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永磁开关磁链直线电机(PMFSLM)结合了永磁开关磁链(PMFS)旋转电机和永磁直线电机的双重特点,其永磁体和绕组均置于较短的动子侧,而定子仅有凸极形式的硅钢片构成,结构简单可靠、推力密度高,在应用于诸如轨道交通推进系统等长行程驱动时具有非常突出的成本优势,前景广阔,值得深入研究。本文首先简单介绍永磁直线电机的基本概况,较为详细介绍了与PMFS电机相关的双凸极永磁电机的研究发展概况,综述了国内外的相关研究情况,针对永磁开关磁链直线电机研究具体开展了以下一些工作,获得了一些较有价值的成果:首先,本文讨论分析了PMFSLM设计中非常关键的动子齿数与定子极数的配合关系对电机性能的影响;推导了PMFSLM的数学模型并建立dq坐标下的电机方程。并以轨道交通推进系统为应用背景,比较分析PMFSLM与传统永磁直线电机的特点;再以6/7极结构PMFSLM为例,详细分析了电机的性能表现。接着,提出一种在PMFSLM端部增加综合辅助齿的方法来减小磁阻力,本质上也属于改变动子长度法来减小磁阻力。对比分析了独立辅助齿和综合辅助齿的效果,独立辅助齿只能减小磁阻力,而综合辅助齿对磁阻力以外的其他性能也有改善,效果明显。然后,为了更好地分析PMFSLM磁阻力,本文提出一种基于旋转电机模型的磁阻力分量的分离方法,通过将直线电机转换成等效的有槽式旋转电机模型来单独计算齿槽力,实现了磁阻力中两个分量的有效分离,为PMFSLM的分析、特别是磁阻力的分析与优化提供有益的参考。最后,本文提出一种新型模块化高容错性PMFSLM结构,在传统PMFSLM基础上省去半数永磁体,绕组采用隔齿绕线方式,并采用模块化设计。相比传统PMFSLM,其具有更高的永磁体利用率、更高的容错能力、更经济便宜的生产制造成本等诸多优点,是一种颇具竞争力的永磁直线电机结构。