[摘要]本文针对受电弓的受流问题对其建立集中质量模型，根据所建立的集中模型方程可以确定受电弓的固有频率，和接触网刚度系数的拟合分析，进而得到受电弓动力响应。利用对接触力的变化要求，可以得到较为合适的参数值。对受电弓各个参数进行优化处理，以达到提升受电弓动态特性的目的。
　　[关键词]集中质量模型 固有频率 动力响应 受电弓动态特性
　　中图分类号：U225　TB115 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）07-0280-02
　　高速列车在运行过程中是由地面供电系统经接触网通过受电弓获得电能的，这种受流方式只能依靠受电弓在接触网导線上滑动获取电流。随着铁路向高速化发展，除了要研制高性能机车车辆和路线结构外，由于弓网系统振动加剧，还必须研究和解决受电弓与接触网的高速受流问题，使电力机车能够可靠平稳地从接触网上获取电力能源。如何选取弓网系统参数使系统具有良好的动态性能，保证弓网良好接触是高速弓网系统的研究课题。
　　由于铁路运输的特殊性，不允许随意在运营线路上做试验，而通过力学分析，建立受电弓的等效模型，推导其运动微分方程，然后利用计算机进行模拟研究，是一种投入少，效率高的研究方法。一般情况下，受电弓大多被等效成集中质量模型和多体模型两种，其中，最常用的就是集中质量模型。建立受电弓的集中质量模型，利用MATLAB　函数求解模型方程。仿真结果表明，通过这种方法可以方便地获得受电弓的固有特性和动态响应，为实现受电弓的控制及性能改进提供了理论依据。在设计弓网系统时，可以根据不同速度需求，合理选取刚性悬挂、受电弓参数，以达到对受电弓参数的优化设计，提高弓网系统受流质量。
　　一、弓网模型
　　1.1　弓网等效模型
　　受电弓系统是一个变系数的带有平方项的非线性系统。由于系统复杂，求解困难，须进行线性化处理，通常采用二元或三元模型。如图2.1所示。本文选用三元模型对受电弓做仿真。仿真内容包括：固有频率、接触点的垂向位移和接触压力等。
　　1.2　模型方程
　　三、优化前后动力响应对比分析
　　利用表1和表3中的参数值，我们可以得到优化前后受电弓弓头振动和弓网接触力变化曲线，对比曲线就可以看出优化结果的优劣。
　　通过（图3）的图形可以看出每个参数对接触力的波动都有着不同的影响，合理选取受电弓各个参数后，不仅受电弓弓头振动和接触力变化幅值得到控制，其取值大小随时间变化也趋于稳定。这样一来，受电弓在随机车运动过程中，能够保持很好的一致性，保证了受电弓与接触网的平稳接触，明显地提高了受电弓的受流质量。同时，我们在设计弓网系统时还要充分考虑到自己的现实需球和技术局限性，合理选取参数。这样在提高弓网系统受流质量的同时，还可以减少总体工程费用。