低速永磁电动悬浮电磁力特性研究

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1、￡：？ｖ￡？￡ｒＩＳ＾博±学位论ｆＤＯＣＴＯＲ乂ＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴ＾ＩＯＮ论文题目：低速永磁电动悬浮电磁力特性研究－－级：年级云－Ｑ国内图书分类号；ＴＭｌ５密级；公开国际图书分类号；６２１．３西南交通大学研究生学位论文化速永磁电动悬浮电磁力特性研究年级２０Ｕ姓名陈殷串请学位级别工学博±专业电力电子与电力传动指导老师张昆仑教授二零一五年四月Ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ虹ｄｅｘ：ＴＭ１５Ｕ．Ｄ．Ｃ：６２１，３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉ

2、ｖｅｒｓｉｔｙＤｏｃｔｏｒＤｅｒｅｅＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｇＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＡＮＡＬＹＳＩＳＯｆＥＬＥＣＴＲＯＭＡＧＮＥＴＩＣＦＯＲＣＥＳＣＲＥＡＴＥＤＢＹ－ＬＯＷＳＰＥＥＤＰＭＥＬＥＣＴＲＯＤＹ船ＭＩＣＳＵＳＰＥＮＳＩＯＮＧｒａｄｅ：２０１１Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＣｈｅｎＹｉｎＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＤｏｃｔｏｒｇｐｐＳｅｃｉａｌｉｔｙ：ＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＤｒｉｖｅｐＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏ

3、ｆ．ＺｈａｎＫｕｎｌｕｎｐｇＭａ２０１５ｙ，西南交通大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可Ｌ乂将本论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于１．保密□，在年解密后适用本授权书；２．不保密Ｖ，使用本授权书。上方框内打＂＂（请在ＷＶ）学位论文作者签名：曰期：ｒ日期：Ｗ／．／又＾厂＇

4、户＾西南交通大学博±学位论文主要工作（贡献）声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均己在文中作了明确说明。本人完全了解违反上述声明所引起的一切法律责任将由本人承担。本人在学位论文中所做的主要工作或贡献如下：１ａｌｂａｃｈ）论文分别基于安培分子环流假说和磁荷假说，给出了Ｈ阵列外部磁场两种准确的解析计算方法，不仅其二维计算准确率大大优于现有方法，且首次实

5、现了Ｈａｌｂａｃｈ磁场的Ｈ维计貧。２）论文提出了永磁电动悬浮的通用二维解析计算方法，该方法适用于任何永磁体与导体板构成的感应祸流系统．５％。，经过验证其平均误差率小于１３）论文提出了永磁电动悬浮的通用Ｈ维解析计算方法，同样该方法适用于任何永磁感应祸流模型，经过验证其平均误差率小于１％。４）应用前面所提出算法，论文完善了单边Ｈａｌｂａｃｈ电动悬浮的二维计算，计算的平均误差率由现有方法的１７．６％降低至０．６％，并首次对该模型进斤了Ｈ维解析计算，经验证平均误差率仅为１．２％。５）应用前面所提出算法，论文首次研究

6、了双边Ｈａｌｂａｃｈ电动悬浮，并对其电磁力进行了二维和Ｈ维解析计算，平均误差率分别为１．３％和化７％。６论文首次给出了一种适用于低速轨道交通的永磁电动悬浮方案）。一７）论文建立目前唯的全尺寸双边永磁电动悬浮旋转实验平台，实验测试结果与兰维解析计算结果吻合。（Ｗ上所说的误差率均为解析计算与有限元计算的相对误差）学位论文作者签名：曰期：叮，］西南交通大学博±研究生学位论文第Ｉ页￣ｉｉ一，系统可靠，是磁浮交通的主要模式之永磁电动悬浮结构简单，运行稳定，但由一一一。于低速运行时阻力过大，是制约其进步发展的主

7、要原因之为了找到种适用于城市轨道交通的电动悬浮模式，本文提出了永磁电动悬浮的通用二维和Ｈ维解析计算方法，在此基础上研究了现有各种悬浮方案的悬浮特性，认为双边电动悬浮式最适合低速轨道交通。首次对送种方案进行了研究巧计算，提出了满足工程运营需求的设计一。参数，，最后建立了目前唯的全尺寸双边电动悬浮实验平台对理论计算进行了验证。首先，分别依据两种完全不同的假说，研究了永磁阵列的外部磁场解析计算法第一－种方法是由安培分子环流假说将永磁体表面磁场等效为面电流，然后由毕奥萨伐定理推导出其空间磁场的表达式，最后通过叠加原理得到阵列的外

8、部磁场。第二种方法是由磁荷理论，，假设空间磁场是由磁荷产生的从而依据对偶原理类比静电场方程求ａｌｂａｃｈ二维解阵列