现有低速磁浮列车的主要缺点在于速度低、牵引效率低。高速磁浮列车的主要缺点为系统复杂、造价高、转弯半径大。为了弥补现有磁浮列车的不足,同时保留优点,拓宽磁浮列车的应用领域,本课题提出了一种采用Halbach永磁+空芯线圈型同步直线电机的新型中低速磁浮列车(CMST)。本文以该新型中低速磁浮列车为对象,研究了新型电机结构参数优化、牵引控制系统设计等问题。具体研究内容包括:1.优化CMST新型电机的结构参数。研究电机牵引力的计算方法,利用有限元法进行验证,在此基础上,分析列车的加速能力;研究电机牵引效率、供电电压的解析计算方法,分析电机长定子尺寸、齿槽宽度等结构参数对电机效率和供电电压的影响,指出为提高牵引效率,应尽量减小定子分段长度、增加定子宽度、在保证加速能力的前提下减小齿宽;给出电机优化设计实例。2.CMST新型电机性能分析与测试。研究对比电机采用空芯线圈与铁芯线圈的不同,分析计算两种结构下电机的磁场、电磁力、牵引效率和功率因数;研究CMST最节能运行速度、平均效率和能耗的计算方法,指出CMST运行于110~130km/h时,牵引效率最高;对CMST新型电机进行磁场和牵引力测试,验证其牵引加速度基本达到1.1m/s2。3.研究CMST牵引控制系统。分析Halbach永磁和空芯线圈对牵引控制的影响;开展牵引控制系统设计,研究基于0di?的控制方法,保证法向力为零;设计解耦电流环,根据定子分段长度调节控制器参数;应用Simulink进行仿真,验证设计的有效性。