高溫超導(dǎo)磁懸浮動(dòng)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(lái)，高溫超導(dǎo)磁懸浮以其獨(dú)特的無(wú)源自穩(wěn)定優(yōu)勢(shì)被廣泛應(yīng)用于超導(dǎo)軸承、飛輪儲(chǔ)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(tái)，將高溫超導(dǎo)磁懸浮與真空管道運(yùn)輸方式結(jié)合起來(lái)，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(guò)程時(shí)，超導(dǎo)塊材將不可避免經(jīng)歷不均勻的外磁場(chǎng)，會(huì)對(duì)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(dòng)態(tài)測(cè)試系統(tǒng)永磁軌道圓盤橫向不同位置的軌道磁場(chǎng)不均勻性，同時(shí)對(duì)軌道運(yùn)動(dòng)條件下的磁場(chǎng)波動(dòng)變化情況進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)軌道磁場(chǎng)沿運(yùn)行方向存在不均勻性且聚磁鐵軛能有效緩解磁場(chǎng)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(chǎng)，

3、重點(diǎn)分析在不同場(chǎng)冷高度和工作高度往返測(cè)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(chǎng)變化，并從超導(dǎo)體表面磁場(chǎng)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(chǎng)的變化緊密相關(guān)。隨后研究在動(dòng)態(tài)運(yùn)行條件（包括不同運(yùn)行速度、場(chǎng)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(chǎng)變化，分析波動(dòng)的外部磁場(chǎng)對(duì)高溫超導(dǎo)磁懸浮系統(tǒng)懸浮性能的影響。
　　最后，針對(duì)高溫超導(dǎo)磁懸浮車的動(dòng)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