直线感应电动机 : 译文集

译者前言

目录

直线运动的电机

直线感应电动机与旋转感应电动机的比较及其运行原理

直线感应电动机的电磁场和力

直线感应电动机的磁场

直线感应电动机的边端作用和等值电路

直线感应电动机的基本特性

地面高速运输用的直线感应电动机

直线感应电动机在传送带上的应用

低速和静止应用的直线感应电动机

自激振荡感应电动机的发展

直线感应电动机在工业上的应用

直线电动机的结构、功效、性能和用途

研制和设计直线电动机的一些经验 2100433B

本译文集介绍直线感应电动机的历史概况、基本原理、结构、性能、用途以及设计和制造工艺．

文章对直线电动机的发展历史作了扼要介绍；对基本原理着重阐述运行原理（与旋转电机比较）、电机特性、磁场和力、等值电路、边端效应、集肤效应等；在用途方面，重点介绍高速运输和低速静止应用以及在工业上用作传送带和自激振荡器的情况．此外，部分文章还涉及直线感应电动机的设计和制造工艺问题。

本译文集可供工矿企业、交通运输部门以及研制电气传动装置的科技人员参考。

前言

第一章

绪论

1.1 直线感应电动机的发展和应用

1.2 直线感应电动机的原理和类型

1.3 直线感应电动机与普通旋转感应电动机的区别

1.4 初级绕组串联和并联的问题

1.5 直线感应电动机的优点和缺点

1.6 行波电流层的概念

1.7 品质因数G的概念

1.8 基本电磁场方程式

第二章

直线感应电动机的气隙磁场和轭磁场

2.1 概述

2.2 初级绕组为单层同心式(“全填充槽”)时第二种纵向静态端部效应对空载气隙磁场和轭磁场的影响

2.2.1 由奇数极引起的第二种纵向静态端部效应对气隙磁场和轭磁场的影响

2.2.2 由纵向端面磁通引起的第二种纵向静态端部效应对气隙磁场和轭磁场的影响

2.2.3 由铁心饱和引起的第二种纵向静态端部效应对空载气隙磁场和轭磁场的影响

2.3 初级绕组为双层叠绕式(“半填充槽”)时第二种纵向静态端部效应对空载气隙磁场和轭磁场的影响

2.4 空载气隙磁场的二维场分析

2.5 圆筒型直线感应电动机的空载气隙磁场

第三章

直线感应电动机的等值电路(计及端部效应)及其通用推导方法

3.1 直线感应电动机内部电磁功率的计算

3.2 虚拟的初级对称相电势的计算

3.3 计及端部效应影响的等值电路的通用推导方法

3.4 基于一维场分析并计及端部效应影响的等值电路(初级绕组为“全填充槽”)

3.4.1 端部效应的概念及其对气隙磁场的影响

3.4.2 纵向动态端部效应的数学分析

3.4.3 第二种横向端部效应的数学分析

3.4.4 纵向动态端部效应系数计算公式的推导

3.4.5 第二种横向端部效应系数计算公式的推导

3.4.6 计及端部效应影响的等值电路

3.5 基于一维场分析并计及端部效应影响的等值电路(初级绕组为“半填充槽”)

3.5.1 气隙磁场方程式及其求解

3.5.2 等值电路参数的计算公式

3.5.3 计及端部效应影响的等值电路

3.6 基于二维场分析并计及端部效应影响的等值电路(初级绕组为“半填充槽”)

3.7 计算和试验的比较

第四章

短初级双边直线感应电动机的二维场理论及其等值电路

4.1 电机的物理模型

4.2 物理模型的矢量磁位方程式

4.3 矢量磁位方程式的求解

4.4 电机的等值电路

4.5 恒流驱动时电机工作特性的计算

第五章

短初级双边直线感应电动机的三维场理论

5.1 电机的物理模型

5.2 物理模型的矢量磁位方程式

5.3 矢量磁位方程式的求解

5.3.1 三维解的推导

5.3.2 三维解的计算结果

第六章

长初级双边直线感应电动机的理论

6.1 近似等值电路

6.2 绕组为串联的一维场理论

6.3 绕组为并联的一维场理论

第七章

单边直线感应电动机的多层行波电磁场理论

7.1 单边直线感应电动机的物理模型

7.2 多层通用模型的电磁场方程式和它的解析解

7.3 区域n的功率、损耗和切向电磁力、法向电磁力的计算

7.4 多层通用模型的表面阻抗

7.5 用表面阻抗表示电磁功率和电磁力的计算公式

7.6 复合次级单边直线感应电动机垂直力和电磁推力的简化计算

7.7 钢次级单边直线感应电动机的电磁推力和垂直力的计算

第八章

三相直线感应电动机的各种运行状态及计算

8.1 电动运行状态

8.2 制动运行状态

8.2.1 回馈制动状态

8.2.2 反接制动状态

8.2.3 直流能耗制动状态

第九章

直线感应电动机的电磁设计方法

9.1 主要尺寸计算公式

9.2 设计方法

9.2.1 内功率因数cosθi的计算公式

9.2.2 电机力能指标ηccosρ、内功率因数和反电势系数之间的关系

9.2.3 电机气隙δ和次级导体板厚度d的另一关系式

9.3 电磁设计程序和实例计算

9.3.1 设计原始数据

9.3.2 电磁负荷的选取

9.3.3 同步速度的选择

9.3.4 主要尺寸的确定

9.3.5 初级绕组和冲片的确定

9.3.6 气隙和次级导体的尺寸

9.3.7 磁路计算

9.3.8 等值电路参数计算

9.3.9 起动特性计算

附录Ⅰ

运动导电媒质中的电磁场方程

附录Ⅱ

考虑铁心饱和时空载气隙磁场的求解

参考文献

书中扼要叙述了直线感应电动机的发展、原理、类型和应用，对其特有的许多现象和问题做了详细地论述。《直线感应电动机的理论和电磁设计方法》用电磁场理论系统地分析了各种类型直线感应电动机的磁场和电磁力。根据“场路”复量功率相等的关系，通过等值电路通用的推导方法和参数计算，把端部效应、次级漏抗、次级导体集肤效应和初级绕组“半填充槽”影响等问题从理论上比较合理地解决了。此外，书中还提出了一种新的电磁设计方法。

《直线感应电动机的理论和电磁设计方法》可供高等院校电机、电气传动专业的师生和从事电机工程的科技人员参考。

作者通过大量试验和长期的深入研究，对直线感应电动机独有的许多现象和问题，如端部效应和初级绕组两个边端极“半填充槽”等从理论上进行了详细的分析和研究。作者于1983年提出的关于直线感应电动机纵向动态端部效应和横向端部效应的四个系数计算公式，被同行专家评为是一种有所创新的计算方法。对初级绕组两个边端极“半填充槽”的问题，作者用电磁理论和能量相等的关系得出了能正确反映这一影响的直线感应电动机等值电路参数的一些计算公式。作者在1992年根据“场路”复量功率相等的关系，提出了直线感应电动机等值电路的通用推导方法，该方法考虑了端部效应的影响，并适用于从一维到三维的电磁场理论分析。用该方法得出的基于二维电磁场理论分析的T型等值电路，既考虑了端部效应的影响，又把次级漏抗和次级导体集肤效应的计算问题解决了。它适应范围广、精确程度高，特别适用于交通运输（如磁悬浮列车）中的大功率直线感应电动机特性的计算。

本书第三章的内容反映了这些研究结果。

本书第一章除了对直线感应电动机的发展、原理、类型和应用等做了扼要的叙述外，还对它与普通旋转感应电动机之间的区别和它所独有的许多现象及问题进行了系统的阐述、分类和论证；对其优点和缺点做了详细的说明。

由于直线感应电动机的特点，它的气隙磁场和轭磁场比普通旋转感应电动机的要复杂得多。第二章在参考国内外文献的基础上对它们进行了详细的分析，得出的许多关于它们的计算公式和结果。对设计和计算直线感应电动机的性能有实用意义。直线感应电动机的理论比较复杂，需要用电磁场理论才能进行分析，关于这方面的资料国内外（特别是国外）已发表了很多，其中以S.Yamamura和M.Poloujadoff的有关论著比较深入系统，第四章是基于前者的二维场理论，然后根据本书第三章的方法对直线感应电动机的等值电路进行推导。第五章是以S.Yamamura和M.Poloujadoff的研究为基础，详细说明直线感应电动机三维电磁场的分析方法。第六章用一维电磁理论对长初级双边直线感应电动机做了详细的分析，得出了一些有实用意义的计算公式和结果。第七章系统地叙述了用多层行波电磁场理论分析单边直线感应电动机（复合次级和钢次级）的方法，得出的简明实用的垂直力计算公式对以单边直线感应电动机为推进动力的磁悬浮列车的研究具有参考价值。2100433B