永磁线性涡流制动的性能分析与试验研究

为弥补电磁涡流制动系统在重量和发热方面的不足,文中设计了一种永磁式线性涡流制动装置样机,基于等效磁路法推导制动力及吸力解析公式,并用于指导设计参数初始值的选取。通过有限元仿真,对比分析了永磁涡流制动与电磁涡流制动的制动力及吸力特性。搭建永磁涡流制动试验装置,测试不同速度、不同气隙的涡流制动特性,并与解析法及有限元法的计算结果进行对比和误差分析。结果表明:在与原电磁涡流制动装置长度相同的前提下,设计的永磁涡流制动装置样机可以达到与其相当的制动力水平,且在200~400 km/h区间永磁涡流制动力更稳定,吸力更低;解析计算和有限元仿真结果均与试验曲线变化趋势一致,有限元仿真精度更高;当气隙达到70 mm时,制动力和吸力均趋于0,此缓解高度与原电磁涡流制动装置的缓解高度一致。从制动力及吸力特性的角度分析,永磁线性涡流制动适合高速列车应用。