大功率直线电机变频驱动的研究

该驱动系统涉及电力电子、电机、电力拖动及自动化等多个学科领域，着力突破大功率直线电机分析设计与制造、大功率变频驱动系统及高性能控制等核心技术，研制出国家重点工程急需的大功率直线电机和变频驱动装置，实现国产化，摆脱对国外技术依赖。主要创新点有：
   

1．首次提出了基于多回路理论、绕组函数与改进等效电路相结合的大功率直线电机新型分析方法和强迫风冷扁平型、混合励磁等新型电机结构，解决了大功率直线电机的建模分析、优化设计及动态性能测试难题，研制了大功率高效高功率密度直线电机，并形成了系列化。
2．首次提出了大功率、低开关频率、宽调速范围变频驱动系统串、并联运行控制策略，提出了大功率变频驱动系统多物理场建模分析和优化设计方法，研制了单机容量达18MVA的IGCT四象限大功率变频驱动装置。
3．首次提出了直线异步电机在线参数辨识及边端效应补偿、降低直线电机牵引力脉动、动态效率优化与节能、牵引力与法向力解耦等控制方法，建立并完善了大功率直线异步电机的控制理论，研制成功了大功率直线异步电机变频驱动控制系统，提高了系统动态响应、降低了运行能耗。
4．首次提出了长定子直线同步电机在双端双侧供电和多分区切换模式下的一整套控制方法，解决了变参数恒励磁矢量控制、双端双侧供电功率分配及定子段换步控制技术难题。研制成功了基于可扩展总线的多处理器多任务实时分布式大功率直线电机变频驱动控制系统，解决了多系统数据同步、控制系统冗余与切换等技术难题，实现了大功率同步直线电机驱动系统的高性能控制。
共申请国家专利31项，已获授权23项(发明专利15项)，形成行业标准1项、企业标准2项。研制的大功率直线电机和变频驱动系统已在国家多个工程和行业中推广应用，系统运行稳定可靠，性能良好，形成了国内最大的直线电机生产基地，建成了年产600台套的大功率高性能电机节能调速装置生产线。