高速磁悬浮列车具有高速快捷、安全可靠、绿色节能以及后期维护少等优势,是我国交通强国战略的重要发展领域。在磁浮列车高速运行时,传统的接触式供电方式由于磨损大,供电可靠性低等因素不再适用,需要采用非接触式供电。因此,车载直线发电机因其高效、维护方便、供电可靠等优点,成为高速磁浮列车供电系统的关键技术以及重要研究方向。初步设计的基础型直线发电机功能单一,无法有效地减小列车振动。通过对集电线圈的尺寸和布置方式进行改进,零序型直线发电机不仅可以满足列车供电需求,而且可以通过在集电线圈中注入零序电流对转向架产生阻尼作用,减小列车振动,增加乘坐舒适度。本文通过有限元方法建立零序型直线发电机三维分析模型,对列车在不同工况和不同姿态时零序型直线发电机的集电能力、受力情况以及零序电流产生的阻尼效果进行研究。首先,阐述课题的研究背景与意义,简要介绍了国内外高速磁悬浮列车的发展概况和运行原理,然后概述了高速磁浮列车直线发电机的工作原理和研究现状。然后,针对基础型和零序型集电线圈两种分布方式,利用ANSYS有限元软件分别建立直线发电机的三维分析模型,分析超导线圈、悬浮线圈和集电线圈之间能量传递关系和磁场耦合机理。采用解析方法,研究零序型直线发电机中零序电流的阻尼作用原理。最后,根据构建的零序型直线发电机三维有限元模型,研究列车在不同运行工况和不同姿态时直线发电机的电磁特性。主要明确列车在不同速度、悬浮高度、发生横向偏移以及俯仰和偏航姿态时,悬浮线圈感应电流和磁场的变化特点、集电线圈的集电能力以及转向架的受力情况,着重分析了零序电流对列车产生的阻尼作用。仿真结果表明,零序型直线发电机可以在满足列车供电需求的同时,有效增加列车阻尼。