电动磁浮列车用直线谐波发电机发电特性计算

摘要：

为研究高速磁悬浮车辆直线谐波发电机的发电特性,首先,基于空间谐波法,提出超导线圈的磁动势分布模型,并推导超导线圈在三维空间内磁感应强度分布公式;其次,基于悬浮线圈与超导线圈间的电磁耦合关系,计算悬浮线圈电流的感应磁场,分析得知悬浮线圈五次谐波磁场用于感应集电;然后,将悬浮线圈五次谐波磁场作为集电线圈的激励,推导集电线圈感应电动势的解析式;最后,以日本山梨线MLX01型磁浮列车为工程背景,利用数值解析值、有限元仿真和日本山梨线实测数据进行了对比分析.研究结果表明:超导线圈磁感应强度、感应电动势和集电功率的解析值与有限元仿真、实测数据的相对误差均在 10%以内,验证了磁动势分布模型和解析模型的有效性;列车速度大于 100 km/h时,悬浮线圈电流及其感应磁场趋于饱和;集电线圈感应电动势与列车运行速度近似呈线性关系,集电功率与速度呈二次非线性关系;列车速度 500 km/h时,集电功率为 43.3 kW;列车速度在380 km/h时达到25.0 kW的目标集电功率,保证了磁悬浮车辆车载供电的可靠性.

关键词：磁浮车辆、数值解析、直线发电机、空间谐波法

所属期刊栏目：58

分类号：U266.4(机车工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：783-791