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磁悬浮小车电磁铁优化设计李新君，张耿，崔鹏(湖南人文科技学院能源与机电工程学院，湖南娄底417000)摘要针对磁U型电磁铁因质量大、电感大而产生的承载能力低、电流滞后电压严重的问题。
基于质量最优方法设计了U型电磁铁磁极和磁辄的结构参数，综合圈电感圈重量设计了线圈的匝数，并了漆包#结果，优后的电磁铁有的质量和的电感，有利于承载能力和电流跟踪能力的改善#关键词磁$U型电磁铁;安匝数;线圈电感;漆包线DOI:10.3969/J.ISSN.1008-7281.2021.02.04中图分类号:TM303.3文献标识码:A文章编号：1008-7281(2021)02-0009-005Optimal Design of Electromagnet of Maglrv VeSiclrLi Xinjun,Zhang Geng,and Cui Peng(School of Enegy and Electromechanical Engineeeng,Hunan Universitz of Humanities, Science and Tehnology,Loudi417000,China)Abstract Aiming at the p roblem of low carrying capacity and seoous current lagging behind voltaae of the U-shaped elecWomagnetr of maalee vehicle caused by laroe mass and induct-anca,the slTuctural parameteio of magnetic pole and yoke of the U-shaped electromagnet are designed based on masoptimieation method,thetuonspeoaoieisdesigned based on theaombina-tion otaoieinduatanaeand weight,and thespeaitiaation ottheenameeed wioeisseeeated.The oesuetsshow thattheoptimieed eeeatoomagnethasaeighteomasand asmaeeoinduatanae, whiah isbenetiaiaetotheimpooiementottheaaoyingaapaaityand au oenttoaakingabieity.Key words Maglev vehicle;U-shaped eleclromagnet；ampero turns；caii inductanca；en-ameeed wioe0引言随着长沙磁浮快线、S1磁相继投运营,磁进了人们的日常生活#运路少，磁对多数说还是的。
![电磁型磁浮列车的悬浮间隙和控制电流的依从调整方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/04784a8caf1ffc4fff47ac2d.png)
专利名称：电磁型磁浮列车的悬浮间隙和控制电流的依从调整方法
专利类型：发明专利
发明人：李云钢,龙志强,程虎,张鼎,刘恒琨,陈慧星,王强
申请号：CN200710039584.3
申请日：20070418
公开号：CN101289066A
公开日：
20081022
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种电磁型磁浮列车的悬浮间隙和控制电流的依从调整方法。
本发明在悬浮控制单元中引入工作点给定值调节器，该工作点给定值调节器内置控制曲线函数，并根据该控制曲线函数对输入值进行计算后输出。
所述的控制曲线函数经过特定的方法进行设计，可以实现当悬浮重量增大时，悬浮间隙减小同时控制电流增大；当悬浮重量减小时，悬浮间隙增大同时控制电流减小；但总的悬浮力正好平衡悬浮体的重量；并且悬浮间隙也随着控制电流的变化而单调变化。
由此，本发明可以更加灵活地在优化要求上折衷，以达到更好的性能指标。
申请人：上海磁浮交通工程技术研究中心
地址：201204 上海市浦东新区龙阳路2520号
国籍：CN
代理机构：上海浦一知识产权代理有限公司
代理人：丁纪铁
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磁悬浮列车电磁悬浮系统的设计与优化磁悬浮列车作为一种新型的高速交通工具，以其快速、安全、高效的特性备受关注。
电磁悬浮系统是磁悬浮列车的关键部分，其设计与优化对于列车的运行性能和稳定性有着重要影响。
本文将深入探讨磁悬浮列车电磁悬浮系统的设计原理和优化方法。
磁悬浮列车的电磁悬浮系统主要由轨道磁铁和车体磁铁两部分组成。
轨道磁铁产生的磁场和车体磁铁产生的磁场相互作用，形成一种悬浮力，使列车悬浮在轨道上。
为了提高磁悬浮列车的运行速度和平稳性，电磁悬浮系统的设计需要考虑以下几个方面。
首先，电磁悬浮系统的稳定性是设计的关键。
轨道磁铁和车体磁铁之间的磁场相互作用力需要保持平衡，以保证列车的稳定悬浮。
这就需要合理设计磁场的强度和方向，使得悬浮力和重力之间的平衡达到最佳状态。
同时，电磁悬浮系统的控制系统也需要具备高度的灵敏度和稳定性，能够对列车的运行状态进行实时监测和调节。
其次，电磁悬浮系统的能量消耗也是需要考虑的因素。
为了减小能源消耗，提高列车的运行效率，需要优化轨道磁铁和车体磁铁的设计。
一方面，可以通过改变磁场的强度和分布来调整悬浮力的大小，使其尽量接近列车的重力；另一方面，可以采用高效的超导材料制造磁铁，降低能量损耗，提高系统的能量利用率。
另外，电磁悬浮系统的运行速度和噪音也是需要优化的方面。
为了提高列车的运行速度，可以通过增大悬浮力来减小列车与轨道之间的接触摩擦力，从而减小动力损耗。
同时，合理设计轨道的曲线和坡度，可以减小列车在转弯和上下坡时的离心力和弯曲力，提高运行速度和平稳性。
此外，还可以通过优化磁场的分布和控制系统的调节参数，减少磁悬浮列车的噪音产生，提供更加安静的乘车环境。
最后，电磁悬浮系统的安全性是不可忽视的。
为了保证列车的安全运行，电磁悬浮系统需要具备高度的可靠性和安全性。
在设计过程中，需要考虑不同的故障情况和风险因素，并采取相应的措施来减小故障的发生和影响。
同时，对电磁悬浮系统的监测和维修也需要重视，及时发现和排除潜在的问题，确保列车运行的安全和稳定。
磁浮列车供电系统的优化设计磁浮列车是一种在磁悬浮原理基础上运行的高速交通工具，其速度可达到600公里每小时，具有快速、高效、安全、环保等优点。
因此，磁浮列车已成为各大城市建设的重点之一。
而磁浮列车的供电系统则是其运行过程中不可或缺的一环。
本文将探讨磁浮列车供电系统的优化设计。
一、需求分析在磁浮列车运行过程中，供电系统的作用是为车辆提供动力，并且通过供电系统中的调节控制器，实现对车体的控制，使之保持稳定的姿态。
因此，优化磁浮列车供电系统的设计需要考虑以下几方面需求：1.确保供电系统能够为车辆提供稳定的电能，从而实现高速行驶；2.提高供电系统的效率，减少能源的浪费，降低运营成本；3.减少能源的消耗，保护环境，实现绿色运输。
二、技术方案1.电源方案磁浮列车供电系统需要大量的电能。
传统的供电系统通常采用双绕组交流变压器提供电压。
但是这种方式的效率比较低，不易维护。
因此，采用由直流至交流的高频电源作为磁浮列车的电源是一个不错的选择。
这种电源具有体积小，重量轻，效率高的特点，可以提高能量利用率并减少能源浪费。
2.电容器方案为了保证供电系统的稳定性，在高频电源供电的情况下，电容器是必不可少的。
电容器可以通过电容器组串连接来实现电能的储备，以保证在电压波动的情况下，能够为供电系统提供稳定的电能。
同时，电容器也可以减小磁浮列车供电系统中的电流谐波，从而保证车辆的稳定性和性能。
3.电控方案针对磁浮列车行驶过程中的变速、刹车等操作，需要一套高效的电控系统进行控制和支持。
为了提高系统的响应速度和控制精度，现代化的电控系统采用数字化控制技术，利用计算机进行实时的控制和反馈，精准地控制磁浮列车的速度和姿态。
此外，电子控制系统可以提高供电系统的效率，减少能源浪费，从而降低运营成本。
三、结论通过对磁浮列车供电系统的需求分析和技术方案探讨，我们可以得出以下结论：1.采用由直流至交流的高频电源作为磁浮列车的电源，可以提高能量利用率并减少能源浪费；2.采用电容器组串连接储备电能，可以保证供电系统的稳定性，并减小电流谐波；3.采用数字化控制技术进行控制和反馈，可以提高系统的响应速度和控制精度。
基于输出饱和条件的磁浮列车悬浮控制参数优化李晓龙;翟明达;郝阿明【摘要】低速磁浮列车利用电磁吸力支撑车体,相比轮轨列车具有噪音小、转弯半径小、爬坡能力强等优点.研究控制器输出饱和条件下悬浮系统的稳定性问题,可以避免由于电网电压约束而可能出现的失稳现象,提高了系统运行的可靠性.基于磁浮列车单点悬浮模型,使用电流-位置双环设计方法设计得到可稳定悬浮的控制算法.由于磁浮列车悬浮控制器的输出饱和环节,进一步提出了一种基于搜索极大椭球的控制参数优化方法,在不改变控制算法设计的前提下实现了参数优化.通过仿真和试验均验证了优化后的控制效果,有效指导了实际系统的工程调试.%Low-speed maglev train is suspended above the guideway by the electromagnetic pared with the wheel train, the maglev train has the advantage of low noise, small turning radius and advanced climbing capacity.The system stability problem in the condition of output saturation was studied to avoid instability phenomenon caused by network voltage constraints so as to improve the reliability of the system.A single-point levitation system model of the maglev train was established and a stable levitation control algorithm was designed.Based on the analysis of the output saturation element of the levitation controller, a maximal ellipsoid searching optimization method was presented for controller parametersdesign.Parameter optimization is achieved without changing the design of the control algorithm.Simulation and experimental results show that the optimized controller can get better control results, which can be used for the guidance of practical system operation.【期刊名称】《国防科技大学学报》【年(卷),期】2017(039)004【总页数】5页(P149-153)【关键词】磁浮列车;悬浮控制;输出饱和;参数优化;最大椭球搜索【作者】李晓龙;翟明达;郝阿明【作者单位】国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073;国防科技大学机电工程与自动化学院,湖南长沙 410073【正文语种】中文【中图分类】TP273磁浮列车系统中悬浮控制是车辆的核心技术之一，悬浮控制的目标是保证悬浮电磁铁在设定间隙(如8 mm)下保持稳定悬浮，为车辆提供一种无接触的磁力支撑，实现“零”高度飞行[1]。
