事實(shí)上,還有一種特殊結(jié)構(gòu)的直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī),稱為弧型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī),如圖8—5所示,

它相當(dāng)于把實(shí)心轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的定子切除掉一部分。其轉(zhuǎn)子做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)而不是直線運(yùn)動(dòng),但它的工作原理與直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同.所以把它歸到直線電機(jī)之列。
二、工作原理
直線電機(jī)是由旋轉(zhuǎn)電機(jī)演變而來(lái)的.所以當(dāng)初級(jí)的多相繞組-|扣通人多相刺稱電流后·也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)氣隙磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)的磁通密度波是直線移動(dòng)的.故稱為行波磁場(chǎng).圖8 6所示為直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理圖。

顯然.行波的移動(dòng)速度與旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)在定予內(nèi)圓表面上的線速度是相同的.稱為同步速度μ1.即

在行波磁場(chǎng)切割下.次級(jí)中的導(dǎo)條將產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電流.導(dǎo)條中的電流和氣隙磁場(chǎng)相互作用一產(chǎn)生切同電磁力(圖8-6中只畫(huà)出了一根導(dǎo)條)。如果初級(jí)是固定不動(dòng)的,耶么次級(jí)就沿著行波磁場(chǎng)行進(jìn)的方向做直線運(yùn)動(dòng)。若次級(jí)移動(dòng)的速度用。表示,則滑差率為

次級(jí)移動(dòng)速度為

式(8 3)表明.直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的速度與電源頻率及電機(jī)極距成正比,因此改變電源頻率或電機(jī)極距都可改變電動(dòng)機(jī)的速度。
與旋轉(zhuǎn)電機(jī)一樣,改變直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初級(jí)繞組的通電次序.便可以改變電動(dòng)機(jī)運(yùn)動(dòng)的方向.這樣就可使直線電機(jī)做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)。在實(shí)際應(yīng)用中.也可以將次級(jí)固定不動(dòng),而讓初級(jí)運(yùn)動(dòng)。因此.通常又把靜止的一方稱為定子.而運(yùn)動(dòng)的一方稱為動(dòng)子:
由上可見(jiàn),直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在工阼原理上并無(wú)本質(zhì)區(qū)別.只是所得到的機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式不同而已。但是兩者在電磁性能上卻存在很大的差劇,主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
(1)旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定子三相繞組是對(duì)稱的.因而若所施加的三相電壓對(duì)稱.則三相電流就是對(duì)稱的。但直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的初級(jí)三相繞組在空問(wèn)位置上是不對(duì)稱的.位于邊緣的線圈與位于中問(wèn)的線圈相比.其電感值相差很大.也就是說(shuō):相電抗是不相等的。因此,即使三相電壓對(duì)稱.三相繞組電流也不對(duì)稱。
(2)旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)定、轉(zhuǎn)子之問(wèn)的氣隙是圓形的,無(wú)頭無(wú)尾,連續(xù)不斷.不存在始端和終端。但直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初、次級(jí)之間的氣隙存在著始端和終端。當(dāng)次級(jí)的一端進(jìn)入或退出氣隙時(shí).都會(huì)在次級(jí)導(dǎo)體中感應(yīng)附加電流.這就是所謂的”邊緣效應(yīng)”。由于邊緣效應(yīng)的影響,直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行特性上有較大的不同。
(3)由于直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)初、次級(jí)之問(wèn)在直線方向上要延續(xù)一定的長(zhǎng)度,且法向電磁力往往不均勻,因此在機(jī)械結(jié)構(gòu)上一般將初、次級(jí)之間的氣隙做得較長(zhǎng).這樣.其功率因數(shù)比旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還要低。
直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性,可根據(jù)計(jì)及邊緣效應(yīng)的等效電路來(lái)計(jì)算和分析,但其推導(dǎo)過(guò)程涉及電磁場(chǎng)理論.計(jì)算過(guò)程較為復(fù)雜.此處不詳細(xì)討論。有興趣的讀者可參閱相關(guān)書(shū)籍。