[發明專利]高速磁懸浮列車用直線發電機的最大功率計算方法

有效

• 申請號: 201911147984.5
• 申請日: 2019-11-21
• 公開（公告）號: CN110909296B
• 公開（公告）日: 2021-06-22
• 發明（設計）人: 呂剛;徐杰
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10;B60L13/04
• 代理公司: 北京市商泰律師事務所 11255
• 代理人: 姜威

1.一種高速磁懸浮列車用直線發電機的最大功率計算方法，其特征在于，包括：

根據高速磁懸浮列車用直線發電機，建立所述直線發電機的坐標系關系模型；

根據所述的坐標系關系模型，計算超導線圈的磁感應強度，包括：采用空間諧波法計算超導線圈磁動勢，由超導線圈的磁動勢得到超導線圈磁場標量磁位的分布，進而推導超導線圈的磁感應強度，所述的超導線圈的磁感應強度如下式(2)所示：

其中，f₀(m,n)是與超導線圈排列與尺寸有關的函數，μ₀為空氣磁導率，Ψ(x,y,z)為y0區域的標量磁位，∑為奇數和，N_s、I_s為超導線圈的匝數與電流大小，a₀為超導線圈的長,τ是超導線圈在x軸方向上排列的極距，m＝1,3,5,7,......，b₀為超導線圈的寬，W_z是超導線圈在z軸方向上排列的極距，n＝1,3,5,7,......；

根據所述的超導線圈的磁感應強度，計算懸浮線圈的感應電流；

根據所述的懸浮線圈的感應電流，計算懸浮線圈的磁感應強度，包括：先采用空間諧波法，由得到的懸浮線圈電流推導出懸浮線圈磁動勢，再由磁動勢求解標量磁位，然后由磁位與磁感應強度關系推導出懸浮線圈的磁場；

根據所述的懸浮線圈的磁感應強度，計算集電線圈的開路電壓，進而得到集電線圈的最大功率，即直線發電機的最大功率。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的直線發電機的坐標系關系模型包括兩套坐標系(x，y，z)和(x',y',z')，其中(x，y，z)坐標系的原點固定在車載超導線圈的中心位置，隨著車輛的移動而移動；(x',y',z')坐標系與地面保持靜止，t＝0時刻其坐標原點與(x，y，z)坐標系的原點在同一位置，當若車輛以速度υ沿x'軸正方向移動，則在t時直線發電機的坐標系關系模型如下式(1)所示：

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的采用空間諧波法計算超導線圈磁動勢，包括，所述的磁動勢如下式(3)所示：

其中，∑為奇數和，N_s、I_s為超導線圈的匝數與電流大小，a₀為超導線圈的長,τ是超導線圈在x軸方向上排列的極距，m＝1,3,5,7,......，b₀為超導線圈的寬，W_z是超導線圈在z軸方向上排列的極距，n＝1,3,5,7,......。

4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述的根據所述的超導線圈的磁感應強度，計算懸浮線圈的感應電流，包括，所述的懸浮線圈的感應電流如下式(4)所示：

其中，N₁為懸浮線圈匝數，P₀₁(1)是反映超導線圈與懸浮線圈耦合緊密的一個數值,I_s為超導線圈的電流大小，υ為車速，v表示第v個懸浮線圈，R1為懸浮線圈的電阻，L1為懸浮線圈的電感，τ₁為懸浮線圈x軸方向上排列的極距，|g₁(ω)|為g₁(ω)的模，為g₁(ω)的相角,t為時間。