2023年7月电工技术学报Vol.38No.14第38卷第14期TRANSACTIONSOFCHINAELECTROTECHNICALSOCIETYJul.2023DOI:10.19595/j.cnki.1000-6753.tces.221852基于分布磁路法的非晶合金高速磁浮直线电机悬浮力计算包木建1孙玉玺2陈春涛3郑晓钦1（1.青岛大学电气工程学院青岛2660712.中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛2661113.青岛大学自动化学院青岛266071）摘要非晶合金作为一种低损耗铁心材料，在高速电机中具有较好应用前景。为探明非晶合金在高速磁浮直线电机中应用的可行性，该文针对常导型高速磁浮直线电机，采用改进的分布磁路法分别计算硅钢和非晶合金作为长定子铁心材料时的气隙磁通密度，并结合虚位移法对比计算两种材料下的静态悬浮力。首先，针对高速磁浮直线电机长定子与动子极距不等、动子极面直线发电机齿槽以及动子轭部不连续等特殊结构，对分布磁路法加以改进，分段表征磁导率并分段计算磁压降，进而计算得到硅钢、非晶长定子在不同励磁电流下精确的气隙磁通密度。在此基础上，采用虚位移法，对比计算基于两种长定子铁心材料下直线电机静态悬浮力，并进行有限元验证。最后，实测两种材料长定子直线电机的静态悬浮力，均能满足高速磁浮列车悬浮要求，进一步验证了解析计算结果的准确性，以及非晶合金长定子磁浮直线电机的合理性。关键词：高速磁浮直线电机非晶合金分布磁路法悬浮力中图分类号：TM359.40引言高速磁浮列车作为一种速度快、噪声小的陆上轨道交通工具，填补上了航空运输和高铁运输之间的速度空白，近年来成为备受关注的研究热点[1-4]。当列车以600km/h高速运行时，为其提供动力的高速磁浮直线电机长定子铁耗也维持在较高水平。非晶合金作为一种良好的导磁材料，可以取代硅钢作为电机的铁磁材料来大幅降低高频旋转电机的铁心损耗，在高频旋转电机[5-9]中已有应用，在高速磁浮直线电机中，也有初步探讨[10]。然而非晶合金材料的饱和磁通密度相比于硅钢要小[11]，因此，非晶合金能否替代硅钢作为直线电机长定子的铁心材料需要进行深入研究，尤其电机静态悬浮力是首要考虑的性能。近年来，国内外大量学者针对高速磁浮直线电机进行了诸多研究。高速磁浮直线电机按照悬浮原理分类，主要可以分为电磁悬浮型（吸力、常导型）和电动悬浮型（斥力、超导型）两种[12]。常导型高速磁浮直线电机利用悬浮电磁铁与轨道长定子之间的电磁吸力来使悬浮电磁铁实现悬浮，依靠长定子内部通入的可变频交变电流在气隙中形成的行波磁场与悬浮电磁铁产生...
