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法学牵引电动机：线性感应电机
线性感应电机
线性感应电机是一种特殊的感应电机，它产生直线运动而不是像传统电机那样的旋转运动。在线性感应电机中，磁场的运动和导体的运动都是直线运动。
线性感应电机的构造和工作原理
线性感应电机由放置在槽中的三相分布式励磁绕组组成，次级绕组只是一个由铜或铝制成的导电板，如图1所示。
线性感应电机的励磁系统可能有以下两种类型：
单一初级系统
双初级系统
单一初级系统
图2显示了一个单一初级系统。在线性感应电机的单一初级励磁系统中，铁磁板放置在铜板的另一侧，这对于提供低磁阻路径是必要的。
当初级绕组由三相交流电源激励时，根据互感的原理，感应电流将流过次级绕组和铁磁板。单一初级系统的主要缺点是铁磁板通电并被吸引到初级绕组，导致初级和次级绕组之间的气隙不均匀。
双初级系统
图3显示了线性感应电机的双初级系统。在双初级系统中，消除了单一初级系统中初级和次级绕组之间气隙不均匀的缺点。在双初级系统中，两个初级绕组放置在次级绕组的两侧。
现在，当三相初级绕组由三相交流电源激励时，会产生一个以同步线速度𝑉𝑆旋转的磁场。该线性同步速度由下式给出：
$$\mathrm{\mathit{V_{s}\mathrm{\: =\: }\mathrm{2}\, \tau f\: }\: 米/秒}$$
其中：
𝝉是极距（米），以及
𝑓是电源频率（赫兹）。
从上式可以看出，在线性感应电机中，同步速度不是电机极数的函数，而是取决于极距和电源频率。
励磁绕组产生的磁通线性地将转子拉向磁场方向，这将降低磁场和转子板之间的相对速度。如果转子板的速度和磁场的速度相等，那么从转子板来看，磁场将是静止的。
如果转子板的速度大于磁场（或线性同步速度）的速度，则力的方向将反转，从而导致再生制动。
在线性感应电机中，滑差由以下表达式给出：
$$\mathrm{滑差,\mathit{s\mathrm{\: =\: }\frac{V_{s}-V}{V_{s}}}}$$
其中，V是转子板的实际速度。
线性感应电机的转矩-速度特性或牵引力特性如图4所示。
因此，线性感应电机产生的牵引力由下式给出：
$$\mathrm{\mathit{F_{t}\mathrm{\: =\: }\frac{P_{r}}{V_{s}}}}$$
其中，𝑃𝑟是实际供应给转子的功率。
线性感应电机的优点
从电力牵引的角度来看，线性感应电机的主要优点如下：
线性感应电机结构简单。
由于离心力的影响，线性感应电机的最大速度不受限制。
线性感应电机具有更好的功率重量比。
线性感应电机的初始成本低。
线性感应电机的维护成本也很低。
线性感应电机的缺点
线性感应电机的缺点包括：
线性感应电机需要高成本才能提供集电系统。
由于较大的气隙，线性感应电机消耗高电流，因此效率低，功率因数低。
线性感应电机的应用
线性感应电机的部分应用如下：
线性感应电机应用于高速铁路牵引。
线性感应电机广泛应用于无轨电车和金属带式输送机。
线性感应电机也用于驱动电磁泵。
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