• ISSN 0258-2724
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中低速磁浮列车速度对悬浮力影响分析

王滢 刘方麟 刘世杰 罗成 吴谦

王滢, 刘方麟, 刘世杰, 罗成, 吴谦. 中低速磁浮列车速度对悬浮力影响分析[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(4): 792-798. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210913
引用本文: 王滢, 刘方麟, 刘世杰, 罗成, 吴谦. 中低速磁浮列车速度对悬浮力影响分析[J]. 西南交通大学学报, 2023, 58(4): 792-798. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210913
WANG Ying, LIU Fanglin, LIU Shijie, LUO Cheng, WU Qian. Influence of Speed on Levitation Force of Medium−Low-Speed Maglev Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(4): 792-798. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210913
Citation: WANG Ying, LIU Fanglin, LIU Shijie, LUO Cheng, WU Qian. Influence of Speed on Levitation Force of Medium−Low-Speed Maglev Train[J]. Journal of Southwest Jiaotong University, 2023, 58(4): 792-798. doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210913

中低速磁浮列车速度对悬浮力影响分析

doi: 10.3969/j.issn.0258-2724.20210913
基金项目: 四川省自然科学基金(2022NSFSC0473)
详细信息
    作者简介:

    王滢(1972—),女,副教授,研究方向为电力电子技术,E-mail:wangying0303@swjtu.edu.cn

  • 中图分类号: U237

Influence of Speed on Levitation Force of Medium−Low-Speed Maglev Train

  • 摘要:

    电磁铁为中低速磁浮列车提供悬浮力,其与轨道发生相对运动时,在轨道上产生涡流,同时,轨道涡流产生的外加磁场抵消了部分电磁铁产生的原磁场,进而使得电磁铁提供的悬浮力下降. 为此,首先分析轨道涡流的形成规律,以及列车不同速度时涡流对气隙磁场的影响,进一步研究了列车速度对悬浮力的影响;其次,采用叠片F轨的方法来抑制涡流效应,结合叠片F轨提升悬浮力的机理,分析F轨不同叠片层数结构下轨道涡流对悬浮力的影响;最后,以长沙磁浮快线电磁铁结构为例,使用有限元软件进行仿真分析. 结果表明:使用叠片F轨后可以降低轨道中的涡流,随着叠片数量的增加,气隙磁场逐渐逼近静态条件下的气隙磁场;悬浮电磁铁模块的端部线圈以120 km/h的速度运动时,得到轨道为无叠片F轨时悬浮力为5.7 kN,轨道为两层叠片F轨时悬浮力为7.5 kN,相比较无叠片F轨悬浮力增长30%.

     

  • 图 1  钢轨-电磁铁模型

    Figure 1.  Rail-electromagnet model

    图 2  积分路径

    Figure 2.  Integral path

    图 3  4层叠片F轨示意

    Figure 3.  Laminated F-rail of four rails

    图 4  电磁铁气隙磁通密度

    Figure 4.  Air gap flux density of electromagnet

    图 5  悬浮力比值变化

    Figure 5.  Variations of levitation force ratio

    图 6  参考线位置

    Figure 6.  Position of reference lines

    图 7  轨道涡流密度云图

    Figure 7.  Nephogram of eddy current density in rail

    图 8  轨道涡流密度

    Figure 8.  Eddy current density in rail

    图 9  气隙磁通密度仿真

    Figure 9.  Simulation of air-gap magnetic flux density

    图 10  电磁铁模块悬浮力

    Figure 10.  Levitation force of electromagnet module

    表  1  电磁铁主要参数

    Table  1.   Main parameters of electromagnet

    参数取值
    极板、轨道厚度/mm28
    铁芯长度/mm400
    极板长度/mm2 720
    线圈匝数/匝360
    线圈电流/A35
    气隙/mm10
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-11-15
  • 修回日期:  2022-05-05
  • 网络出版日期:  2023-04-01
  • 刊出日期:  2022-06-02

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