常导型高速磁浮列车电磁系统参数优化设计

摘要

常导型高速磁浮列车采用悬浮电磁铁与长定子轨道构成的直线同步电机驱动,以效率高、可控性好、集成化程度高等优势成为目前唯一投入商业运营的高速磁浮方案,在中长距离的超高速、高速轨道交通领域拥有巨大发展潜力。随着应用和运营的不断加深,开展常导型高速磁浮电磁系统的精细化建模与新材料应用分析对进一步提升性能具有重要意义。本文围绕常导型高速磁浮列车悬浮电磁铁的动态电磁特性,通过有限元仿真了动态电磁过程,研究了不同电工软磁材料对悬浮力和浮重比的影响,通过正交试验设计方法确定了影响浮重比的关键参数,并提出了最优的结构参数;最后对优化前后的电磁特性进行了对比分析。研究结果表明:通过优化悬浮电磁铁铁心截面几何参数结合更换高端取向硅钢,可实现减重61.57 kg,浮重比可提升约16%。本研究所得结论对常导型高速磁浮列车电磁系统升级换代具有重要意义。