稀土永磁悬浮阵列的电磁导向结构设计

作     者：陈花顺 彭月 杨杰 CHEN Hua-shun;PENG Yue;YANG Jie

作者机构：中铁第一勘察设计院集团有限公司桥梁隧道设计院陕西西安710043 江西理工大学永磁磁浮技术与轨道交通研究院江西赣州341000 江西省磁悬浮技术重点实验室江西赣州341000 

基　　金：国家自然科学基金项目(62063009) 

出 版 物：《稀土》 (Chinese Rare Earths)

年 卷 期：2023年第44卷第4期

页      码：214-224,I0007页

摘      要：永磁阵列悬浮结构(Magnetic Array Suspension,简称MAS)与管道物流系统相结合,为新型物流运输系统带来了新的机遇,但永磁悬浮结构在实现垂向零功率自稳定悬浮的同时,存在着横向侧偏力的挑战。本文以MAS悬浮结构为研究对象,探索一种能够实现横向可控的电磁阻尼系统结构。首先,在ANSYS有限元仿真环境下探究MAS悬浮机理,分析垂向悬浮力同悬浮间隙的变化关系,及横向侧偏力随横向间隙变化的规律;其次,针对悬浮结构特点,提出了斥力型和吸力型两种电磁导向方案,并研究分析了两种方案下磁场分布特点及磁密走势;最后,在三维模型的基础上,分析并总结了电磁激励、横向间隙与侧偏力的力学关系。仿真结果表明,斥力型方案下,导向力与横向间隙呈近似线性关系,但受MAS永磁体影响,需要初始电流用于抵消永磁吸力;吸力型方案中,导向力与横向间隙呈非线性关系且不受永磁体影响。综合而言,在相同条件下,吸力型方案更加可行,磁能利用率更高,为研究永磁悬浮系统的性能提升和工程应用提供了一种可行的结构设计方案。

主 题 词：MAS 管道物流 永磁悬浮 有限元 电磁导向 

学科分类：08[工学] 0823[工学-农业工程类] 

D　O　I：10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.20230058

馆 藏 号：203122681...