直线电机城市轨道交通是新型的资源节约型技术方式。直线感应电机具有结构简单、成本低的优点,但其效率较永磁电机差;而传统的永磁直线同步电机,需将绕组或永磁体沿轨道全线铺设,增加工程造价。本项目提出一种新型永磁直线电机,其绕组和永磁体均置于车辆侧的初级,而轨道侧的次级仅由导磁性材料组成,兼具高效率、低成本、大推力和强容错。按照计划,开展了电机结构研究、电磁性能分析、优化控制策略、驱动系统等方面的工作,取得了创新性研究成果。提出了多种初级永磁型直线电机系统,降低了电机制造成本和系统运行维护费用,提升了推力密度、容错能力和动静态性能。研究永磁体阵列,提出优化方案,实现了聚磁效应,提升了电机的气隙磁密;运用电枢电流引起的脉动力与定位力互相抵消,抑制了电机推力波动。设计了多种结构磁场调制永磁直线电机,提升了电机的推力密度,优化设计双动子互补结构,合理采用导磁体隔开动子,形成模块化互补结构,在保证电机推力密度同时,提高了电机的容错性能。建立了电机等效磁网络模型、有限元模型、场路耦合电机系统仿真模型,精确计算电机的电磁特性,为先进控制策略的实施提供保障。研制了电机数字控制器,实现了永磁直线电机的闭环控制、直接推力控制、开绕组控制等,综合评估系统性能。相关成果发表SCI收录论文22篇,授权发明专利11项,获国家技术发明二等奖;项目执行期内,负责人获批国家优秀青年基金、江苏省杰出青年基金。 2100433B