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文檔簡介
1、在人類社會追求可持續(xù)發(fā)展的高新技術背景下,具有節(jié)能、環(huán)保、安全、高速、舒適等優(yōu)點的高溫超導磁懸浮技術無疑是未來軌道交通工具的重要選擇之一。為了加快我國2000年底國際首次研制成功的載人高溫超導磁懸浮車從實驗演示到中試線試驗的進程,本論文針對高溫超導磁懸浮車運行起來后的懸浮性能變化問題,對高溫超導YBCO塊材在不同速度運動外磁場下的懸浮特性進行了系統的研究工作。 論文主要從三個方面展開,第一部分為針對高溫超導磁懸浮車性能優(yōu)化問題,
2、探討完善了高溫超導體-永磁軌道相互作用的準靜態(tài)懸浮性能優(yōu)化方法,為后續(xù)的動態(tài)懸浮性能研究提供了依據和借鑒;第二部分參考高溫超導磁懸浮軸承(SMB)旋轉損耗的研究方法,以自制的SMB為實驗平臺研究了不同轉速下永磁體.高溫超導體懸浮系統的動態(tài)懸浮特性;第三部分以本小組2006年研制成功的高溫超導磁懸浮動態(tài)測試系統(SCML-03)為平臺模擬高溫超導磁懸浮車的真實運行情況,研究不同運動速度下永磁軌道上方車載高溫超導塊材的懸浮力性能變化。其中包
3、括:場冷高度、工作高度、運動模式、運行時間、最高運行速度等實驗條件的影響。值得注意的是,第二、三部分研究內容中運動外磁場的主要特征在于:SMB中永磁體提供的外磁場均勻性高,而實驗中高溫超導磁懸浮車用永磁軌道磁場存在一定不均勻性,這樣使得論文工作具有可比性,研究結果更加鮮明。 論文的主要創(chuàng)新點在于利用SCML-03動態(tài)測試裝置首次對相對速度0-238km/h范圍內的車載高溫超導塊材在永磁軌道上方的懸浮力性能進行了研究,這也是迄今為
4、止涉及高溫超導磁懸浮車動態(tài)運行研究的最高實驗速度。實驗發(fā)現受永磁軌道運行方向存在的磁場不均勻性影響,工作運行在其上方的車載高溫超導塊材主要受磁滯損耗、渦流損耗和高速運行下發(fā)生的屏蔽電流延遲這三方面作用,最終使塊材在運動過程中出現懸浮力波動、衰減和高速運行下的懸浮力下降現象。其中,運動外磁場下塊材懸浮力衰減的作用機理被歸結為能量損耗帶來的熱量導致塊材的性能參數下降。從上述作用機理出發(fā),論文提出了6種能夠有效抑制上述懸浮力衰減的方法,并用實
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