轨道交通涡流制动器三维电磁模型与性能分析

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作者 吕刚 韩天宇 《北京交通大学学报》 北大核心 2025年第4期52-62,共11页

针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推... 针对计算轨道交通涡流制动器(EddyCurrentBrake,ECB)制动力的问题,提出一种三维电磁模型,并对其制动性能受不同参数的影响进行分析.首先,采用等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出静态气隙磁密的表达式.分析横向边缘效应对制动力的影响,推导出导体板电导率修正系数的表达式.建立等效涡流密度模型,推导出气隙磁密和涡流密度的表达式.然后,分析纵向边端效应对制动力的影响,推导出附加气隙磁密的表达式,并结合涡流密度与气隙磁密之间的关系推导出制动力的表达式.最后,根据上海TR-08型高速磁浮列车ECB的设计参数搭建三维有限元模型来验证三维电磁模型的准确性,应用三维电磁模型分析不同参数对制动性能的影响.研究结果表明:三维电磁模型与三维有限元模型计算结果的最大误差为5.18%,平均误差为2.35%,验证了三维电磁模型的准确性;制动力随速度增加而先增大后减小,其变化曲线具备线性、临界、衰减和平缓4种特征,附加制动力随速度增加而增大;适当加宽导体板能有效削弱横向边缘效应的影响;制动力随励磁绕组安匝和初级铁芯宽度增加而增大,随导体板的电导率和磁导率及初级极距的增加而先增大后减小;制动力随气隙厚度增加而减小,峰值制动力对应的速度将增大;导体板厚度减小,制动力增长变缓慢;无论是增加气隙厚度,还是减小导体板厚度,均能使制动性能更平稳. 展开更多

关键词 涡流制动器 三维电磁模型 有限元法 制动性能

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新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器特性分析 被引量：16

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作者 寇宝泉 金银锡 +2 位作者 张赫 张鲁 张海林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第15期62-72,共11页

提出了一种新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,其气隙磁场由初级励磁绕组和永磁体共同产生,因此具有气隙磁感应强度的幅值大、可调节和励磁损耗小等优点。本文首先详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作... 提出了一种新型串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,其气隙磁场由初级励磁绕组和永磁体共同产生,因此具有气隙磁感应强度的幅值大、可调节和励磁损耗小等优点。本文首先详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和分层理论推导出了导体板中的涡流损耗与制动力的解析表达式,即建立了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的解析模型。然后,通过二维有限元法验证了解析模型的准确性和有效性。最后,具体分析了混合励磁涡流制动器的电磁参数对力特性曲线的影响,为混合励磁涡流制动器的优化设计提供了理论依据。 展开更多

关键词 涡流制动器 混合励磁 串联磁路 解析模型 有限元分析

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旋转涡流制动器电磁机构的设计研究 被引量：13

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作者 张逸成 沈玉琢 +1 位作者 庞乾麟 姚勇涛 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第6期22-27,共6页

简述了旋转涡流制动器的优点后，通过理论推导与实验，导出了涡流制动功率计算的实用公式，该公式反映了电磁机构各变量之间的关系。文中结合初步给定的外部条件，提出了设计旋转涡流制动器的思想方法，并进行了设计计算，得到了结果参数。

关键词 旋转涡流制动器 电磁机构 列车 制动器

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考虑端部效应的混合励磁直线涡流制动器解析模型 被引量：9

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作者 寇宝泉 金银锡 +2 位作者 张鲁 张赫 张海林 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第8期187-200,共14页

对于提出的串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,研究了端部效应对其特性的影响,并建立了解析模型。首先,详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出了串联磁路混... 对于提出的串联磁路混合励磁直线涡流制动器结构方案,研究了端部效应对其特性的影响,并建立了解析模型。首先,详细介绍了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的基本结构和工作原理。其次,根据等效磁路法和麦克斯韦方程组推导出了串联磁路混合励磁直线涡流制动器的二维解析模型。然后,采用解析法分析了纵向和横向端部效应对涡流制动器制动力特性的影响,并通过引入一些修正系数考虑了端部效应对制动力特性的影响,得到了改进的解析模型,即三维解析模型。最后,采用三维有限元法证明了三维解析模型的准确性。结果显示,三维解析模型可以准确地预测涡流制动器的制动力特性曲线。 展开更多

关键词 涡流制动器 混合励磁 端部效应 解析模型 有限元法

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轴向永磁式涡流制动器特性的多物理场仿真分析 被引量：4

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作者 金银锡 潘东华 +2 位作者 孙芝茵 邹志龙 李立毅 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第22期7469-7479,共11页

随着电磁装置的设计面向于小型化和高功率化的趋势,其温升可能引起装置性能衰减甚至是结构损坏。因此,在设计阶段,除电磁场特性之外,温度场以及流体场特性分析也至关重要。该文针对双边轴向永磁式涡流制动器结构,分析其电磁场、流体场... 随着电磁装置的设计面向于小型化和高功率化的趋势,其温升可能引起装置性能衰减甚至是结构损坏。因此,在设计阶段,除电磁场特性之外,温度场以及流体场特性分析也至关重要。该文针对双边轴向永磁式涡流制动器结构,分析其电磁场、流体场和温度场特性以及相互之间的影响机理。首先,通过电磁场有限元法分析涡流制动器的制动特性以及导体板中的涡流损耗变化曲线。其次,通过建立的三维流体场模型,分析涡流制动器气隙中的流体流动规律以及传热特性。最后,基于电磁场和流体场计算结果,建立涡流制动器的热网络模型,分析其温升特性,并通过三维温度场有限元法验证其准确性和有效性。通过上述方法,可以精确估计涡流制动器的运行状态,给设计人员提供理论依据。 展开更多

关键词 涡流制动器 有限元法 计算流体动力学 温度场分析 多物理场仿真

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基于虚拟线圈假设的涡流制动器制动力矩计算 被引量：9

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作者 胡东海 何仁 《江苏大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期257-261,共5页

针对现有涡流制动器制动力矩计算方法中包含经验系数,妨碍涡流制动器制动力矩的精确计算和产品性能提升的问题,在原有圆盘假设的基础上,将涡流作用区域圆盘内的闭合涡流圆环等效成电流为涡流有效值、匝数为1的虚拟线圈.在综合考虑涡流... 针对现有涡流制动器制动力矩计算方法中包含经验系数,妨碍涡流制动器制动力矩的精确计算和产品性能提升的问题,在原有圆盘假设的基础上,将涡流作用区域圆盘内的闭合涡流圆环等效成电流为涡流有效值、匝数为1的虚拟线圈.在综合考虑涡流去磁效应的前提下,根据毕奥-萨伐尔定律,推导得到涡流制动器的气隙磁感应强度,并利用能量守恒法计算涡流制动器的制动力矩.以电涡流缓速器为例,对推导出的计算公式进行验证计算.结果表明:试验曲线与理论计算吻合较好,该制动力矩计算方法能够很好地体现涡流去磁效应对制动力矩的影响. 展开更多

关键词 涡流制动器 虚拟线圈 经验系数 气隙磁感应强度 制动力矩

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龙门起重机常用涡流制动器调速系统的调试

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作者 刘庆德 郑知新 《铁道标准设计》 1992年第12期35-36,共2页

关键词 龙门起重机 涡流制动器 调速

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弹射与阻拦一体式电磁弹射装置的电磁特性分析 被引量：1

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作者 赵童 李德胜 +3 位作者 叶乐志 贾亚辉 王斌 李泽群 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3938-3948,共11页

针对线性弹射装置占地面积大、结构复杂和质量大的固有缺点,提出一种单轴一体式钢索拖动新型电磁弹射和阻拦装置。装置由永磁储能电机、电涡流离合器、电涡流制动器和绕线轮等组成。介绍了装置的结构和工作原理。基于安培环路定理建立... 针对线性弹射装置占地面积大、结构复杂和质量大的固有缺点,提出一种单轴一体式钢索拖动新型电磁弹射和阻拦装置。装置由永磁储能电机、电涡流离合器、电涡流制动器和绕线轮等组成。介绍了装置的结构和工作原理。基于安培环路定理建立电涡流离合器和电涡流制动器的电磁理论模型。通过与三维有限元计算结果对比,分析电涡流离合器和电涡流制动器的电磁特性。通过制作的电涡流制动器的小型试验样机验证电磁理论模型的正确性和有效性,最终进行动力学分析。研究结果表明,该装置可以使30000 kg的飞机在2.1 s内从0 m/s加速到70 m/s,并能够使72 m/s的飞机在2.6 s停下,满足设计指标的要求。 展开更多

关键词 电磁弹射与阻拦 电涡流离合器 电涡流制动器 安培环路定理 电磁特性

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径向磁场中陀螺仪阻尼运动的研究及应用

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作者 唐笑年 段彬 《实验室研究与探索》 CAS 北大核心 2022年第9期35-38,44,共5页

研究了径向磁场中陀螺仪阻尼运动并设计了涡流制动器及课程实验。通过对永磁体的磁场分布求解涡流的亥姆霍兹方程将其分解为纵场和横场,建立了相应的损耗计算理论模型;在不同磁感应强度与转动角速度下,用锌合金和铜合金两种材料的陀螺... 研究了径向磁场中陀螺仪阻尼运动并设计了涡流制动器及课程实验。通过对永磁体的磁场分布求解涡流的亥姆霍兹方程将其分解为纵场和横场,建立了相应的损耗计算理论模型;在不同磁感应强度与转动角速度下,用锌合金和铜合金两种材料的陀螺仪分别进行了制动时间实验,实验结果表明,该理论模型能够准确预测陀螺仪在径向磁场下的阻尼运动规律。在此基础上,对径向永磁涡流制动器优化设计,使其可通过舵机调节制动蹄来改变永磁体与制动盘间气隙大小,从而实现制动的精确无级调节,该永磁涡流制动器具有高精确性、高效性及高电磁兼容性。未来可在电磁传感领域及电磁制动领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 涡流制动器 损失计算 精确制动 陀螺仪

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关于潜艇拖曳天线测控方案的探讨

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作者 陈蕴基 陈亮 《船海工程》 2002年第1期11-13,共3页

对潜艇拖曳天线的综合性能试验 ,提出了一个可行的总体方案 ,并对该测控方案中实现加载控制的方法、措施进行了分析和研究。

关键词 加载控制 涡流制动器 恒转矩 潜艇 拖曳天线 测控方案

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卧式螺旋离心机的自动化

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作者 刘大江 《流体机械》 1979年第5期14-18,共5页

我所为污泥脱水设计的卧式螺旋离心机试验机,其主要参数为: 转鼓长度600mm,转鼓直径200mm; 螺旋升角3°40’～6°30’;转鼓速度0～6000转/分; 转鼓、螺旋间速度差0～50转/分试验机由北京化工设备厂试制,安装于北京高碑店污水处... 我所为污泥脱水设计的卧式螺旋离心机试验机,其主要参数为: 转鼓长度600mm,转鼓直径200mm; 螺旋升角3°40’～6°30’;转鼓速度0～6000转/分; 转鼓、螺旋间速度差0～50转/分试验机由北京化工设备厂试制,安装于北京高碑店污水处理厂。一年多来,用北京向阳化工厂活性污泥、酒仙桥消化污泥及其它一些化工物料进行了脱水试验。试验机的自动控制达到了设计要求,性能较好,现介绍于后。 展开更多

关键词 转速控制器 卧式螺旋离心机 涡流制动器 辅助制动器 限位开关 试验机 试验设备 直流电动机 直流电机 过扭矩 闭环控制系统 反馈控制系统 小型继电器 控制继电器

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