双初级耦合直线感应电动机集总参数模型

马名中， 马伟明， 张育兴， 王公宝， 李卫超

(1．海军工程大学舰船综合电力技术国防科技重点实验室，湖北武汉 430033;2．西安交通大学电气工程学院，陕西西安 710049)

0 引言

直线感应电动机(linear induction motor，LIM)可以提供直线驱动力，无需其他中间转换机构作为传动装置即可将电能转换为直线运动的机械能，因此在轨道交通、矿井提升等场合有着越来越广泛的应用［1－3］。依据不同的应用场合，直线电机外形可以设计为扁平形、圆筒形、盘形以及无槽环形等结构。针对上述直线感应电动机，文献［4－9］对其工作原理、数学模型、参数计算以及边端效应等性能进行了非常详尽的研究。但对于两台电机初级绕组上下并联布置共用一个次级结构的双初级耦合直线感应电动机，很少有文献报导。这种结构中初级绕组可以串联运行、并联运行或者采用独立电源供电，在相同电压电流约束条件下能使两台电机产生的电磁推力共同作用于同一个次级，甚至可以采用“堆积木”的方式推广应用于多定子结构(N≥2)来进一步提高电磁推力，因此在动子进行高速大推力运动的场合有着明显优势，特别是在汽车碰撞试验或电磁发射领域有着广阔的应用前景［10－12］。

双初级耦合直线感应电动机由于上下两台电机初级绕组层叠布置，当初级绕组同时通入电流时，导致定子铁心边缘气隙磁场间存在着磁路耦合;同时，由于次级共用一块铝板，次级动子板上的感应涡流也必然存在着路径耦合。因而深入研究这种多定子结构的耦合关系对电机动态性能的影响，对于提高电机的运行性能具有重要意义。……