摘要：为了克服管型直线感应电机结构简单，单位体积推力小的缺点，设计了具有内外双定子、中间动子结构的新型双管型直线电机。建立了计及边端效应的电机等效电路模型，推导出了电磁推力、功率与效率等通用特性关系式。通过仿真获得了更加接近实际的电机特性曲线。结果表明，电机推力大、整机效率高，为其电磁设计与活塞的动力特性分析提供了一定理论依据。
    关键词：双管型；直线感应电机；等效电路；特性计算；仿真分析
     0  引  言
     直线电机驱动的活塞压缩机是一种新型的直线电动活塞压缩机。传统的对直线电机的特性计算与分析，往往忽略边缘效应的影响，获得的各种电机特性和实际情况存在较大误差。本文直接从驱动活塞压缩机的双管型直线感应电机着手，将边缘效应损耗作为电路因素引入等效电路中，计算出电机的电磁推力等通用特性公式，并通过仿真获取电机的特性曲线。对于驱动活塞压缩机的新型双管型直线感应电动机的电磁设计与优化，具有十分重要的意义。
    1特性计算新型双管型直线电机驱动的活塞压缩机结构如图l所示。
    1．1等效电路
     实际的双管型复合次级直线感应电机电路理论十分复杂，目前还不可能推导出精确的理论计算式。为了便于分析，采用近似计算，并作如下假设：忽略铁心饱和及铁心涡流损耗的影响，忽

  外绕组产生的电磁推力、输出功率和输入功率。
    内外定子的初级电流、感应电动势、功率因数、机械效率和同步效率可分别计算求得。
    2特性仿真实验与分析
     实验样机参数为：电源频率F=50 Hz，极距根据式(3)、式(4)、式(5)、式(8)、式(9)、式(10)、式(14)和式(18)，运用MATLABB仿真工具，获得了电机内外定子的电流I1电势E1、电磁推力F、功率因数cosφ、输入功率p1输出功率pout机械效率η和同步效率ηs与滑差率s的关系曲线如图3和图4所示。
    从图3可以看出，当滑差率为1，即电机刚通电起动瞬间，电机动子速度为零时，初级电流、感应输入功率处于整个过程的****值，而感应电势、输出功率则为最小值。随着滑差率的减小，初级电流、电机输入功率P，逐渐减小，电势E。逐渐升高，而电机的输出功率P删。在整个过程中大约成抛物线形状先增大，当达到****值后，又逐渐减小。当滑差率为零，即电机动子运动速度****时，此时初级绕组的电流最小，电势达到峰值，而电机的输入功率和输出功率几乎为零。
    从图4可以看出，功率因数cosφ****值处于滑差率s=l的时刻，随着滑差率的减小，cosφ逐渐减小。对于电机的电磁推力来说，总电磁推力为内外定子绕组产生的推力之和。当电机刚通电起动瞬间，其值****，此后随着动子运动速度的减小而逐渐减小。因此设计驱动活塞压缩机的直线感应电机时，必须使其起动电磁推力达到所需的要求。针对电机的机械效率η和同步效率ηs由图中可以看出，在电机起动瞬间，其机械效率几乎为O，在s处于O一0．5之间，电机几乎同时具有****的机械效率和同步效率。
    4结论
     通过分析可得出如下初步结论：
    (1)直线电动活塞压缩机的电磁推力随着动子运动速度的变化而不断变化，在起始时刻其值****，即具有****起动推力。
    (2)双管型直线电机的电磁推力为内外定子绕组产生的推力之和，这也是双管型直线电机区别与一般管型电机的优点所在，即电机输出推力大。
    从而验证了理论分析设计的可行性。
    参考文献
     [1]  叶云岳直线电机原理与应用[M]  北京：机械工业出版社．200
    [2]傅丰礼异步电动机设计手册[M]  北京：机械工业出版社，2002．[3]贾宏新．直线感应电机的优化设计及其控制系统研究[D]．浙江大学，2002作者简介：杨明(1982一)，男，汉族，硕士生，河南平顶山人，从事控制理论与控制工程和电气传动及其自动化方向的研究。