直线异步电动机的工作原理解析

直线异步电动机的工作原理与旋转异步电动机相似，也遵循电机学的一些基本规律，本阶段简要介绍其工作原理。

如图5-31所示的直线电动机在三相绕组中通入三相对称正弦电流后，在气隙中产生磁场，与旋转电机分布相似，如果不考虑铁芯两端断开而引起的端部效应，这个气隙磁场沿展开的直线方向呈正弦分布。当三相电流随时间变化时，气隙磁场按V，W，U相序沿直线移动。这个原理与旋转电机相似，但这个磁场是平移而不是旋转的，因此称为行波磁场。行波磁场的移动速度与旋转磁场在定子内圆表面上的线速度是一样的，称为同步速度，并用v0（m/s）表示。

图5-31　工作原理

现在分析行波磁场对次级的作用。图5-31（b）中仅画出其中一根次级导体，次级导体在行波磁场切割下，将产生感应电动势和感应电流，与气隙磁场相互作用便产生电磁推力F。在这个电磁推力的作用下，由于初级是固定不动的，那么次级就顺着行波磁场运动的方向做直线运动，次级移动的速度为v。实际上，直线异步电动机的次级通常采用整块金属板或复合金属板，在分析时可把它看成是很多导条的并列放置。这时产生的推力是由这些并联导条中的电流共同产生的。由交流异步电动机电磁转矩公式可得到直线异步电动机的电磁推力为

式中　CF——与电动机结构有关的常数；

Φ——每极磁通；

I2——次级中电流；(www.xing528.com)

φ2——次级功率因数角。

通过以上分析可以看出，若改变三相绕组的相序，行波磁场的方向也随之改变（这与三相异步电动机的旋转磁场相似），因而就改变了直线电动机的运动方向，根据这一原理可使直线电动机做往复直线运动。

做直线运动的次级（动子）速度v始终低于同步速度v0，其转差率s为

次级速度可表示为

在电动机运行状态下，s值在0与1之间。