【摘 要】
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社会和经济的不断发展，对轨道交通系统提出了新的技术要求。直线电机轨道交通系统因其具有较强的爬坡能力、拐弯半径小的优势受到越来越多的关注。但是，由于牵引中采用的是直线
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社会和经济的不断发展，对轨道交通系统提出了新的技术要求。直线电机轨道交通系统因其具有较强的爬坡能力、拐弯半径小的优势受到越来越多的关注。但是，由于牵引中采用的是直线感应电机，需要励磁电流激励，因此导致系统的能耗大、效率低。对于直线电机而言，永磁电机的效率比感应电机有明显的提升。因此，可以考虑用永磁直线电机代替直线电机轮道交通系统中的直线感应电机。 对于轨道交通用的永磁直线电机来说，其运行的可靠性是至关重要的。同时，也要求电机具有较高的性能，如高推力密度、稳定的推力、宽调速范围等。此外，还需要尽可能地降低电机制造的成本。 磁通反向永磁直线电机的次级具有结构简单价格低廉的特点，适合沿轨道长线铺设。本文提出了新型的模块化初级永磁磁通反向直线电机，由于磁路的互补性，使之具有较为正弦对称的反电势，较小的定位力，较小的推力脉动，较高的容错性能。此外，为了进一步提升磁通反向永磁直线电机的推力密度与调速范围，分别对其衍生的游标电机结构与混合励磁结构进行了研究。本篇论文针对以下几个方面做出了相对系统的研究: 1.提出了一种模块化的初级结构的磁通反向永磁电机并对其的电磁性能进行了分析。解释互补性的磁路电机，其反电势较为正弦，定位力较小，推力也较为平稳的原因。 2.对提出的容错式磁通反向永磁直线电机的基本结构进行介绍的同时，阐述了其基本工作原理。利用有限元软件，对电机的电磁性能进行了分析，通过与传统的磁通反向直线电机对比，证明所提出的电机的优势明显。 3.基于永磁磁通反向直线电机的基本结构，提出了容错式永磁游标直线电机并分析其基本的工作原理。利用ansoft软件，对该电机的永磁磁场、电枢磁场、电感、磁链和反电势、定位力以及推力等电磁性能进行分析。 4.研究模块化初级结构的混合励磁式磁通反向永磁直线电机。不同于传统的磁通反向电机，永磁体位于定子齿表面，提出的混合励磁式电机采用的是内嵌式的永磁体，充磁的方向与电枢绕组和励磁绕组电流的磁通方向相互并联，因此永磁体在电流的冲击下不容易发生不可逆的退磁，提高了可靠性。
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