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Análisis de temperatura de la placa secundaria del motor de inducción lineal en trenes Maglev bajo condiciones de funcionamiento periódico y su optimización

Autores: Wu, Wenxiao; He, Yunfeng; Ma, Jien; Lu, Qinfen; Qiu, Lin; Fang, Youtong

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2025

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Acceso abierto

Artículo científico
2025

Análisis de temperatura de la placa secundaria del motor de inducción lineal en trenes Maglev bajo condiciones de funcionamiento periódico y su optimización


Categoría

Tecnología de Equipos y Accesorios

Subcategoría

Diseño de equipos y herramientas

Palabras clave

Sistema de propulsión
Trenes maglev de velocidad media-baja
Motor de inducción lineal de un solo lado
Variación de temperatura
Daño térmico
Variación de empuje

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
El sistema de propulsión es un componente crítico de los trenes maglev de velocidad media-baja y se ha adoptado el motor de inducción lineal de un solo lado (SLIM) para generar empuje. Sin embargo, el SLIM opera periódicamente en los trenes maglev. La temperatura de la placa secundaria del SLIM aumenta significativamente debido a las corrientes de Foucault cuando el tren entra y sale de la estación, donde ocurre un gran deslizamiento. Posteriormente, la temperatura disminuye a través del enfriamiento natural durante el tiempo de intervalo de cambio. Esta condición de operación periódica rara vez se aborda en la literatura existente y merece atención, ya que la temperatura se acumula a lo largo de períodos sucesivos, lo que puede resultar en daños térmicos y variación del empuje. Además, la conductividad de la placa varía significativamente en el proceso, lo que afecta las pérdidas y el empuje, requiriendo un análisis acoplado. Para investigar los patrones de variación de temperatura, este documento propone un modelo acoplado que integra la red térmica de parámetros concentrados (LPTN) y el circuito equivalente (EC) del SLIM. Dada la estructura única del riel en forma de F, la malla LPTN está bien diseñada para tener en cuenta el efecto de piel. Se realizaron tres experimentos y un análisis basado en el método de elementos finitos (FEM) para validar el modelo propuesto. Finalmente, se realizaron optimizaciones con respecto a diferentes tiempos de intervalo de cambio, materiales de la placa y números de vagones. También se discute el impacto de la temperatura en el empuje. Los resultados indican que el tiempo mínimo de intervalo de cambio y el número máximo de vagones son 70.7 s y 9, respectivamente, con un aumento del empuje del 22.0% y 22.0%. Además, el uso de cobre como material de la placa puede reducir la temperatura máxima en un 22.01% mientras disminuye el empuje de propulsión en un 26.1%.

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