分布式电磁–永磁混合悬浮系统的设计及特性研究.pdf

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1、代号10701学号0950490190分类号TM153密级公开题（中、英文）目分布式电磁–永磁混合悬浮系统的设计及特性研究DesignandCharacteristicsAnalysisofDistributedElectropermanentSuspensionSystem作者姓名文睿指导教师姓名、职务谢拥军教授学科门类工程学科、专业电磁场与微波技术提交论文日期二○一一年十二月西安电子科技大学学位论文独创性（或创新性）声明秉承学校严谨的学风和优良的科学道德，本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文

2、中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得西安电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切的法律责任。本人签名：日期西安电子科技大学关于论文使用授权的说明本人完全了解西安电子科技大学有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属西安电子科技大学。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。同时本人保证，毕业后结合学位论文研究课

3、题再撰写的文章一律署名单位为西安电子科技大学。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密，在年解密后适用本授权书。本人签名：日期导师签名：日期摘要摘要电磁悬浮技术是一门综合了材料学、电磁学、控制理论、电力电子技术、信号处理以及计算机科学等众多领域的边缘学科。自1922年，德国工程师HermannKemper提出了电磁悬浮原理之后，随着新技术和新材料的不断发展，电磁悬浮技术得到了深入的研究和广泛的应用。本文从最基本的磁学和磁性材料知识出发，研究了电磁悬浮基本原理。介绍了电磁悬浮的基本参数和设计注意事项，并提出了分布式电磁-永磁混合悬浮系统的设计思路。在此基础上，给出了分布式电磁-永磁

4、混合悬浮系统中永磁部分的设计方法。最后，结合电磁部分设计方法和悬浮理论，给出了四元方形分布式大气隙电磁-永磁混合悬浮系统的设计方案，研究和分析了该系统的磁场特性、三自由度的运动特性以及空间稳定性，并给出实验测试结果，最终达到三自由度空间稳定悬浮。文章的最后还给出了几种新型的分布式电磁-永磁混合系统的设计方案，拓展了分布式电磁-永磁混合悬浮系统的设计思路。关键词：有限元大气隙分布式电磁-永磁混合悬浮系统三自由度AbstractAbstractTheElectroMagneticSuspension(EMS)isacomprehensiveinterdisciplinarysubject,wh

5、ichincludesmaterialsscience,electromagnetism,controltheoryandpowerelectronictechnology,signalprocessingandcomputerscience.In1922,GermanengineerHermannKemperputforwardtheprincipleofElectroMagneticSuspension.Withthenewtechnologyandnewmaterialdevelopment,EMStechnologygottothoroughresearchandextensive

6、application.ThisarticleanalysesthebasicprincipleofelectromagneticsuspensionbasedonthemagnetismandmagneticmaterialscombiningwiththeMaxwell'sequations.Introducesthebasicelectromagneticsuspensionparametersanddesignprecautionsandputsforwardthedistributedthedesignideasofthemixtureelectromagnetic-perman

7、entmagnetofsuspensionsystem.Basedonthis,thedesignmethodofthesystemisgiven.Finally,thedesignofthefourarrayssquaredistributedelectromagnetic-permanentmixedlargeairgapsuspensionsystemisgivencombinedwithsomedesignmet