随着世界经济的快速发展,城市人口密度的高速增长,人们出行量的递增和活动范围的扩大,对公共交通系统高速化和绿色化提出了更高的要求。而超导磁悬浮列车由于高速、爬坡能力强、对环境友好、无噪音等优点满足了轨道交通日益增长的需求。磁悬浮列车从根本上克服了传统列车轮轨粘着的限制、机械噪声及磨损等问题,实现了列车与地面轨道之间无机械接触的高速运行。超导磁悬浮列车速度达到500km/h及以上,传统的机械接触式供电方式已经不太适应,易出现寿命短、损耗大、发热、稳定性差、风阻力大等问题。因此,利用车载直线发电机给超导磁悬浮列车的用电设备供电,成为发展磁悬浮列车的必要技术及重点研究方向。首先,论文对磁悬浮列车的起源及其发展进行了回顾,阐述了近些年来国内外磁悬浮列车的研究现状,并对超导磁悬浮列车的各种供电系统的性能作出了详细的评估,表明了研究车载直线发电机的必要性。由于车载直线发电机对比于其他的磁悬浮列车供电系统,有着简单便捷、耐久性高、对环境友好、可靠性高等优点,因此研究车载直线发电机的性能对超导磁悬浮列车供电系统有着重要意义。接着,介绍了车载直线发电机的拓扑结构,阐述了直线发电机的完整供电系统及其优缺点,着重分析了轨道两侧铺设的线圈磁场分布,给出了直线发电机利用谐波进行发电的机理。其次,通过三维有限元分析对车载直线发电机特性进行了研究。着重分析列车在不同运行姿态即不同速度和不同悬浮高度下,直线发电机的磁场和涡流的变化规律,计算并分析了直线发电机的发电功率及对列车推进、悬浮系统的影响。最后,研究了超导线圈杜瓦外壳产生的涡流对直线发电机性能的影响,并对杜瓦外壳的结构进行了优化。根据分析磁悬浮车多运行姿态下直线发电机的性能,为工程实践提供理论基础和数据支持。