艾春洋, 蓝益鹏

(沈阳工业大学 电气工程学院,辽宁 沈阳 110870)

0 引 言

轨道交通的牵引系统所使用的电机主要为旋转电机和直线电机[1]。与旋转电机相比，直线电机的驱动方式具有显著优点[2]。无论在中国国内还是国外，直线感应电机驱动在高速铁路运营系统中均得到了广泛的应用，如日本横滨市营地铁4号线、中国广州地铁6号线等。直线感应电机在轨道交通方面应用存在低效率、无功功率占比高等缺点[3]。在长定子轨道交通领域，将永磁体或绕组沿轨道铺设，大幅度增加预算成本，日常的维护也比较困难，这些技术难题亟待解决[4]。

直线电机法向力较大，一般情况下，该法向力可能是电磁推力的数倍。通常主要研究直线电机的水平推力，一般不考虑法向力[5-7]，但是磁悬浮列车运行速度非常快，在竖直方向的法向力必须得到很好的控制，使列车能稳定运行。车身本身具有重力，重力的方向和磁悬浮力的方向相反，可以通过调节磁悬浮力的大小与自身车重达到平衡，此时的动子和定子间没有摩擦，达到了稳定运行的目的[8]。在水平方向上，采用直线电机直接驱动方式，可以实现无磨损快速运动。

本文设计的混合励磁磁通切换直线磁悬浮电动机(HEFSLMSM)主要应用于磁悬浮列车牵引系统，该电动机的抱轨结构使动子结构更加复杂，永磁体、励磁绕组以及电枢绕组均位于短动子上，次级长定子仅由导磁铁心构成，用1台电动机能够实现直接驱动和稳定悬浮，同时还具有可调节的气隙磁场。……