[發(fā)明專利]高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率計算方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201911147984.5 | 申請日： | 2019-11-21 |
| 公開（公告）號： | CN110909296B | 公開（公告）日： | 2021-06-22 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 呂剛;徐杰 | 申請（專利權(quán)）人： | 北京交通大學(xué) |
| 主分類號： | G06F17/10 | 分類號： | G06F17/10;B60L13/04 |
| 代理公司： | 北京市商泰律師事務(wù)所 11255 | 代理人： | 姜威 |
| 地址： | 100044 北*** | 國省代碼： | 北京;11 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 高速 磁懸浮 列車 直線 發(fā)電機(jī) 最大 功率 計算方法 | ||
本發(fā)明提供了一種高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率計算方法，包括：根據(jù)高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)，建立所述直線發(fā)電機(jī)的坐標(biāo)系關(guān)系模型；根據(jù)所述的坐標(biāo)系模型，計算超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度；根據(jù)所述的超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計算懸浮線圈的感應(yīng)電流；根據(jù)所述的懸浮線圈的感應(yīng)電流，計算懸浮線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度；根據(jù)所述的懸浮線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計算集電線圈的開路電壓，進(jìn)而得到集電線圈的最大功率，即直線發(fā)電機(jī)的最大功率。本方法可以精確、簡潔地計算出高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及軌道交通供電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率計算方法。
背景技術(shù)
當(dāng)今，在眾多舉世矚目的近代科技成果中，磁懸浮列車以其懸空無接觸運行、低噪聲、無大氣污染、節(jié)能、快速和舒適等獨特優(yōu)點贏得人們的青睞。磁懸浮列車是一種采用無接觸的電磁懸浮、導(dǎo)向和推進(jìn)系統(tǒng)的高速列車，實現(xiàn)了列車與地面軌道間的無機(jī)械接觸,從而從根本上克服了傳統(tǒng)列車輪軌粘著限制、機(jī)械噪聲和磨損等一系列問題。磁懸浮列車能夠在離軌道10mm或100mm的高度快速“飛行”，從能夠而使車速突破500km/h。
高速超導(dǎo)磁懸浮列車由于懸浮于空中，與地面設(shè)備無機(jī)械接觸，因此傳統(tǒng)的接觸式供電方式已經(jīng)不再適用的成功，需要新的無接觸式車載供電系統(tǒng)。由于接觸網(wǎng)供電方式因易出現(xiàn)斷線、刮弓、雷擊斷電、通信干擾、影響城市景觀等問題；接觸軌供電方式存在易觸摸觸電、區(qū)間維修以及乘客疏散困難等問題，同時由于集電靴在高速下難以穩(wěn)定接觸受電軌，不適用于高速運營線路。而高速磁懸浮列車運行速度高于500km/h，接觸式供電方式無法滿足其穩(wěn)定供電的需求。
無接觸直線發(fā)電機(jī)技術(shù)可以滿足上述需求，但是其性能計算方法的精度是亟待解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率計算方法，以解決無接觸直線發(fā)電機(jī)的功率計算精度問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取了如下技術(shù)方案。
本發(fā)明提供了一種高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)的最大功率計算方法，其特征在于，包括：
根據(jù)高速磁懸浮列車用直線發(fā)電機(jī)，建立所述直線發(fā)電機(jī)的坐標(biāo)系關(guān)系模型；
根據(jù)所述的坐標(biāo)系模型，計算超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
根據(jù)所述的超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計算懸浮線圈的感應(yīng)電流；
根據(jù)所述的懸浮線圈的感應(yīng)電流，計算懸浮線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度；
根據(jù)所述的懸浮線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，計算集電線圈的開路電壓，進(jìn)而得到集電線圈的最大功率，即直線發(fā)電機(jī)的最大功率。
優(yōu)選地，直線發(fā)電機(jī)的坐標(biāo)系關(guān)系模型包括兩套坐標(biāo)系(x，y，z)和(x’,y’,z’)，其中(x，y，z)坐標(biāo)系的原點固定在車載超導(dǎo)線圈的中心位置，隨著車輛的移動而移動；(x’,y’,z’)坐標(biāo)系與地面保持靜止，t＝0時刻其坐標(biāo)原點與(x，y，z)坐標(biāo)系的原點在同一位置，當(dāng)若車輛以速度υ沿x’軸正方向移動，則在t時直線發(fā)電機(jī)的坐標(biāo)系關(guān)系模型如下式(1)所示：
優(yōu)選地，根據(jù)所述的坐標(biāo)系模型，計算超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，包括：采用空間諧波法計算超導(dǎo)線圈磁動勢，由超導(dǎo)線圈的磁動勢得到超導(dǎo)線圈磁場標(biāo)量磁位的分布，進(jìn)而推導(dǎo)超導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度，所述的導(dǎo)線圈的磁感應(yīng)強(qiáng)度如下式(2)所示：
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