随着高速磁浮列车的推广和应用,其轨道检修维护的重要性逐渐凸显。高速磁浮轨道实际上是一种同步直线电机的长定子,其产生行波磁场牵引列车向前运行,若长定子出现异常情况,如不平顺、铁心表面环氧层破裂、铁心片间短路以及牵引电缆破损或下挂等,就会引起行波磁场的变化,同时影响列车运行的稳定性、安全性及舒适性。面对长定子轨道露天且长距离铺设的情况,需要一种搭载式高速磁浮轨道故障快速判断和定位的方法来提升轨道的检修维护效率,本文针对长定子轨道不同异常情况下的牵引行波主漏磁场表现及其检测方法展开研究。首先,为了探究牵引行波主漏磁场在长定子不同异常情况下的表现规律,基于解析计算的方法对其进行研究,得出了牵引行波主漏磁场的幅值在定子电缆下挂时随下挂距离的增大而减小、在定子铁心片间短路时因涡流影响而减弱、在定子段发生明显错牙时因检测距离的增大呈现较大梯度地衰减等结论。同时,也采用有限元方法进行了仿真分析。两种方法结论一致,为基于行波主漏磁场检测的轨道异常判断提供了理论依据。为了实现对长定子行波主漏磁场异常情况的动态检测,提出了“2+1”的检测方法,首先针对磁敏传感器随牵引行波主漏磁场同步运行的特点,提出了基于单磁敏传感器的“时域自比较法”;此外针对阵列布局方式下各传感器间相对位置关系固定的特点,提出了基于磁敏传感器阵列的“相位比较法”;这两种方法都可独立实现磁场异常的动态检测。鉴于铁心的片间短路异常会打破行波主漏磁场在铁心叠压方向上的对称性,提出了基于定子横向磁场对称性的“对称检测法”,辅助检测铁心片间短路、轨道横向偏移等异常情况,上述检测方法的有效性均利用实验和仿真得以验证。为了实现长定子轨道异常情况的动态检测,提出了基于行波主漏磁场检测的长定子轨道异常检测系统方案。其中,鉴于长定子异常情况下行波主漏磁场信号微弱,且检测环境中存在诸多外界干扰,提出通过温度补偿、低通滤波以及互相关法滤波等方法,降低磁敏传感器固有测量误差、减弱检测系统受斩波器高频干扰、电子系统固有高斯白噪声以及悬浮磁场漏磁的影响,进而提高了磁场检测系统的信噪比和抗干扰性。针对动态检测中,列车振动导致监测系统测量基准偏移的问题,利用激光位移传感器实时检测垂向间隙变化,通过间隙数据对磁场测量结果进行补偿,减弱振动影响。此外,长定子的异常情况常伴随着定子温度的变化,系统采用红外传感器检测长定子表面温度的情况,辅助长定子异常的检测。