真空管道HTS側(cè)浮列車驅(qū)動系統(tǒng)研究.pdf

1、在漫長的人類發(fā)展史中，追求更高效、舒適的代步工具一直都是社會發(fā)展的潮流和趨勢。古來素有武將騎馬打天下（高效），儒生坐轎治廟堂（舒適）的傳統(tǒng)，今天人類的出行則主要依靠汽車、高鐵、飛機(jī)等交通工具。當(dāng)前，人類社會中最快速的地面和空中交通工具分別是高鐵和飛機(jī)，尤其是中國高鐵在全世界備受矚目，代表了“中國速度”。但在更高速度的未來展望中，高鐵列車由于輪軌摩擦機(jī)制導(dǎo)致速度提升空間有限，于是迫切需要一種速度600km/h以上的地面交通工具來填補(bǔ)這個空

2、白。真空管道和磁懸浮交通的結(jié)合將是該領(lǐng)域的有力競爭者。
　　西南交通大學(xué)作為國內(nèi)軌道交通行業(yè)的先驅(qū)者，早在2011年就開始了對真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)的探索。為解決真空管道環(huán)線運(yùn)行離心力的問題，自主研制出真空管道HTS側(cè)浮試驗(yàn)系統(tǒng)，即車體側(cè)壁安裝有高溫超導(dǎo)體，真空管道沿管壁鋪設(shè)永磁雙軌道，車體下方使用直線感應(yīng)電機(jī)提供驅(qū)動力。本文結(jié)合真空管道側(cè)浮的結(jié)構(gòu)特性，以直線感應(yīng)電機(jī)為研究對象，研究了用于真空管道側(cè)浮系統(tǒng)驅(qū)動的直線電機(jī)特性。<

3、br>　　首先，詳細(xì)介紹了真空管道HTS側(cè)浮實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，以及真空管道的幾個主要組成系統(tǒng):直線電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、分段供電控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。其次介紹了直線電機(jī)靜態(tài)特性測試平臺，直線電機(jī)的相關(guān)靜態(tài)起動推力都在此平臺進(jìn)行實(shí)驗(yàn);最后在旋轉(zhuǎn)電機(jī)理論的基礎(chǔ)上，介紹了直線電機(jī)的電磁理論基礎(chǔ)，以及直線電機(jī)與旋轉(zhuǎn)電機(jī)相比特殊的性質(zhì)，并給出了直線感應(yīng)電機(jī)的等效電路模型。
　　然后建立了直線感應(yīng)電機(jī)的二維電磁場模型，建立了直線感應(yīng)電機(jī)的分層理論模型

4、，結(jié)合表面阻抗法推導(dǎo)出復(fù)合次級直線感應(yīng)電機(jī)電磁推力和法向力理論公式。通過有限元仿真的方法，研究了直線感應(yīng)電機(jī)采用復(fù)合次級時各次級導(dǎo)體層參數(shù)變化對電機(jī)驅(qū)動性能的影響。并對直線感應(yīng)電機(jī)樣機(jī)進(jìn)行了靜態(tài)測試實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)和仿真結(jié)果較為一致，其結(jié)果為真空管道HTS側(cè)浮系統(tǒng)中直線感應(yīng)電機(jī)的設(shè)計(jì)提供了有力的參考價值。
　　接著通過實(shí)驗(yàn)和仿真研究了真空管道側(cè)浮系統(tǒng)中離心效應(yīng)對直線感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動性能的影響。結(jié)果表明，不論是電機(jī)氣隙還是徑向位移增大的情況，