2.2 气隙磁场分析
2.2.1 三相交流绕组磁场
当直线电机正常运行时，电枢绕组内通三相交流电，从而产生磁动势和磁场。
由于定子固定材料的磁导率很小，漏磁很大，采用磁路分析法的计算过程较为复
杂。本节运用解析法对电枢绕组产生的磁场进行了分析，计算了 A 相绕组产生
的磁场，通过推广到 B 相和 C 相并进行叠加，得到了电枢气隙磁场
[55]
。
如图 2-3 所示，以导体
A
*
和导体
X
*
的中点 t 为原点，导体
A
*
和导体
X
*
的水
平连线为 x 轴，A 相绕组轴线为 y 轴，建立平面直角坐标系 oxy。为简化计算，
假设导体中的电流集中在导体中心处。导体
A
*
中的电流垂直纸面向外，导体
X
*
中的电流垂直纸面向里。为简化计算，首先分析当 A 相绕组内通过大小为
I
A
的
电流时，气隙内中磁场分布。A 相绕组建立的磁场的 x 轴分量为 0，y 轴分量关
于 y 轴对称。
图 2-3 空芯直线电机电枢绕组计算示意图
由毕奥-萨伐尔定律可知，导体
X
*
在（x，y）处产生的磁场强度大小为
A
2 2
=
2π + ( - / 2)
NI
H
y x τ
(2-2)
其中 N 为电枢绕组匝数。磁场强度 H 的 x 轴与 y 轴分量为
A
2 2
2π +( / 2- )
H a
x x
NI
y
y τ x
=
(2-3)
A
2 2
/ 2-
2π +( / 2- )
H a
y y
NI
τ x
y τ x
=
(2-4)
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