相对旋转感应电机驱动的城轨交通系统,直线感应电机依靠电磁推力直接驱动列车运动,不再依靠轮毂摩擦且省去中间传动装置,极大地简化了系统机械结构,具有加减速度大、爬坡能力强、转弯半径小、噪音低等优点。但因气隙大、初级铁芯开断等因素,直线感应电机效率相对较低。此外,城轨交通用变频器的开关频率较低,导致直线感应电机输入电压中谐波含量大,对电机磁链、损耗、推力、效率等关键参数及指标带来较大的负面影响,进而降低直线牵引系统的驱动能力。针对上述不足,本文对变频驱动下直线感应电机牵引特性展开了深入研究,包括时间谐波等效电路、最小损耗控制策略、区间牵引性能多目标优化设计与分析等内容,主要工作及创新如下:（1）分析了气隙磁通密度中的空间和时间谐波成分及作用规律,推导了时间谐波激励时的端部效应和集肤效应修正系数,提出了直线感应电机的时间谐波等效电路,获得了两台直线感应电机在不同运行工况和调制方式的特性曲线,阐明了时间谐波对电机牵引性能的影响规律。（2）为降低逆变器供电下直线感应电机损耗,推导了考虑时间谐波影响的电机损耗模型,通过数值迭代算法,得到电机总损耗最小时的最优次级磁链,进而提出了电机的最小损耗控制策略。相对基波激励下的最小损耗控制策略,新方法能有效抑制谐波损耗30%,降低电机总损耗2%。（3）为提升直线感应电机的运行区间性能,以恒推力和恒功率区效率和功率因数为优化目标,对优化变量进行了参数敏感性和相关性分析,建立了多目标多层次优化模型,通过合理选择优化目标函数和设置取点原则得到优化方案。优化结果表明,提出的多目标多层次优化方法,可对（0-80）km/h速度范围内的直线感应电机效率和功率因数分别提升3.0%和9.4%。