摘要：该文研究一种适用于超高速磁浮列车的涡流制动装置,该装置由双边Halbach阵列和制动轨组成。基于二阶矢量磁位(second order vector potential,SOVP),提出该装置的三维解析模型,推导制动力的计算式。通过旋转实验平台对解析法进行验证,解析法与实验测试结果平均相对误差约为10%。在此基础上,利用所得制动力计算式,在300~1000km/h速度区间研究永磁体排列方式、制动轨厚度以及极距等不同参数对制动力和制动效率的影响,给出适用于此区间的设计参数。最后,在相同参数下,对比分析该装置与现有技术的制动特性,在制动效率相当的情况下,该装置的制动力约为现有技术的1.8倍。该装置能产生的制动力密度为约为21.4kN/m,最大减速度约为10.7m/s2。

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。