板式双边永磁电动悬浮三维解析计算

论文摘要

研究目的:板式双边Halbach电动悬浮具有自稳定悬浮的特点,适用于低速磁浮交通。为研究不同参数对电磁力和悬浮特性的影响,从而为工程设计服务,本文基于三维阵列,提出该悬浮系统的解析计算模型,并通过有限元和试验法对解析结果进行验证。研究结论:(1)根据空间导电率特性,将空间划分为不同区域,利用二阶矢量磁位(SOVP)建立不同区域内的电磁场微分方程,用分离变量法求得了空间磁场二阶矢量磁位的通解;(2)由磁荷法推导出Halbach阵列在导体板上、下表面处的静态磁场方程;(3)结合二阶矢量磁位的通解、静态磁场方程和边界条件,确定待定常数,从而推导出不同区域内磁场的表达式,进而由磁荷法计算得到电磁力;(4)用ANSYS软件建立该系统的三维有限元模型,计算磁场和电磁力,与所得到的解析结果进行对比,平均相对误差约为0. 7%;(5)设计了旋转试验台,模拟双边电动悬浮运行方式,对电磁力进行测试,并与解析计算结果对比,所得平均相对误差约为10%;(6)本研究成果可为低速磁浮列车的设计提供理论依据。

论文目录

• 1 悬浮系统
• 2 模型建立
•   2.1 模型等效
•   2.2 导电区域（ΩII）
•   2.3 非导电区域（ΩI和ΩIII）
• 3 模型求解
•   3.1 通解
•   3.2 永磁磁场
•   3.4 电磁力计算
• 4 计算与验证
•   4.1 有限元验证
•   4.2 试验验证
• 5 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈殷,李耀华,李艳

关键词: 双边永磁电动悬浮,解析计算,二阶矢量磁位,有限元法,电磁场,旋转试验平台

来源: 铁道工程学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 中国科学院电工研究所,中铁二院工程集团有限责任公司

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFB1200600),四川省科技计划资助项目(2019YFG0284)

分类号: TM153.1

页码: 29-34

总页数: 6

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