高溫超導(dǎo)電動式磁懸浮系統(tǒng)裝置及實驗研究.pdf

1、目前的磁懸浮列車有電磁式和電動式兩類，電磁式可以實現(xiàn)車輛靜止懸浮，但懸浮控制復(fù)雜;電動式的控制比較簡單，但一般只能在車輛運(yùn)動時產(chǎn)生懸浮。近年來，為實現(xiàn)車輛靜止的電動式磁懸浮，出現(xiàn)了永磁磁輪式和高頻線圈式磁懸浮。但是，永磁磁輪需要高速機(jī)械旋轉(zhuǎn)，有機(jī)械損耗和陀螺儀效應(yīng);高頻線圈式需要的電流頻率很高，因此損耗很大，而且受頻率限制，在大電流時也難以采用高溫超導(dǎo)線圈。因此作者所在課題組提出了一種新結(jié)構(gòu)、新原理的電動式磁懸浮方案，即采用車載軸向磁通

2、旋轉(zhuǎn)磁場與地面非鐵磁感應(yīng)板相互作用產(chǎn)生的推斥力實現(xiàn)電動式磁懸浮。由于在產(chǎn)生同樣懸浮力情況下，旋轉(zhuǎn)磁場所需電流頻率相對高頻線圈磁懸浮較低，所以擬采用高溫超導(dǎo)帶材制成盤形感應(yīng)電機(jī)繞組，以提高勵磁電流、降低電損耗。
　　本文基于以上提出的高溫超導(dǎo)旋轉(zhuǎn)磁場電動式磁懸浮系統(tǒng)，對其進(jìn)行裝置設(shè)計及其實驗性能研究。由于高溫超導(dǎo)帶材的價格昂貴，在研究高溫超導(dǎo)磁懸浮電機(jī)前對同原理的銅繞組磁懸浮電機(jī)的研究也是很有必要的。
　　本文首先對磁懸浮技術(shù)

3、的特點和國內(nèi)外的發(fā)展作了簡要介紹，在此基礎(chǔ)上提出了本論文的選題意義。接下來通過對電磁場分析理論基礎(chǔ)的總結(jié)，利用Ansoft對銅繞組的盤式感應(yīng)懸浮電機(jī)進(jìn)行了三維建模與仿真，主要分析了其懸浮力隨不同條件變化的特性。然后推導(dǎo)出了感應(yīng)懸浮電機(jī)的等效電路，結(jié)合仿真結(jié)果分析得到本實驗應(yīng)采用的實驗方法。接下來在介紹了國內(nèi)外典型的高溫超導(dǎo)磁懸浮實驗平臺的基礎(chǔ)上，然后根據(jù)本課題要求設(shè)計并研制了適用于本課題單臺電機(jī)的多功能的實驗平臺，并提出了一種整體實驗平