高温超导轴向磁通感应悬浮电机的磁场和特性分析

摘要

本文设计了一个新型磁悬浮装置方案--高温超导旋转磁场电动磁悬浮,该悬浮装置通过在初级高温超导绕组中通入三相交变电流产生圆周运动的交变磁场,与其在次级导体中感应出的涡流磁场相互作用产生悬浮力,能够在装置静止的条件下实现固有稳定的电动式磁悬浮。高温超导电机临界电流的大小主要由电机初级槽漏磁通密度决定,在气隙一定的条件下电磁力的大小主要由初级电流和感应板涡流决定。为准确分析装置力特性,建立了悬浮装置的多层分环电磁模型,采用电机电磁场理论方法进行磁场分布求解,并直接利用磁场分析所得的磁场分布结果求解次级悬浮力和水平转矩,给出磁悬浮装置的力特性与其参数的关系,证明在一定的输入激励条件下,装置可以输出足够大的悬浮力,但次级损耗不可避免，通过实验和有限元分析证明了理论分的正确性。