随着人们生活质量的提高及出行需求的增加,汽车数量迅速增加,传统内燃机汽车的模式使得能源消耗过快且污染较大,因此绿色环保、高效率、低噪音、无接触的磁浮汽车正被人们所期待。本文利用永磁电动悬浮技术,提出了一种可用于磁浮汽车的Halbach径向永磁电动轮悬浮系统。该系统结构与径向磁浮轴承相类似,将其动子改为车轮,定子转换为车子运行的导体板道路,当车轮有一定转速时,与导体板有相对运动。进而磁轮与导体板中感应出的涡流相互作用实现悬浮。本文通过对该方案的仿真和实验研究,提出了设计方案和装置参数,对其浮阻力特性及振动特性进行分析,设计了Halbach径向永磁电动悬浮汽车的原理样机,并在论文结尾处分析了搭建样机试验出现的技术问题。首先,阐述了国内外开展电动悬浮的进展,包括悬浮力和磁阻力的计算公式介绍。分析了影响径向永磁电动悬浮磁轮力特性的主要参数,利用Maxwell二维瞬态模块计算了磁轮装置在不同参数下的力特性。选择较为合理的参数来设计径向永磁电动悬浮装置,并对悬浮系统进行了不同工况下的仿真计算。这是搭建永磁电动悬浮磁轮系统的关键步骤。其次,通过利用ANSYS Workbench的转子动力学分析模块对磁轮-转子系统进行仿真计算,得到了坎贝尔图、临界转速和各转速下的固有频率,并由经验公式求得了避免发生共振的转速,在工作状态时尽量不要在该转速下长时间运行。此外,通过模态分析计算得到了六阶振型图,为结构动态设计及设备故障诊断提供一定的建议。最后,基于电磁仿真结果搭建了一种新型径向永磁电动悬浮磁轮装置,并基于本小组研发的动态测试系统SCML-01搭建了永磁电动磁轮悬浮系统实验平台,针对不同工况下磁轮和导体板的静态悬浮特性进行分析,得到了Halbach阵列径向永磁轮悬浮装置的浮阻力特性与转速、悬浮间隙与转速等的关系,并利用B&K分析仪对永磁磁轮系统在不同转速下的振动特性进行了测试。通过仿真结果和实验数据的对比,证明了仿真计算的准确性和实验平台的合理性,为永磁电动悬浮磁轮的设计提供一定的参考。