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高温超导磁轴承作为高温超导飞轮储能系统的关键部件，能够为转子提供自稳定的悬浮力，消除机械摩擦，提高系统效率，进而提高整个系统的经济效益。因此，对磁轴承进行改进结构设计及其悬浮力特性研究具有重要意义。文章对高温超导飞轮储能系统径向型磁悬浮轴承的一种改进结构设计进行了悬浮力特性实验研究。首先介绍了磁悬浮轴承改进后的系统结构，增加了超导环的层数，并对超导环层间的铁垫片结构等进行了改进；其次利用所搭建的悬浮力测量系统开展了改进结构的悬浮力测量；最后绘制了悬浮力刚度变化曲线，进行了悬浮力理论计算，并将其与实验结果进行了比较。实验结果表明，理论计算与实验结果相符，改进后的高温超导磁悬浮轴承其液氮冷却效果得到明显改善，增加了悬浮力及其刚度，验证了改进设计的有效性。