吕刚，北京交通大学教授、博士生导师、IET Fellow。担任世界交通运输大会轨道交通学部牵引传动委员会主席、IEEE PES 电驱动技术分委会常务理事、中国电工技术学会直线电机专委会委员、中国工业节能协会绿色电机系统专委会委员等。英国剑桥大学、谢菲尔德大学访问学者，江西理工大学兼职教授。主持国家重大科技成果转化项目、国家自然科学基金、中车集团重点项目、中国航天科工项目和教育部博士点基金等40余项。共发表轨道交通直线电机系统领域高水平学术论文70余篇，其中在IEEE Tans.和IET Proc.期刊发表SCI论文30余篇，EI论文40余篇；国家发明专利20余件，软件著作权1件，其中3项发明专利转化，提供的直线电机技术在国内多个“首条”轨道交通线路中应用。主编轨道交通电机与传动系统领域专著4部，其中3部中文，1部英文。起草和实施标准1部。获得英国工程技术学会颁发的Fellowship of the Institution of Engineering and Technology、交通运输部的交通运输重大科技创新成果奖等。

序

前言

第1章综述

11直线电机在轨道交通中应用的综述

12直线感应电机在城市轨道交通中的应用

121短初级直线感应电机

122长初级直线感应电机

13电励磁式直线同步电机在轨道交通中的应用

131常导型直线同步电机

132无铁心超导直线电机

14永磁直线同步电机在城市轨道交通中的应用

141“半悬浮”MBahn列车

142M3磁悬浮列车

143Inductrack永磁磁悬浮系统

15参考文献

第2章直线感应电机

21直线感应电机的拓扑结构

22直线感应电机的四象限运行

221电动运行状态

222制动运行状态

23短初级直线感应电机的电磁特殊现象

231端部效应

232边缘效应

233趋肤效应和气隙漏磁通

234绕组特性

24具有半填充槽的初级绕组

25设计依据与端部效应补偿

251最佳品质因数

252端部效应的补偿

26端部效应的实验室模拟方法

261等值条件

262初级保持不变时的模拟

263采用带有盘式次级的弧形电动机的模拟

27参考文献

第3章基于“路”的直线感应电机特性分析

31直线感应电机等效电路综述

32基于初级等效长度的等效电路

321考虑端部效应的励磁电感

322考虑端部效应的励磁电阻

323推力的计算

324法向力的计算

325法向转矩的计算

33基于复电磁功率的等效电路

331直线感应电机内部电磁功率的计算

332虚拟的初级对称相电动势的计算

333端部效应的数学分析

334边缘效应的数学分析

335等效电路参数的计算公式

336电机特性计算

34基于磁通密度模型的等效电路

341转差率对纵向磁通密度的影响

342考虑转差率对纵向磁通密度分布影响的模型

343空间二维力的推导与表达

344空间三维力的推导与表达

345计算与实验结果比较

35参考文献

第4章基于“场”的直线感应电机特性分析

41基于“场”的直线感应电机分析方法综述

42直线感应电机的一维电磁模型与特性分析

421电磁场分析模型

422端部效应

423边缘效应

43直线感应电机的二维电磁模型与特性分析

431纵向磁动势分布的建模

432基于空间高次谐波的二维电磁模型

44直线感应电机的三维电磁模型与特性分析

441横向磁动势分布的建模

442基于空间高次谐波的三维电磁模型

443次级趋肤效应及铁轭饱和

444不同次级拓扑结构

445直线感应电机三维力特性与转矩分析

45直线感应电机有限元法建模与特性计算

451二维涡流场通用模型

452二维涡流场离散电磁模型与电机特性计算

453三维涡流场通用模型

454三维涡流场离散电磁模型与电机特性计算

46参考文献

第5章直线感应电机的初始参数辨识

51引言

52直线感应电机初级与次级的漏感

53考虑PWM逆变器的直线感应电机模型

54直线感应电机的参数确定

541初级电阻和电感的估计

542等效电阻与等效电感

543励磁电感、次级电阻和次级电感

544互感多项式的数值解法

55多个直线感应电机的仿真分析

551β选择对计算误差的影响

552与传统测试方法的性能对比

553初级电阻和电感精度的影响因素及分析

554误差统计与分析

56实验测定的次级电阻

57参考文献

第6章直线感应电机的控制策略

61直线感应电机控制策略的综述

611恒转差频率控制

612矢量控制

62直线感应电机的推力控制

621数学模型及其坐标变换

622端部效应对有功功率和推力的影响

623磁链控制器与推力控制器设计

624电流控制器设计

625端部效应对励磁支路和推力的影响分析

626典型电机及其控制的仿真结果分析

63直线感应电机的二维力解耦控制

631直线感应电机推力与法向力的简要表达

632推力与法向力的关系与特点

633电流指令和频率指令的重构

64直线感应电机的准三维力解耦控制

641推力与法向力、侧向力之间的关系和特点

642准三维力解耦控制系统

65直线感应电机最优控制

651引言

652水平力和法向力的表达

653直线感应电机吸收功率与车辆运行阻力

654考虑法向力的最优控制

655与恒定磁通控制系统的对比和结果分析

66参考文献

第7章直线电机城市轨道交通系统

71概况

72直线电机城市轨道交通系统的特点

721直线感应牵引电机

运载系统的优点

722直线感应牵引电机驱动的缺点

73直线感应牵引电机

731直线感应牵引电机原理

732直线感应牵引电机

特点、结构与参数

733直线感应牵引电机冷却方式

734感应板

735直线感应牵引电机驱动特点

74直线电机车辆供电

75直线电机车辆牵引与制动

751牵引传动系统

752直线感应牵引电机控制策略

753直线电机车辆制动

76直线感应牵引电机悬挂技术

761MK系列转向架直线电机定子悬挂技术

762日本直线电机转向架定子悬挂技术

77直线电机车辆

771车辆系统

772加拿大UTDC的轻轨车辆

773日本福冈机场线车辆

78参考文献

第8章轨道交通直线感应电机的特殊性

81复杂线路对直线感应电机的影响

82初级横向偏移时直线感应电机的特性

821初级横向偏移的直线感应有限元模型

822气隙磁场和次级涡流的畸变

823推力、法向力和侧向力密度分布

824四象限运行时三维力特性及其对行车的影响

83次级断续时直线感应电机的特性

831次级断续时电机的分段式等效电路

832等效电路参数在次级断续时的不同变化

833次级断续时直线感应电机的特性分析

834次级断续时电机的有限元模型

835次级断续时电机的气隙磁场和涡流分布

836次级断续时直线感应电机的暂态特性分析

84参考文献