考虑剩磁作用的中低速磁浮电磁力分析

摘要

为了探究悬浮电磁铁剩磁对EMS(electro-magnetic suspension)中低速磁浮列车垂向电磁力的影响,首先,分析了悬浮电磁铁相对磁导率变化规律,并基于等效磁路法建立单电磁铁悬浮模型;其次,根据Jiles-Atherton磁滞理论研究了悬浮电磁铁的极限磁滞回线状态,分析了悬浮电磁铁剩磁的动态作用;最后,通过电磁力台架试验开展垂向电磁力对比验证,并提出了最大化利用电磁效率的措施.研究结果表明:在线圈电流处于0~20 A时,悬浮电磁铁剩磁近似等于常量,垂向电磁力的主要影响因素是线圈电流;在线圈电流处于20~40 A时,悬浮电磁铁达到磁饱和状态,且由于处于极限磁滞状态使得悬浮电磁铁具有最大剩磁作用,最大差值约为1 kN,随着线圈电流进一步增加,悬浮电磁铁相对磁导率的降低使得剩磁作用逐渐减弱.