Силовые элементы систем электромагнитного подвеса высокоскоростного наземного транспорта

• Автор: Серебряков, Владимир Ильич
• Шифр специальности: 05.09.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 199 c. : ил

1. Состояние работ и постановка задачи исследований

1.1. Обзор существующих конструкций и классификация силовых элементов ЭМП

1.2. Обзор литературы по расчетно-теоретическим и экспериментальным исследованиям силовых элементов

1.3. Постановка задачи исследований

2. Методика расчета электромагнитных процессов и поядеромо-торных взаимодействий в силовых элементах ЭМП в

режиме движения

2.1. Конструктивная схема и особенности расчета силовых элементов. Общая постановка задачи расчета

2.2. Математическая постановка задачи

2.3. Выбор метода решения задачи

2.4. Применение метода конечных элементов с методом Галеркина

к уравнениям для векторного потенциала

2.5. Алгоритм и программа расчета силовых элементов ЭМП в режиме движения
2.6. Выводы
3. Расчетно-теоретические исследования силовых элементов ЭМП
3.1. Основные технические критерии и параметры силовых элементов. Метод поиска области параметров моделирования
3.2. Постановка задачи расчета области параметров
3.3. Алгоритм и программа расчета области параметров. Выбор . области допустимых параметров силовых элементов
3.4. Расчет статических характеристик силовых элементов ЭМП
3.5. Расчет электромагнитного поля, нормальных и тормозных
сил силовых элементов ЭМП в режиме движения

3.6. Выводы
4, Экспериментальные исследования электромагнитных процессов
и пондеромоторных взаимодействий на физической модели
4.1. Экспериментальный стенд и измерительные системы физической модели
4.2. Исследование тормозных и нормальных сил на физической модели в режиме движения
4.3. Исследования электромагнитных процессов в воздушном
зазоре магнитной системы
4.4. Сравнение опытных и расчетных характеристик силового элемента ЭМП в режиме движения
4.5. Выводы
5. Выводы и рекомендации к проектированию силовых
элементов ЭМП
Литература
Приложения

В основных направлениях экономического и социального развития СССР на 1981-1985 года и на период до 1990 года, принятых ХШ съездом КПСС»предусмотрено создание принципиально новых транспортных средств, обладающих высокой экономичностью, надежностью и комфортом, большой пропускной способностью, удовлетворяющей значительный рост ооъема грузовых и пасоажирских перевозок. По данным /59/ с 1950 по 1970 год пассажиреоборот всех видов транспорта в СССР вырос более чем в 5 раз, а к 1990 году ожидается рост оощей подвижности населения страны еще в 2 раза. Поскольку на эффективность работы транспорта существенно влияет сокращение общего времени в пути, решение транспортных проблем прежде всего связано с повышением скорости движения.
Внедрение скоростного движения на существующих железных дорогах затруднено по ряду причин, связанных с реализацией необходимого сцепления колеса с рельсом ("тяговый" предел - 250...300 км/ч), со взаимодействием с верхним строением пути (вибрационный предел), с работой существующих токосъемных устройств и так далее.
Поэтому в СССР и за рубежом ведется разработка принципиально новых транопортных систем, позволяющих при высоких скоростях обеспечить высокий к.л.д., безопасность и комфорт, малое потребление энергии, наименьшее воздействие на окружающую среду, низкий уровень щума, приемлемую стоимость, сохранение преимуществ колеснорельсовых систем /6/. Наиболее перспективным видом транспорта, удовлетворяющим указанным выше требованиям, является выоокоскоростной наземный транспорт (ВСНТ) с магнитным подвесом и направлением экипажей, обеспечивающий движение со снороотью 300...350 км/ч.
В настоящее время в качестве основных рассматривают две системы подвеса и направления: электромагнитную (ЭМП) и элекгродинамиче-
(г)
где S - площадь Г -го элемента.
Аналогичным образом вычисляем коэффициенты для fj и fK Полученные системы уравнений в конечных элементах для векторного потенциала рассмотрим на примере задачи I. Внесем интегралы по области в уравнениях Галеркина (2.30) под знаки суммирования по узлам.
В результате имеем:
I h IW igrad fj I)dD=Jtr f dD, j (2.33)
Обозначим
ft.-Jgmdt grad f UD (2>34)
Тогда система (2.33) примет вид:
ZMk ''Per % dB (2.35,
Интегралы по всей области D в (2.34) можно разбить на интегралы по отдельным конечным элементам: >Г ' ,Г , лг
Як= ^ Pad % 9rad'fj d^r , (2.36)
[UP^-Urf Гп/Т] (2-37)
Обозначим ■
Ак -j grad fgrade
'r . (2.38)