本文的研究对象是高速和低速磁浮列车的悬浮和牵引系统,主要内容是运用有限元分析软件对它们进行电磁场分析,并根据分析结果指导系统的设计。磁浮列车以其安全、快速、环保和节能等诸多有点,在中国具有广泛的应用前景,磁浮技术国产化也是大势所趋。作为磁浮技术国产化的一部分,本文的工作有助于了解磁浮列车悬浮和牵引子系统性能与设计参数、运行工况等外部条件的关系。同时,本文的分析还可以为系统的优化设计提供必要的理论依据。 本文主要做了如下几个方面的工作: 1.介绍了磁浮列车的分类和主要特点,回顾了磁浮技术的发展历史,分析了磁浮技木在中国的广泛应用前景和磁浮技术国产化的意义,引出了本文的中心任务:磁浮列车电磁系统的分析与设计。 2.简要介绍了有限元分析方法的基本原理和有限元求解的一般步骤,介绍了本文用到的分析工具以及有限元分析所存在的缺陷。 3.运用有限元分析软件ANSYS对高速磁浮列车的悬浮和牵引系统以及低速磁浮列车的悬浮系统进行了全面的分析。根据设计参数建立简化分析模型,分析了悬浮和牵引系统在额定工况下的磁场分布,还分析了悬浮力和推力与系统的设计参数和运行工况之间的关系,为优化设计提供了必要的理论依据。此外,本文提出的导向刚度的概念,可以为低速悬浮电磁铁磁极极面宽度的选择提供参考。 4.根据有限元分析提供的理论依据,参考他人的设计结果,设计了简单实用的低速悬浮电磁铁试验台,同时,设计出三种不同方案的电磁铁来对比分析散热能力,为找到电磁铁的更优设计打下基础。