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摘要
超导电动悬浮列车以超导磁体作为核心部件，具有环境影响小、高速下自稳定、安全性能好等优点，已成为高速轨道交通的重要发展方向之一.然而，传统的磁体线圈结构存在绕组内磁场过于集中的问题，导致磁体的临界电流下降显著，列车的悬浮及安全性能也受到影响.针对现有悬浮磁体结构自场集中导致的临界电流衰减问题，本文提出了一种梯形高温超导磁体线圈结构.建立了一种可以提升磁体临界电流计算效率的均质自洽模型，设计了梯形结构线圈的结构参数并完成了磁体线圈的绕制.实验和计算结果表明，自洽模型计算的磁体临界电流与实验测量值吻合良好，验证了模型的准确性.利用该模型对日本山梨试验线上的全尺寸车载高温超导磁体进行了结构优化设计.研究发现，优化后的车载磁体绕组内磁场集中程度明显下降，车载磁体的临界电流及目标区域的磁场强度显著提高.本研究相关成果可为电动悬浮列车车载磁体的结构设计提供参考.
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单位牵引动力国家重点实验室; 西南交通大学
