槽转矩及低转矩脉动等。通过对电磁设计、热管理设计、结构设计等关键技术进行研究,开发了样机,先后通过了单电机试验、地... 空轨车辆运行于空中轨道,其永磁同步牵引电动机存在结构紧凑、转矩密度高、损耗密度大等问题,同时还需要具体低齿槽转矩及低转矩脉动等。通过对电磁设计、热管理设计、结构设计等关键技术进行研究,开发了样机,先后通过了单电机试验、地面联调试验和装车运行考核。试验结果分析表明,该电机满足空轨车辆指标要求,验证了设计的可行性。 展开更多

关键词 空轨车辆 永磁同步牵引电机 高转矩密度 齿槽转矩 转矩脉动

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大型矿用自卸车永磁驱动系统研究

9

作者 张亮 张莉 +1 位作者 李斌 谭国俊 《矿山机械》 2024年第2期5-9,共5页

在介绍矿用自卸车传统电传动牵引系统的基础上,搭建了永磁驱动系统,并阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型和控制策略。根据永磁同步牵引电动机的特性及矿用自卸车的工况特点,提出了高速段的永磁电动机弱磁控制策略。通过仿真和试验,验... 在介绍矿用自卸车传统电传动牵引系统的基础上,搭建了永磁驱动系统,并阐述了永磁同步牵引电动机的数学模型和控制策略。根据永磁同步牵引电动机的特性及矿用自卸车的工况特点,提出了高速段的永磁电动机弱磁控制策略。通过仿真和试验,验证了永磁电动机控制策略的有效性。同时,经样车矿山测试,永磁驱动系统较传统电传动(电励磁发电机和鼠笼驱动电动机)系统有明显的油耗改善,对露天矿山节能减排有重要意义。 展开更多

关键词 矿用自卸车 永磁同步牵引电动机 弱磁控制 节能减排 油耗

原文传递

地铁车辆用JD155永磁同步牵引电动机的设计 被引量：6

10

作者 符敏利 何思源 +1 位作者 李益丰 彭俊 《大功率变流技术》 2012年第3期12-16,共5页

介绍了基于多物理场耦合仿真的轨道交通用永磁同步牵引电动机的设计方法。以沈阳地铁二号线用JD155永磁同步牵引电动机为例,介绍了该电动机的关键参数的选取、结构、试验和运行情况、与异步牵引电动机的比较以及下一阶段的工作。试验结... 介绍了基于多物理场耦合仿真的轨道交通用永磁同步牵引电动机的设计方法。以沈阳地铁二号线用JD155永磁同步牵引电动机为例,介绍了该电动机的关键参数的选取、结构、试验和运行情况、与异步牵引电动机的比较以及下一阶段的工作。试验结果证明,JD155永磁同步牵引电动机在效率和节能效果、维护、外形尺寸等方面都优于异步牵引电动机。 展开更多

关键词 轨道交通 永磁同步牵引电动机 设计 地铁车辆 仿真

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牵引用永磁同步电机温度场集总参数热网络法分析

11

作者 李克 谢立军 刘钦生 《科学技术创新》 2024年第6期9-12,共4页

永磁同步牵引电机具有效率高、体积小、功率密度高等优点,在城际铁路运输领域应用越来越多,具有广阔的发展前景。但随着永磁同步牵引电机的单机容量日益增大,其内部损耗也随之不断增加,损耗的增加使得电机的温升不断增加。在高温环境下... 永磁同步牵引电机具有效率高、体积小、功率密度高等优点,在城际铁路运输领域应用越来越多,具有广阔的发展前景。但随着永磁同步牵引电机的单机容量日益增大,其内部损耗也随之不断增加,损耗的增加使得电机的温升不断增加。在高温环境下,永磁体有可能产生退磁等一系列问题,影响牵引电机的稳定安全运行。本文以一台永磁同步牵引电机为例,对电机转子内置转子等较复杂部件进行合理等效,其次使用集总参数热网络法,建立能够反映电机整体热量传递的热网络结构,该结构可快速计算电机不同工况下的温度分布情况,对电机的热设计有一定的帮助。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 内置V型 集总参数热网络法 温度场

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深圳地铁永磁同步牵引系统研究分析 被引量：5

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作者 朱伟鹏 《现代城市轨道交通》 2021年第4期38-41,共4页

牵引传动系统是轨道交通车辆装备实现机电能量转换的“心脏”单元,其性能在某种程度上决定轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键系统。而永磁同步牵引系统以其高效率、高可靠性和低能耗的优势特点,受... 牵引传动系统是轨道交通车辆装备实现机电能量转换的“心脏”单元,其性能在某种程度上决定轨道交通车辆的动力品质、能耗和控制特性,是轨道交通车辆节能升级的关键系统。而永磁同步牵引系统以其高效率、高可靠性和低能耗的优势特点,受到轨道交通行业的密切关注。文章阐述深圳地铁10号线永磁同步牵引系统批量装车概况,重点分析永磁同步牵引系统组成及优势,指出推广应用永磁同步牵引系统的经济和社会效益显著。 展开更多

关键词 地铁 永磁同步牵引系统 永磁牵引电机 逆变器 节能 降噪

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定子轴向通风孔对永磁同步牵引电机绕组温升的影响 被引量：5

13

作者 张维伟 丰帆 +2 位作者 郑国丽 王国辉 罗定辉 《电机与控制应用》 2020年第11期51-55,共5页

为了降低牵引电机绕组温升及改进电机外风路的流动效率,以1台机车用永磁同步牵引电机为例,根据电机实际尺寸,建立了电机外风路及定子铁心及绕组模型。基于计算流体力学(CFD)原理,数值模拟了电机外风路流场,计算出电机外风路在不同定子... 为了降低牵引电机绕组温升及改进电机外风路的流动效率,以1台机车用永磁同步牵引电机为例,根据电机实际尺寸,建立了电机外风路及定子铁心及绕组模型。基于计算流体力学(CFD)原理,数值模拟了电机外风路流场,计算出电机外风路在不同定子通风孔下的流动情况,并对定子铁心及绕组进行流热耦合计算分析,计算并分析得到了定子通风孔的最佳设计方案,为该型电机定子通风孔的设计提供了参考。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 定子轴向通风孔 绕组温升 数值模拟

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基于正交设计试验的永磁同步牵引电机散热的数值模拟研究 被引量：1

14

作者 武永和 李祥成 +1 位作者 秦转丽 杨成 《电机与控制应用》 2023年第1期77-82,共6页

基于Taguchi正交设计试验,以定子绕组最高温度为试验指标,采用数值模拟方法分析了机座的散热筋参数对电机散热性能的影响。通过极差分析,发现影响定子绕组最高温度的各因素主次顺序依次为,散热筋高度、散热筋间距、散热筋宽度。综合考... 基于Taguchi正交设计试验,以定子绕组最高温度为试验指标,采用数值模拟方法分析了机座的散热筋参数对电机散热性能的影响。通过极差分析,发现影响定子绕组最高温度的各因素主次顺序依次为,散热筋高度、散热筋间距、散热筋宽度。综合考虑材料成本和电机减重要求,得到最佳的水平组合方式为散热筋高度30 mm、散热筋宽度4 mm、散热筋间距20 mm。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 Taguchi正交设计试验 散热 数值模拟

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下一代地铁车辆TQ-250永磁同步牵引电机研制 被引量：5

15

作者 张道禄 晏才松 《电机与控制应用》 2019年第11期50-55,共6页

介绍了下一代地铁车辆用TQ-250永磁同步牵引电机的研制情况。主要从总体技术要求、设计难点、关键技术、样机试验等方面进行了论述。根据下一代地铁车辆永磁同步牵引电机的技术特点及主要技术参数指标要求,通过对等效定额设计、电磁设... 介绍了下一代地铁车辆用TQ-250永磁同步牵引电机的研制情况。主要从总体技术要求、设计难点、关键技术、样机试验等方面进行了论述。根据下一代地铁车辆永磁同步牵引电机的技术特点及主要技术参数指标要求,通过对等效定额设计、电磁设计、轻量化设计及冷却结构设计等关键技术攻关,研制了1台永磁同步牵引电机,并进行了试验。样机试验结果分析表明,该电机满足下一代地铁车辆指标要求,验证了所设计的可行性。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 地铁 等效定额 轻量化

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电流谐波对永磁体涡流损耗的影响 被引量：1

16

作者 李祥成 王迎春 王晓阳 《铁道机车车辆》 北大核心 2023年第6期97-104,共8页

永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域,要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz,电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大,在永磁体中产生涡流损耗,导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁... 永磁同步电机应用于高速铁路牵引领域,要求电机具有高起动加速性能和宽调速范围。驱动电机的牵引逆变器最大开关频率一般为500 Hz,电压波形的畸变导致输出电流谐波含量大,在永磁体中产生涡流损耗,导致永磁体局部过热甚至产生不可逆退磁。文中分析涡流损耗的来源和计算方法,针对电流谐波产生的永磁体涡流损耗,基于实际测量电流波形分析电流谐波涡流路径、各次谐波涡流损耗的大小、永磁体槽口深度hr与涡流损耗的关系及分段与涡流损耗的关系。分析结果表明:电流谐波是产生永磁体涡流损耗的主要原因,主要为2次、5次、7次、11次、13次电流谐波;低速工况涡流损耗高于高速工况,这与低速工况5次、7次电流谐波幅值较大成正相关;采用分段后,电流谐波产生的涡流损耗大大降低,最佳轴向、径向分段数为6~8段。分析结果为牵引逆变器驱动的永磁同步电机降低电流谐波产生的永磁体涡流损耗以保障电机的安全运行提供了参考。 展开更多

关键词 电流谐波 谐波磁场 有限元 涡流损耗 永磁同步牵引电机

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高导热绝缘结构对永磁同步牵引电机温升影响的仿真分析 被引量：4

17

作者 侯海波 唐文进 +5 位作者 汤海涛 李鸿岩 衷敬和 李忠良 黎超华 黄友根 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2017年第9期11-14,20,共5页

采用有限元法及有限体积法对永磁同步牵引电机内部磁场及温度场进行仿真计算,并对采用高导热环氧少胶云母带和普通云母带的绝缘体系温度场进行对比分析。结果表明:采用导热系数为0.44 W/(m·K)的高导热环氧少胶云母带的绝缘体系可... 采用有限元法及有限体积法对永磁同步牵引电机内部磁场及温度场进行仿真计算,并对采用高导热环氧少胶云母带和普通云母带的绝缘体系温度场进行对比分析。结果表明:采用导热系数为0.44 W/(m·K)的高导热环氧少胶云母带的绝缘体系可以有效降低电机的内部温升,将电机线圈主绝缘的寿命提高一倍左右,保证了其运行过程中的可靠性。 展开更多

关键词 高导热 绝缘结构 永磁同步牵引电机 温升

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永磁同步牵引电机的温升计算研究 被引量：4

18

作者 庞聪 胡彬 《防爆电机》 2019年第2期15-17,共3页

永磁同步牵引电机在地铁、动车和航空等场合应用广泛,永磁同步电机具有体积小和功率密度大等优点,但是电机内部发热,导致温度场的分布不合理,引起诸多问题,比如温升过高会导致绝缘损坏、永磁体的失磁想象等,进而导致电气性能出现问题。... 永磁同步牵引电机在地铁、动车和航空等场合应用广泛,永磁同步电机具有体积小和功率密度大等优点,但是电机内部发热,导致温度场的分布不合理,引起诸多问题,比如温升过高会导致绝缘损坏、永磁体的失磁想象等,进而导致电气性能出现问题。在此详细介绍了牵引电机发展及其结构、电机流体场分析,并提出等效热路法与流体场结合分析温升方法。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 流体场 等效热路法 电机温升

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1430kW永磁同步牵引电机转子冲片强度分析 被引量：2

19

作者 陈璞 晏才松 +1 位作者 周立安 曾纯 《微特电机》 2021年第5期15-17,共3页

转子冲片强度满足要求是保证电机安全运行的关键。运用有限元法对客运机车用1430 kW永磁同步牵引电机的转子冲片强度进行数值仿真与分析,采用不同加载方式计算对比,建立在永磁同步牵引电机设计初期更合理的转子冲片强度分析方法,并通过... 转子冲片强度满足要求是保证电机安全运行的关键。运用有限元法对客运机车用1430 kW永磁同步牵引电机的转子冲片强度进行数值仿真与分析,采用不同加载方式计算对比,建立在永磁同步牵引电机设计初期更合理的转子冲片强度分析方法,并通过调整隔磁桥厚度和隔磁桥与极中心线间夹角θ对转子冲片结构进行优化,改善了电机转子冲片的应力水平。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 转子冲片 有限元法 结构优化

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轨道交通用永磁牵引电机通风结构研究 被引量：1

20

作者 丁树业 李珊珊 +1 位作者 杨帆 陈卫杰 《哈尔滨理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第3期90-95,共6页

为了能够有效改善轨道交通用永磁同步牵引电动机的散热性能,以一台600k W的永磁同步牵引电动机为例,在了解其通风结构的基础上,基于计算流体动力学及数值传热学,结合电机温度场分析的数学模型,建立了此台电机整轴向、半周向的三维物理... 为了能够有效改善轨道交通用永磁同步牵引电动机的散热性能,以一台600k W的永磁同步牵引电动机为例,在了解其通风结构的基础上,基于计算流体动力学及数值传热学,结合电机温度场分析的数学模型,建立了此台电机整轴向、半周向的三维物理分析模型。并结合有限体积元法对该模型进行数值计算,得到了电机内各主要元件的温升分布结果,并总结其产生原因。为轨道交通用永磁同步牵引电动机冷却性能的提升,以及更大容量牵引电机的通风结构的优化做参考。 展开更多

关键词 永磁同步牵引电机 温度场 有限体积元法

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