摘要

无铁芯超导直线同步电机(Superconducting Linear Synchronous Motor, SLSM)具有推力密度高,工作气隙大等优势,是超导磁浮列车的动力核心。由于会不可避免地受到弯道、道岔、横风和电源谐波等的影响,磁浮列车在运行过程中将发生多自由度运动,使电机次级姿态发生滚转或偏移,致使超导直线电机的电磁力性能发生改变,进而影响列车的运行稳定性。本文针对多变电机次级姿态下高温超导直线同步电机的三维力特性展开研究,首先分析了悬浮车体多自由度运动对直线电机次级姿态的影响,并建立了计算SLSM三维电磁力的有限元模型;其次,通过搭建超导同步直线电机样机,实验验证了模型的有效性,最后基于该模型研究了无铁芯SLSM次级在发生横向偏移、法向偏移、侧滚、俯仰以及偏航条件下的三维电磁力输出特性及其变化规律,为超导磁浮列车运行性能优化提供了理论依据。