7.5直线异步电动机的等效电路

等效电路是异步电动机运行分析和电磁计算的重要工具，对直线异步电动机同样也是如此。在不考虑直线异步电动机的动态横向边缘效应和纵向边缘效应时，可以使用与旋转异步电动机相同的等效电路，如图7-18所示。

图中&和A是初级绕组的电阻和漏抗，尤_m是励磁电抗，/?_m是等效铁损耗的电阻，招和以是折算到初级侧的次级电阻和漏抗。由于直线电机的铁心
磁通密度通常较低，铁损耗很小，因此在等效电路中》以忽略与铁损耗相对应的电阻/?_m。且直线电机在采用非磁性次级时，次级导体板的漏抗很小，可以认为义《经过这样的简化后，在不考虑边缘效应时，对于非磁性次级的直线电机可以得到如图7-19所示的等效电路。

在这个等效电路中，励磁支路与次级支路是并联的。当考虑直线电机的边缘效应时，采用这种等效电路是有困难的，根据文献1采用将励磁支路与次级支路合并成串联的等效电路，如图7-20所示，用一合成电阻和合成电抗来替代。合成电阻及合成电抗的计算：

异步电动机的复电磁功率5e〇=P<〇 + j(?e〇=m1/K/?eO + j^e〇) (7-3)式中m丨——初级相数；/i——初级电流有效值。当考虑直线电机的边缘效应时，复电磁功率发生了变化。在仅考虑动态横向边缘效应时，它等于+ ，在只考虑动态纵向边缘效应时，它等于SeoU + Da+jR)。当同时考虑动态横向边缘效应和动态纵向边缘效应时，其复电磁功率可表示为

5_e=(/^>e0^p + j<?eO^Q)(l+/>a + j^j)                                           (7-4)

将式(7-1)、（7-2)和(7-3)代人式(7-4)得

5_e = mi/i(/?e〇/Lp +jA^_e〇^g)(l + Z)_a +j/)j)

=m, /? I [ R^i 1 + /)_a) - X^KQDi]

^}[R^K_pD^X^K_Q(l^D_B)]}                                      (7-5)

由式(7-1)和式(7-2)得

尺 e0 =尤                     (7-6)

考虑到G = r,则

R^=X^sG                       (7-7)

见文献[1],将式(7-7)代入式(7-5),整理后可得：

S_e = m_X l\{ fte0^p[ 1 +(7-8)

图7-21所示是考虑了动态边缘效应后的等效电路，它仍取图7-20的形式。在图7-21中，复电磁功率S_€与合成电阻/?_e和合成电抗忍的关系为

次级的铜损耗

Pcui^Pe-F_ev     (7-21)

在直线电机中还要引入同步功率的概念。它的定义为P_s=/^>_s     (7-22)

显然，在考虑动态边缘效应时，P_s是不等于电磁功率^的。

在直线电机中，评论低速高滑差运行的直线电机利用率好坏时，常用同步效率^作为指标。所谓同步效率_7s,就是通过气隙传递的同步功率P_s与输入功率A的比值，即7]_s = ^x 100% = ^ X 100% (7-23)

由此可见，％愈高，表明直线电机单位输入功率心所产生的推力F_e愈大。在评论高速低滑差运行的直线电机的利用率好坏时，常用电磁效率％作为指标。所谓电磁效率％,就是机械功率/>_与电磁功 率&的比值，即：

x1〇〇% = “x 100% (7-24)

由式可见，电磁效率愈高，表示由电磁功率转换成的机械功 率多，也即边缘效应的影响小。

对于连续稳定运行的直线电机，是用机械效率作为指标。 所谓机械效率就是机械功率与输人功率心的比值，即

7rnx = X 100% = ^^e~⁸p^—— X 100%

= 7s〇-5)x100%  (7-25)