永磁电动式导体板磁悬浮列车轨道结构及相关研究

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磁悬浮列车是一种新型地面无接触高速交通运输工具,无污染、噪音小、能耗低、易维护、安全性高。我国地域广阔、人口众多,改革开放以来,随着经济的持续发展和人口城市化趋势的加速,发展磁悬浮交通技术有着重要的战略意义。 永磁电动式导体板磁悬浮列车是通过车载永磁体在导体轨道中感应出涡流实现悬浮和导向的。相对于其它形式的磁悬浮列车更有独到之处:结构简单、悬浮气隙大、造价低、可以同时应用于市内和城际交通。但由于涡流在产生悬浮力的同时也会产生电磁阻力,该型列车相对较底的浮阻力比是阻碍其发展应用的不利因素之一。 本论文从研究导体板涡流分布出发,在总结前人相关研究成果的基础上,给出了一个新的三维涡流分布数学模型,应用Maxwell电磁场方程,通过数学推导和分析,提出轨道导体板分层结构。设计制造了自己的实验装置,通过实验研究证明,分层结构的轨道导体板相对于传统的整体导体板,在不影响悬浮力大小的情况下有效地降低了电磁阻力,有效地提高了系统的浮阻力比。论文还就分层结构所涉及的相关问题、其它形式的导体板结构、车载Halbach永磁体的磁场分布和电磁阻尼方法等进行了一定理论和实验研究。最后还提出了一种新型的永磁电动式导体板磁悬浮列车设计,这种新型列车的电磁道岔结构相对于Magplane更简单可行。
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