轨道交通用直线电机主要有直线感应电机和直线同步电机等。直线感应电机存在起动电流大、功率因数低、效率低以及边端效应明显等问题。直线同步电机起动困难、结构复杂、造价高,多应用于高速领域。直线开关磁阻电机如采用断续分块结构,其制作成本低于直线感应电机,且起动性能好,可靠性高,边端效应弱。本文尝试研究直线开关磁阻电机在中低速轨道交通中的应用。首先对轨道交通用直线开关磁阻电机进行选型。比较分析了横向磁通直线开关磁阻电机的四种结构:CI型、CC型、EI型和EE型,利用有限元仿真软件Flux 3D搭建了四种结构电机静态有限元模型,仿真结果从单位质量电磁推力最大值和平均值的角度作了定量分析,优选出EE型电机结构。然后利用开关磁阻电机设计理论,计算出电机的初始尺寸。基于电机初始尺寸,利用有限元计算软件对电机初级齿宽、初级槽深、初级槽宽、次级齿宽、次级槽深、次级槽宽、初级叠厚、次级叠厚等参数作了灵敏度分析,得到了优化后的电机尺寸,并得到了电机磁链和磁共能数据的计算结果。搭建了电机的三维瞬态有限元模型,计算并分析了电机的三相电流、磁链、电磁推力和法向力。电机次级材料除了传统硅钢片外,本文拟选了 10号钢块、Q235钢块和电工纯铁三种实心材料,对比分析了四种次级材料在不同励磁电流下的磁链、静态电磁推力及法向力。最后试制了样机,搭建了硬件测试平台。主要包括控制器、功率变换器、驱动电路、隔离电路、位置检测传感器、电流检测电路和辅助电源等。实测了电机在四种不同次级材料下的静态电磁推力,以及电机在不同材料和位置下的磁链数据。对比仿真计算结果作了误差分析。对样机做了不同电压下的调速试验,给出了主程序、初始化子程序和中断服务子程序的流程图。试验结果证明了所设计样机具有良好的动态性能,为后续的工作奠定了基础。