本书在高速磁悬浮轨道交通的应用背景下，围绕直线电磁牵引、悬浮与导向技术、直线谐波发电等内容，从拓扑结构、电磁机理、设计与分析、控制策略等方面展开，系统完整地介绍不同高速磁悬浮系统制式下，大功率直线同步电机、悬浮与导向机构、直线谐波发电机等关键装备的拓扑设计、特性解析方法、电磁力波动抑制、结构优化设计、牵引控制策略等。同时，重点阐述不同类型高速磁悬浮系统电磁牵引与悬浮技术的特征，论述供电方式、冷却系统、控制算法、制动系统、悬挂、道岔等关键技术及其工程应用。

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目录
“高速铁路轨道工程丛书”序
前言
第1章 绪论 1
1.1 磁悬浮交通主要制式及分类 1
1.2 高速磁悬浮系统的直线牵引电机与悬浮方式 3
1.2.1 常导直线同步电机与电磁式悬浮方式 3
1.2.2 超导直线同步电机与电动式悬浮方式 6
第2章 常导直线同步电机的性能分析 10
2.1 电磁牵引与悬浮原理 10
2.1.1 牵引原理 11
2.1.2 悬浮原理 12
2.2 导磁系数的计算 12
2.3 初级和次级磁动势分布函数 17
2.3.1 初级磁动势分布函数 17
2.3.2 次级磁动势分布函数 19
2.4 气隙磁通密度的计算 19
2.5 推力和悬浮力的计算 21
2.5.1 基于磁动势和磁通密度的推力计算 21
2.5.2 基于磁通密度的悬浮力计算 22
2.6 直线同步电机集总参数 23
2.6.1 交直轴主电感和主漏电感 23
2.6.2 初级与次级绕组电阻 28
2.6.3 励磁参数计算 29
2.6.4 推力计算 30
2.6.5 初级绕组中励磁电动势的计算 30
2.6.6 上海磁悬浮列车长初级直线同步电机电磁性能计算 31
第3章 常导直线同步电机的结构优化与电磁力波动抑制 34
3.1 电磁力波动对磁悬浮列车的影响 34
3.1.1 悬浮力波动对磁悬浮列车的影响 34
3.1.2 推力波动对磁悬浮列车的影响 36
3.2 常导直线同步电机电磁力波动的主要影响因素 46
3.3 电磁力波动的抑制方法 47
3.3.1 减小电磁力波动的电机设计技术 47
3.3.2 减小电磁力波动的控制策略 48
3.4 基于分数槽绕组理论的变极距结构对电磁力波动的抑制 49
3.4.1 分数槽绕组基本理论 49
3.4.2 变极距对推力波动的影响 50
3.4.3 次级极距选取方法 52
3.5 常导直线同步电机的程序优化设计 53
3.5.1 悬浮和励磁磁铁基本结构及参数设计 53
3.5.2 程序化优化设计方法 54
3.5.3 优化设计过程 55
3.5.4 互感矩阵计算方法 55
3.5.5 优化设计结果 57
第4章 常导磁悬浮列车直线谐波发电机 58
4.1 直线谐波发电机原理和拓扑结构 58
4.2 气隙谐波磁场和感应电动势频率 59
4.2.1 气隙谐波磁场的磁动势 59
4.2.2 齿谐波磁场引起的感应电动势频率 61
4.3 初级绕组采用接法-I 电机的感应电动势 61
4.3.1 φ？=0时电机初级绕组产生的感应电动势 61
4.3.2 一阶齿谐波感应电动势同相位的条件 63
4.3.3 φ？≠0时电机初级绕组产生的感应电动势 64
4.3.4 初级绕组的电阻 64
4.3.5 初级绕组的电感和漏感 65
4.4 初级绕组采用接法-II 电机的感应电动势 67
4.4.1 初级绕组采用接法-II 电机的感应电动势计算 67
4.4.2 初级绕组的电感和漏感 67
4.4.3 气隙磁场 68
第5章 超导直线同步电机的性能分析 70
5.1 超导直线同步电机拓扑结构 70
5.2 超导线圈结构 71
5.3 超导直线同步电机性能计算 72
5.3.1 超导线圈的磁场 72
5.3.2 初级线圈的感应电势 75
5.3.3 理想正弦激励下电机的性能计算 76
5.3.4 三次谐波产生的谐波推力和附加损耗 77
5.3.5 五次谐波产生的谐波推力和附加损耗 78
5.3.6 合成推力 78
5.3.7 法向力与侧向力 79
5.3.8 互感的计算 80
5.3.9 法向力和侧向力的特性分析 82
5.4 超导线圈中的交流损耗 85
5.5 电机起动与稳定性的研究 86
第6章 超导磁悬浮列车悬浮与导向系统的性能分析 87
6.1 超导高速磁悬浮列车悬浮与导向系统拓扑结构 87
6.2 超导高速磁悬浮列车悬浮与导向系统运行原理 88
6.2.1 运行原理 88
6.2.2 轨道 89
6.3 超导高速磁悬浮列车悬浮与导向系统性能计算 90
6.3.1 超导线圈的磁场 90
6.3.2 悬浮系统与导向系统等效电路 93
6.3.3 悬浮电流与导向电流 94
6.3.4 悬浮力、导向力与磁阻力 96
6.4 超导高速磁悬浮列车悬浮与导向系统性能分析 96
第7章 超导磁悬浮列车直线谐波发电机 99
7.1 直线谐波发电机原理和拓扑结构 99
7.1.1 直线谐波发电机的原理 99
7.1.2 直线谐波发电机的拓扑结构 100
7.2 车载直线谐波发电机系统 101
7.2.1 谐波发电机 101
7.2.2 脉宽调制变换器 101
7.2.3 蓄电池 102
7.3 直线谐波发电机性能的解析法分析 102
7.3.1 直线发电机的分析模型 102
7.3.2 计算8字线圈的感应电流与感应电压 103
7.3.3 计算8字线圈的磁感应强度 105
7.3.4 计算集电线圈的开路电压和短路电流 109
7.3.5 单个集电线圈的最大输出功率 110
9.3.7 涡流制动系统 163
9.3.8 磁悬浮列车驱动原理与特点 163
9.3.9 长初级直线电机及其分段供电 164
9.3.10 牵引变电站 165
9.3.11 变流器单元 166
9.3.12 线路与道岔 168
9.4 超导高速磁悬浮列车 170
9.4.1 日本超导磁悬浮列车概况 170
9.4.2 长初级超导直线同步电机 172
9.4.3 悬浮与导向线圈 173
9.4.4 超导线圈与低温制冷系统 174
9.4.5 供电方式与长初级换步方法 175
9.4.6 变流器单元 176
9.4.7 车载直线谐波发电机系统 177
9.4.8 制动系统 179
9.4.9 车辆悬挂系统 180
9.4.10 线路与道岔 181
9.5 超导磁悬浮列车与常导磁悬浮列车比较 182
9.5.1 核心技术比较 182
9.5.2 主要参数与性能比较 183
9.5.3 主要经济性比较 184
参考文献 187