轨道交通直线感应电机与控制

图书标准信息

• 作者 吕刚 著
• 出版社 机械工业出版社
• 出版时间 2021-06
• 版次 1
• ISBN 9787111675006
• 定价 89.00元
• 装帧 平装
• 开本 16开
• 纸张 胶版纸
• 页数 216页
• 字数 0.337千字

【内容简介】

在现代轨道交通的背景下，本书从直线电机的类型、拓扑结构、供电、驱动方式以及应用车辆的特征等方面，详细阐述了轨道交通直线电机的相关理论与应用。以轨道交通直线感应电机为描述对象，阐述了其工作原理、拓扑结构以及特殊的电磁现象。从“路”和“场”的角度，分别给出了以初级等效长度、复电磁功率和磁通密度模型等三种思路获取直线感应电机等效电路的方法，以及直线感应电机的一维、二维和三维电磁场理论。深入分析了直线感应电机的参数辨识，阐述了该电机的一维、二维和三维控制策略。*后，介绍了直线电机城市轨道交通系统，重点分析了初级横向偏移、次级断续等复杂工况下电机的特性和暂态过程。本书可供高等院校电机、电气传动专业的教师和研究生，以及电机工程、载运工具运用工程等相关行业的科技人员参考。

【作者简介】

吕刚，北京交通大学教授、博士生导师、IET Fellow。担任世界交通运输大会轨道交通学部牵引传动委员会主席、IEEE PES 电驱动技术分委会常务理事、中国电工技术学会直线电机专委会委员、中国工业节能协会绿色电机系统专委会委员等。英国剑桥大学、谢菲尔德大学访问学者，江西理工大学兼职教授。主持国家重大科技成果转化项目、国家自然科学基金、中车集团重点项目、中国航天科工项目和教育部博士点基金等40余项。共发表轨道交通直线电机系统领域高水平学术论文70余篇，其中在IEEE Tans.和IET Proc.期刊发表SCI论文30余篇，EI论文40余篇；国家发明专利20余件，软件著作权1件，其中3项发明专利转化，提供的直线电机技术在国内多个“首条”轨道交通线路中应用。主编轨道交通电机与传动系统领域专著4部，其中3部中文，1部英文。起草和实施标准1部。获得英国工程技术学会颁发的Fellowship of the Institution of Engineering and Technology、交通运输部的交通运输重大科技创新成果奖等。

【目录】

序

 

前言

 

第1章综述

 

11直线电机在轨道交通中应用的综述

 

12直线感应电机在城市轨道交通中的应用

 

121短初级直线感应电机

 

122长初级直线感应电机

 

13电励磁式直线同步电机在轨道交通中的应用

 

131常导型直线同步电机

 

132无铁心超导直线电机

 

14永磁直线同步电机在城市轨道交通中的应用

 

141“半悬浮”MBahn列车

 

142M3磁悬浮列车

 

143Inductrack永磁磁悬浮系统

 

15参考文献

 

第2章直线感应电机

 

21直线感应电机的拓扑结构

 

22直线感应电机的四象限运行

 

221电动运行状态

 

222制动运行状态

 

23短初级直线感应电机的电磁特殊现象

 

231端部效应

 

232边缘效应

 

233趋肤效应和气隙漏磁通

 

234绕组特性

 

24具有半填充槽的初级绕组

 

25设计依据与端部效应补偿

 

251最佳品质因数

 

252端部效应的补偿

 

26端部效应的实验室模拟方法

 

261等值条件

 

262初级保持不变时的模拟

 

263采用带有盘式次级的弧形电动机的模拟

 

27参考文献

 

第3章基于“路”的直线感应电机特性分析

 

31直线感应电机等效电路综述

 

32基于初级等效长度的等效电路

 

321考虑端部效应的励磁电感

 

322考虑端部效应的励磁电阻

 

323推力的计算

 

324法向力的计算

 

325法向转矩的计算

 

33基于复电磁功率的等效电路

 

331直线感应电机内部电磁功率的计算

 

332虚拟的初级对称相电动势的计算

 

333端部效应的数学分析

 

334边缘效应的数学分析

 

335等效电路参数的计算公式

 

336电机特性计算

 

34基于磁通密度模型的等效电路

 

341转差率对纵向磁通密度的影响

 

342考虑转差率对纵向磁通密度分布影响的模型

 

343空间二维力的推导与表达

 

344空间三维力的推导与表达

 

345计算与实验结果比较

 

35参考文献

 

第4章基于“场”的直线感应电机特性分析

 

41基于“场”的直线感应电机分析方法综述

 

42直线感应电机的一维电磁模型与特性分析

 

421电磁场分析模型

 

422端部效应

 

423边缘效应

 

43直线感应电机的二维电磁模型与特性分析

 

431纵向磁动势分布的建模

 

432基于空间高次谐波的二维电磁模型

 

44直线感应电机的三维电磁模型与特性分析

 

441横向磁动势分布的建模

 

442基于空间高次谐波的三维电磁模型

 

443次级趋肤效应及铁轭饱和

 

444不同次级拓扑结构

 

445直线感应电机三维力特性与转矩分析

 

45直线感应电机有限元法建模与特性计算

 

451二维涡流场通用模型

 

452二维涡流场离散电磁模型与电机特性计算

 

453三维涡流场通用模型

 

454三维涡流场离散电磁模型与电机特性计算

 

46参考文献

 

第5章直线感应电机的初始参数辨识

 

51引言

 

52直线感应电机初级与次级的漏感

 

53考虑PWM逆变器的直线感应电机模型

 

54直线感应电机的参数确定

 

541初级电阻和电感的估计

 

542等效电阻与等效电感

 

543励磁电感、次级电阻和次级电感

 

544互感多项式的数值解法

 

55多个直线感应电机的仿真分析

 

551β选择对计算误差的影响

 

552与传统测试方法的性能对比

 

553初级电阻和电感精度的影响因素及分析

 

554误差统计与分析

 

56实验测定的次级电阻

 

57参考文献

 

第6章直线感应电机的控制策略

 

61直线感应电机控制策略的综述

 

611恒转差频率控制

 

612矢量控制

 

62直线感应电机的推力控制

 

621数学模型及其坐标变换

 

622端部效应对有功功率和推力的影响

 

623磁链控制器与推力控制器设计

 

624电流控制器设计

 

625端部效应对励磁支路和推力的影响分析

 

626典型电机及其控制的仿真结果分析

 

63直线感应电机的二维力解耦控制

 

631直线感应电机推力与法向力的简要表达

 

632推力与法向力的关系与特点

 

633电流指令和频率指令的重构

 

64直线感应电机的准三维力解耦控制

 

641推力与法向力、侧向力之间的关系和特点

 

642准三维力解耦控制系统

 

65直线感应电机最优控制

 

651引言

 

652水平力和法向力的表达

 

653直线感应电机吸收功率与车辆运行阻力

 

654考虑法向力的最优控制

 

655与恒定磁通控制系统的对比和结果分析

 

66参考文献

 

第7章直线电机城市轨道交通系统

 

71概况

 

72直线电机城市轨道交通系统的特点

 

721直线感应牵引电机

 

运载系统的优点

 

722直线感应牵引电机驱动的缺点

 

73直线感应牵引电机

 

731直线感应牵引电机原理

 

732直线感应牵引电机

 

特点、结构与参数

 

733直线感应牵引电机冷却方式

 

734感应板

 

735直线感应牵引电机驱动特点

 

74直线电机车辆供电

 

75直线电机车辆牵引与制动

 

751牵引传动系统

 

752直线感应牵引电机控制策略

 

753直线电机车辆制动

 

76直线感应牵引电机悬挂技术

 

761MK系列转向架直线电机定子悬挂技术

 

762日本直线电机转向架定子悬挂技术

 

77直线电机车辆

 

771车辆系统

 

772加拿大UTDC的轻轨车辆

 

773日本福冈机场线车辆

 

78参考文献

 

第8章轨道交通直线感应电机的特殊性

 

81复杂线路对直线感应电机的影响

 

82初级横向偏移时直线感应电机的特性

 

821初级横向偏移的直线感应有限元模型

 

822气隙磁场和次级涡流的畸变

 

823推力、法向力和侧向力密度分布

 

824四象限运行时三维力特性及其对行车的影响

 

83次级断续时直线感应电机的特性

 

831次级断续时电机的分段式等效电路

 

832等效电路参数在次级断续时的不同变化

 

833次级断续时直线感应电机的特性分析

 

834次级断续时电机的有限元模型

 

835次级断续时电机的气隙磁场和涡流分布

 

836次级断续时直线感应电机的暂态特性分析

 

84参考文献