直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的理論和電磁設(shè)計(jì)方法前言

作者通過(guò)大量試驗(yàn)和長(zhǎng)期的深入研究，對(duì)直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)獨(dú)有的許多現(xiàn)象和問(wèn)題，如端部效應(yīng)和初級(jí)繞組兩個(gè)邊端極“半填充槽”等從理論上進(jìn)行了詳細(xì)的分析和研究。作者于1983年提出的關(guān)于直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)縱向動(dòng)態(tài)端部效應(yīng)和橫向端部效應(yīng)的四個(gè)系數(shù)計(jì)算公式，被同行專家評(píng)為是一種有所創(chuàng)新的計(jì)算方法。對(duì)初級(jí)繞組兩個(gè)邊端極“半填充槽”的問(wèn)題，作者用電磁理論和能量相等的關(guān)系得出了能正確反映這一影響的直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等值電路參數(shù)的一些計(jì)算公式。作者在1992年根據(jù)“場(chǎng)路”復(fù)量功率相等的關(guān)系，提出了直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等值電路的通用推導(dǎo)方法，該方法考慮了端部效應(yīng)的影響，并適用于從一維到三維的電磁場(chǎng)理論分析。用該方法得出的基于二維電磁場(chǎng)理論分析的T型等值電路，既考慮了端部效應(yīng)的影響，又把次級(jí)漏抗和次級(jí)導(dǎo)體集膚效應(yīng)的計(jì)算問(wèn)題解決了。它適應(yīng)范圍廣、精確程度高，特別適用于交通運(yùn)輸（如磁懸浮列車）中的大功率直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)特性的計(jì)算。

本書(shū)第三章的內(nèi)容反映了這些研究結(jié)果。

本書(shū)第一章除了對(duì)直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展、原理、類型和應(yīng)用等做了扼要的敘述外，還對(duì)它與普通旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)之間的區(qū)別和它所獨(dú)有的許多現(xiàn)象及問(wèn)題進(jìn)行了系統(tǒng)的闡述、分類和論證；對(duì)其優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)做了詳細(xì)的說(shuō)明。

由于直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)，它的氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)比普通旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的要復(fù)雜得多。第二章在參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上對(duì)它們進(jìn)行了詳細(xì)的分析，得出的許多關(guān)于它們的計(jì)算公式和結(jié)果。對(duì)設(shè)計(jì)和計(jì)算直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的性能有實(shí)用意義。直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的理論比較復(fù)雜，需要用電磁場(chǎng)理論才能進(jìn)行分析，關(guān)于這方面的資料國(guó)內(nèi)外（特別是國(guó)外）已發(fā)表了很多，其中以S.Yamamura和M.Poloujadoff的有關(guān)論著比較深入系統(tǒng)，第四章是基于前者的二維場(chǎng)理論，然后根據(jù)本書(shū)第三章的方法對(duì)直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等值電路進(jìn)行推導(dǎo)。第五章是以S.Yamamura和M.Poloujadoff的研究為基礎(chǔ)，詳細(xì)說(shuō)明直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)三維電磁場(chǎng)的分析方法。第六章用一維電磁理論對(duì)長(zhǎng)初級(jí)雙邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)做了詳細(xì)的分析，得出了一些有實(shí)用意義的計(jì)算公式和結(jié)果。第七章系統(tǒng)地?cái)⑹隽擞枚鄬有胁姶艌?chǎng)理論分析單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（復(fù)合次級(jí)和鋼次級(jí)）的方法，得出的簡(jiǎn)明實(shí)用的垂直力計(jì)算公式對(duì)以單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)為推進(jìn)動(dòng)力的磁懸浮列車的研究具有參考價(jià)值。2100433B

前言

第一章

緒論

1.1 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用

1.2 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的原理和類型

1.3 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)與普通旋轉(zhuǎn)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的區(qū)別

1.4 初級(jí)繞組串聯(lián)和并聯(lián)的問(wèn)題

1.5 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

1.6 行波電流層的概念

1.7 品質(zhì)因數(shù)G的概念

1.8 基本電磁場(chǎng)方程式

第二章

直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)

2.1 概述

2.2 初級(jí)繞組為單層同心式(“全填充槽”)時(shí)第二種縱向靜態(tài)端部效應(yīng)對(duì)空載氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)的影響

2.2.1 由奇數(shù)極引起的第二種縱向靜態(tài)端部效應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)的影響

2.2.2 由縱向端面磁通引起的第二種縱向靜態(tài)端部效應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)的影響

2.2.3 由鐵心飽和引起的第二種縱向靜態(tài)端部效應(yīng)對(duì)空載氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)的影響

2.3 初級(jí)繞組為雙層疊繞式(“半填充槽”)時(shí)第二種縱向靜態(tài)端部效應(yīng)對(duì)空載氣隙磁場(chǎng)和軛磁場(chǎng)的影響

2.4 空載氣隙磁場(chǎng)的二維場(chǎng)分析

2.5 圓筒型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的空載氣隙磁場(chǎng)

第三章

直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的等值電路(計(jì)及端部效應(yīng))及其通用推導(dǎo)方法

3.1 直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)內(nèi)部電磁功率的計(jì)算

3.2 虛擬的初級(jí)對(duì)稱相電勢(shì)的計(jì)算

3.3 計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路的通用推導(dǎo)方法

3.4 基于一維場(chǎng)分析并計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路(初級(jí)繞組為“全填充槽”)

3.4.1 端部效應(yīng)的概念及其對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響

3.4.2 縱向動(dòng)態(tài)端部效應(yīng)的數(shù)學(xué)分析

3.4.3 第二種橫向端部效應(yīng)的數(shù)學(xué)分析

3.4.4 縱向動(dòng)態(tài)端部效應(yīng)系數(shù)計(jì)算公式的推導(dǎo)

3.4.5 第二種橫向端部效應(yīng)系數(shù)計(jì)算公式的推導(dǎo)

3.4.6 計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路

3.5 基于一維場(chǎng)分析并計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路(初級(jí)繞組為“半填充槽”)

3.5.1 氣隙磁場(chǎng)方程式及其求解

3.5.2 等值電路參數(shù)的計(jì)算公式

3.5.3 計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路

3.6 基于二維場(chǎng)分析并計(jì)及端部效應(yīng)影響的等值電路(初級(jí)繞組為“半填充槽”)

3.7 計(jì)算和試驗(yàn)的比較

第四章

短初級(jí)雙邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的二維場(chǎng)理論及其等值電路

4.1 電機(jī)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 電機(jī)的等值電路

4.5 恒流驅(qū)動(dòng)時(shí)電機(jī)工作特性的計(jì)算

第五章

短初級(jí)雙邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的三維場(chǎng)理論

5.1 電機(jī)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 三維解的推導(dǎo)

5.3.2 三維解的計(jì)算結(jié)果

第六章

長(zhǎng)初級(jí)雙邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的理論

6.1 近似等值電路

6.2 繞組為串聯(lián)的一維場(chǎng)理論

6.3 繞組為并聯(lián)的一維場(chǎng)理論

第七章

單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的多層行波電磁場(chǎng)理論

7.1 單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的物理模型

7.2 多層通用模型的電磁場(chǎng)方程式和它的解析解

7.3 區(qū)域n的功率、損耗和切向電磁力、法向電磁力的計(jì)算

7.4 多層通用模型的表面阻抗

7.5 用表面阻抗表示電磁功率和電磁力的計(jì)算公式

7.6 復(fù)合次級(jí)單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)垂直力和電磁推力的簡(jiǎn)化計(jì)算

7.7 鋼次級(jí)單邊直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁推力和垂直力的計(jì)算

第八章

三相直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的各種運(yùn)行狀態(tài)及計(jì)算

8.1 電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)

8.2 制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)

8.2.1 回饋制動(dòng)狀態(tài)

8.2.2 反接制動(dòng)狀態(tài)

8.2.3 直流能耗制動(dòng)狀態(tài)

第九章

直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的電磁設(shè)計(jì)方法

9.1 主要尺寸計(jì)算公式

9.2 設(shè)計(jì)方法

9.2.1 內(nèi)功率因數(shù)cosθi的計(jì)算公式

9.2.2 電機(jī)力能指標(biāo)ηccosρ、內(nèi)功率因數(shù)和反電勢(shì)系數(shù)之間的關(guān)系

9.2.3 電機(jī)氣隙δ和次級(jí)導(dǎo)體板厚度d的另一關(guān)系式

9.3 電磁設(shè)計(jì)程序和實(shí)例計(jì)算

9.3.1 設(shè)計(jì)原始數(shù)據(jù)

9.3.2 電磁負(fù)荷的選取

9.3.3 同步速度的選擇

9.3.4 主要尺寸的確定

9.3.5 初級(jí)繞組和沖片的確定

9.3.6 氣隙和次級(jí)導(dǎo)體的尺寸

9.3.7 磁路計(jì)算

9.3.8 等值電路參數(shù)計(jì)算

9.3.9 起動(dòng)特性計(jì)算

附錄Ⅰ

運(yùn)動(dòng)導(dǎo)電媒質(zhì)中的電磁場(chǎng)方程

附錄Ⅱ

考慮鐵心飽和時(shí)空載氣隙磁場(chǎng)的求解

參考文獻(xiàn)

書(shū)中扼要敘述了直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的發(fā)展、原理、類型和應(yīng)用，對(duì)其特有的許多現(xiàn)象和問(wèn)題做了詳細(xì)地論述?！吨本€感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的理論和電磁設(shè)計(jì)方法》用電磁場(chǎng)理論系統(tǒng)地分析了各種類型直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的磁場(chǎng)和電磁力。根據(jù)“場(chǎng)路”復(fù)量功率相等的關(guān)系，通過(guò)等值電路通用的推導(dǎo)方法和參數(shù)計(jì)算，把端部效應(yīng)、次級(jí)漏抗、次級(jí)導(dǎo)體集膚效應(yīng)和初級(jí)繞組“半填充槽”影響等問(wèn)題從理論上比較合理地解決了。此外，書(shū)中還提出了一種新的電磁設(shè)計(jì)方法。

《直線感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的理論和電磁設(shè)計(jì)方法》可供高等院校電機(jī)、電氣傳動(dòng)專業(yè)的師生和從事電機(jī)工程的科技人員參考。