高溫超導(dǎo)磁懸浮動態(tài)特性及改善方法研究.pdf

1、自高溫超導(dǎo)磁懸浮現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)以來，高溫超導(dǎo)磁懸浮以其獨(dú)特的無源自穩(wěn)定優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)軸承、飛輪儲能和軌道交通等領(lǐng)域。2000年西南交通大學(xué)研制成功世界首輛載人高溫超導(dǎo)磁懸浮實(shí)驗(yàn)車，掀起了高溫超導(dǎo)磁懸浮車研究熱潮。此后，該小組在十幾年的研究工作基礎(chǔ)上，于2014年6月搭建完成并調(diào)試成功世界首例真空管道高溫超導(dǎo)磁懸浮車試驗(yàn)平臺，將高溫超導(dǎo)磁懸浮與真空管道運(yùn)輸方式結(jié)合起來，受到世界范圍的廣泛關(guān)注。
　　目前有關(guān)高溫超導(dǎo)磁懸浮的研究，主要

2、集中在準(zhǔn)靜態(tài)宏觀電磁特性上，包括懸浮力、導(dǎo)向力、剛度及力弛豫等。然而磁懸浮車在實(shí)際運(yùn)行過程時(shí)，超導(dǎo)塊材將不可避免經(jīng)歷不均勻的外磁場，會對超導(dǎo)體的懸浮性能產(chǎn)生影響。為此本論文首先研究了高溫超導(dǎo)磁懸浮動態(tài)測試系統(tǒng)永磁軌道圓盤橫向不同位置的軌道磁場不均勻性，同時(shí)對軌道運(yùn)動條件下的磁場波動變化情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)軌道磁場沿運(yùn)行方向存在不均勻性且聚磁鐵軛能有效緩解磁場的不均勻度。
　　然后研究了高溫超導(dǎo)塊材在準(zhǔn)靜態(tài)下的懸浮特性及其表面磁場，

3、重點(diǎn)分析在不同場冷高度和工作高度往返測試中及弛豫條件下的懸浮力及塊材上下表面不同位置的磁場變化，并從超導(dǎo)體表面磁場角度出發(fā)闡述其懸浮力變化的本質(zhì)原因，發(fā)現(xiàn)塊材的懸浮力與磁場的變化緊密相關(guān)。隨后研究在動態(tài)運(yùn)行條件（包括不同運(yùn)行速度、場冷高度、工作高度及循環(huán)加減速）塊材的懸浮力及相應(yīng)的表面磁場變化，分析波動的外部磁場對高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)懸浮性能的影響。
　　最后，針對高溫超導(dǎo)磁懸浮車的動態(tài)運(yùn)行特性，本文提出并驗(yàn)證了兩種改善方法:一是在