直线电机列车高架桥系统动力相互作用分析.pdfVIP

都市快轨交通·第19卷第1期2006年2月 《学术探讨．一 直线电机列车一高架桥系统 动力相互作用分析 陈晶文 夏 禾 郭薇薇 (北京交通大学北京100044) 高峰小时3万人)，因其具有曲线半径小、爬坡大、噪 声小的特点，在国内具有一定的推广应用前景L23j。 直线电机与传统的旋转电机不同，它是由直线运 动代替旋转运动进行推进与制动。结构上可理解为 将旋转型电机的一个部分切开，展开呈直线状。理论 上可视其为拥有无限大的旋转型电机，其原理也与旋 转型电机相同，通过向固定在转向架上的一次侧线 圈(定子，又称直线电机)输入交流电流，产生了一 种移动磁场，再通过相互作用，固定在枕木上的二 l概述 次侧导体(转子，又称感应板)上产生感应磁场，从 而通过磁场间的磁力来实现车辆的前进与制 目前，我国正处于城市轨道交通的建设高潮期，已 成为世界上最大的城市轨道交通建设市场。2003年，动【4，5j(见图1)。 随着广州地铁4 号线及北京首都 机场线方案的论 证，直线感应电机 (LIM)系统逐渐 引起各方的关注。 根据广州市城市 轨道交通建设规 划，其中4、5、6、7 号线将采用直线 电机系统，至2010 年总长将达到 107 km[1|。直线 电机系统属于中 运量系统(单向 图l直线电机列车车辆计算简图 当LIM列车通过城市高架桥时，引起桥梁的振动。 收稿日期：2005。09-29修回日期：2005。10—15 桥梁振动过大可能会对桥上车辆的运行安全和稳定性 作者简介：陈晶文，男，土建学院，桥梁与隧道工程硕士， 产生影响。与传统的轮轨接触式列车不同，在LIM系 com cjwenll@163 。”““””““。。1…。_““ 露嬖ii；攀黪钏7 RAPID 謦。赫AN RA一。TRANSI。T二 直线电机列车百躲桥系统动力相互作用分析 统中，电磁力的存在将使车桥耦合运动关系更为复杂 以转子(感应板)所在的平面为基准平面，以转子中 化。因此，需要对直线电机轨道交通系统下的车桥动 心为坐标原点，定子(转向架)的空间位置如图2所示。 力相互作用进行研究，以便对桥梁结构的性能和桥上 车辆的走行性做出动力分析和评估，确定它们在各种 状态下的使用可靠性，是合理进行城市轨道交通设计 的工程实际需要，具有较为重要的理论和实际意义。 2直线电机系统车桥动力分析模型 2．1 电磁力分析 在LIM系统中，磁场间的相互作用不但对列车产 生前进方向的电磁牵引力，也对车体转向架产生垂直 方向的电磁推力。电磁力的大小、方向随磁场间隙(定 子与感应板之间的距离)的变化而变化。当LIM列车 通过桥梁时，由于磁场间隙随着车辆