摘要 基于城市轨道交通直线牵引系统, 已有研究成果综合比较了直线感应电机 (LIM) 和次级齿槽型直线磁通切换永磁 (LFSPM) 电机, 结果表明次级齿槽型 LFSPM 电机具有推力密度大, 效率高和功率因数高等优点. 然而, 其次级为齿槽结构, 如应用于轨道交通等长距离驱动系统时, 则会增加次级体积及材料和加工成本. 为了进一步降低次级成本, 该文首先提出一种次级分段型 LFSPM 电机拓扑结构, 该电机次级无轭部, 仅由分段导磁块组成, 次级材料体积小, 成本低. 通过对该电机的气隙磁场进行谐波分析, 推导了推力产生的机理. 然后在直线电机驱动地铁的实际尺寸及运行工况条件下, 建立了该电机的二维有限元仿真模型, 并对关键参数进行了优化. 最后, 在最优结构的基础上, 结合广州地铁 4 号线, 对比分析了该电机和 LIM 的系统成本和能耗. 为该类电机在轨道交通直线牵引系统实际应用奠定了理论基础和设计参考.