双导体板并列式电动悬浮与导向技术研究

发布时间：2023-03-04 22:19

　　电动磁悬浮机构是一种基于涡流与源磁场相互作用产生电磁力,从而实现了悬浮与导向的电磁机构,因其具有安全可靠、悬浮间隙大、造价相对便宜等优点,进而在交通(例如,磁悬浮列车)和电磁发射(例如,航天辅助发射系统)等领域得到了及其广泛的应用。本文以空天飞行器磁悬浮电磁助推发射技术为应用背景,开展了一种基于电动悬浮原理的双导体板并列式电动悬浮导向装置(Two-conductor Plate Parallel Electric Suspension and Guiding Mechanism,简称TPESGM)的研究,并通过建立解析模型及有限元模型分析了其刚度及动态稳定性,揭示了TPESGM在不同结构参数下的悬浮特性变化规律,最后制作了样机,进行了实验研究。首先,根据等效磁化强度原理,将永磁体的作用用磁化强度函数表示,并根据分层理论推导出其二维解析模型,求取各区域的矢量磁位及气隙磁密的表达式。根据提出的分区法和对称原理建立TPESGM的解析模型,然后采用有限元法对解析模型进行验证,对比发现相对误差在10%以内。其次,根据刚度的定义,建立磁悬浮装置的刚度系数矩阵,并结合TPESGM的结构特点对刚度系数...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 磁悬浮与导向技术国内外研究现状
        1.2.1 磁悬浮与导向技术国外研究现状
        1.2.2 磁悬浮与导向技术国内研究现状
        1.2.3 磁悬浮与导向技术国内外文献综述简介
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 TPESGM解析模型的建立
    2.1 引言
    2.2 TPESGM结构及工作原理
    2.3 TPESGM的解析模型
        2.3.1 静态气隙磁场解析
        2.3.2 磁阻力和法向力二维解析
        2.3.3 四分之一模型电磁力三维解析
        2.3.4 整体模型电磁力解析
    2.4 有限元仿真及实验验证
    2.5 本章小结
第3章 TPESGM磁悬浮静态刚度的分析
    3.1 引言
    3.2 TPESGM刚度矩阵的定义及简化
    3.3 导向及悬浮方向位移对刚度系数的影响
    3.4 轴向偏转对刚度系数的影响
    3.5 本章小结
第4章 TPESGM稳定性的分析
    4.1 引言
    4.2 磁悬浮系统的稳定性分析
        4.2.1 电磁力系数求解
        4.2.2 磁悬浮系统稳定性
    4.3 两自由度分析
    4.4 三自由度分析
    4.5 本章小结
第5章 TPESGM影响因素的分析
    5.1 引言
    5.2 TPESGM垂向耦合长度与极距的影响分析
    5.3 TPESGM极弧系数与永磁体厚的影响分析
    5.4 TPESG导体轨道板厚和垂向长度的影响分析
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢



本文编号：3755117