4动子电枢绕组 5永磁体Р图2-1直线永磁同步电机结构示意图Р2.2 同步直线电机的基本工作原理Р它可以看成是将一台旋转电机沿径向剖开,并展成平面而成,如图2-2所示Р(a)径向剖开Р(b)圆周展成直线Р线Р转子(次级)Р定子绕组(初级)Р次级Р初级Р图2-2旋转电机和直线电机Р在直线电机中,相当于旋转电机定子的,叫初级;相当于旋转电机转子的,叫次级。初级中通以交流电,次级就在电磁力的作用下沿着初级做直线运动。这时初级要做得很长,延伸到运动所需要达到的位置,而次级则不需要那么长。实际上,直线电机既可以把初级做得很长,也可以把次级做得很长;既可以初级固定、次级移动,也可以次级固定、初级移动。但是由于短初级在制造成本上、运行的费用上均比短次级低得多,因此,目前除特殊场合外,直线电机一般都采用短初级长次级的结构形式。初级与次极是针对直线感应电机而言的,对于永磁直线电机,将运动部件称为动子,静止部分称为定子。Р直线电机不仅在结构上与旋转电机类似,而且工作原理也相似。如图2-3所示为一直线同步电动机工作原理示意图。在直线电机的三相绕组中通入三相对称正弦电流后将产生气隙磁场。若不考虑由于铁心两端开断而引起的纵向边端效应,这个气隙磁场的分布情况与旋转电机的相似,即可看成沿展开的直线方向呈正弦分布。当三相电流随时间变化的频率为f(HZ)时,气隙磁场将按A、B、C相序沿直线移动。这个原理与永磁同步旋转电机的相似,两者的差别是:这个磁场是平移的,而不是旋转的,因此称为行波磁场,磁场将沿直线运动,这个磁场与永磁体的励磁磁场相互作用产生电磁推力。由于次级固定不动,动子便会沿行波磁场运动的相反方向作直线运动,其运动速度为同步转速,显然,行波磁场的移动速度Vs与旋转磁场在定子内圆表面上的线速度是一样的,如下式所示:Р Vs=2fτ(2-1)Р其中τ为极距(m)。上述便是直线永磁同步电机的基本工作原理。
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