為應(yīng)對我國綜合運輸效能低下、公眾出行不便、交通能耗高的嚴(yán)峻形勢，、出臺《交通強國建設(shè)綱要》，提出交通強國戰(zhàn)略，要求加強新型載運工具研發(fā)，加強對可能引發(fā)交通產(chǎn)業(yè)變革的前瞻性、顛覆性技術(shù)研究。建筑交通運輸作為交通強國戰(zhàn)略的重要組成部分，已引起國家高度重視。目前，建筑交通主要采用鋼絲繩曳引電梯，存在候梯時間長、擁堵嚴(yán)重，井道數(shù)量多、占用空間大，單級提升高度受限等瓶頸問題，亟需探索新型運載系統(tǒng)。為此，直線電機驅(qū)動的無繩電梯構(gòu)想被提出，它依靠直線電機初、次級間的電磁力直接驅(qū)動轎廂，無需曳引鋼絲繩，提升高度不受限制，能實現(xiàn)多轎廂循環(huán)運行，大幅減少電梯井道數(shù)量、節(jié)省建筑空間，候梯時間短、運輸效率高，在高層電梯、物流倉儲系統(tǒng)、立體車庫和立體交通等領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大，獲得國內(nèi)外相關(guān)研究機構(gòu)和工業(yè)界的高度關(guān)注。


直線電機無繩電梯系統(tǒng)由于取消了曳引繩，尤其適合長行程、高速、多轎廂并發(fā)運輸領(lǐng)域，具有傳統(tǒng)曳引提升系統(tǒng)無法比擬的優(yōu)勢，但也對現(xiàn)有的直線電機動力驅(qū)動技術(shù)提出了更高要求。直線電機無繩電梯無配重，轎廂載荷依靠直線電機推力來驅(qū)動，要求直線電機具有盡可能大的推力輸出。另外，在長行程應(yīng)用中，直線電機沿整個運行軌道鋪設(shè)，要求直線電機具有盡可能低的加工成本。此外，直線電機無繩電梯系統(tǒng)無曳引鋼絲繩，為應(yīng)對各類緊急故障場景，確保系統(tǒng)，要求直線電機具有一定的故障容錯運行能力。因此，研發(fā)具有大推力、低成本和容錯能力的直線電機尤為迫切。


本書結(jié)國內(nèi)外垂直提升系統(tǒng)及直線電機研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，針對無繩電梯對直線電機高推力輸出、節(jié)約成本和容錯運行的迫切需求，提出和設(shè)計新型交替極永磁直線電機，開展新型電機的創(chuàng)新結(jié)構(gòu)探索、工作機理分析、電磁特性分析等研究，為新型無繩電梯系統(tǒng)的工業(yè)應(yīng)用提供理論依據(jù)和技術(shù)基礎(chǔ)。本書共8章：第1章主要闡述了直線電機無繩電梯的背景與意義結(jié)了國內(nèi)外無繩電梯、永磁直線電機技術(shù)的研究現(xiàn)狀；第2章分析了Halbach交替極永磁直線電機（HCP-PMLSM）的拓撲結(jié)構(gòu)、工作原理和電磁特性；第3章開展HCP-PMLSM優(yōu)化設(shè)計、推力波動優(yōu)化分析和實驗研究；第4章分析了HCP-PMLSM推力波動機理和方法，并開展實驗測試；第5章分析了五相U型交替極永磁直線電機（FUC-PMLSM）的結(jié)構(gòu)行初步參數(shù)設(shè)計；第6章分析了FUC-PMLSM電磁特性，并對電磁參行優(yōu)化，實驗驗證分析的正確性；第7章開展FUC-PMLSM全域溫度場分析。第8行FUC-PMLSM故障容錯特性分析。


本書由河南理工大學(xué)電氣工程與自動化學(xué)院的許孝。本書在寫作過程中得到電氣工程與自動化學(xué)的大力支持，得到了上官璇峰、封海潮、艾立旺等諸位老師的指導(dǎo)和幫助，研究生孫震、吉升陽等提供了和實驗分析，在此一并表示感謝。


本書及相關(guān)研究工作得到國家自然科學(xué)項目（52177039）、河南省科技攻關(guān)項目（22210216、212102210145）等研究的資助。


本書由河南理工大學(xué)上官璇峰審，他通讀了全部書稿，提出了許多寶貴意見和建議。


本書在寫作過程中參考了大量的文獻資料，對所引用的文獻盡力在書后參考文獻中列出，但難免有所遺漏，是一些被反復(fù)引用很難查實原始出處的參考文獻，在此向被遺漏參考文獻的作者表示歉意，并向本書所引用的參考文獻的作者表示誠摯的謝意。


由于時間倉促，加上作者水平有限，不足及疏漏之處在所難免，懇請廣大讀者不吝批評指正。


作者


22年3月于河南理工大學(xué)