直线感应电动机最初以用于超高速列车为目的，LIM的研究近来得到发展。LIM具有高速、直接驱动、免维护等优点，现多用于FA（工厂自动化）装置，主要用于自动搬运装置。

LIM的动作原理与旋转式感应电动机相同，在结构上可以理解为把旋转式感应电动机展开为直线状。

如图4-28所示，直线感应电动机可以看做是由普通的旋转感应电动机直接演变而来的。图4-28a所示为一台旋转的感应电动机，设想将它沿径向剖开，并将定、转子沿圆周方向展成直线（图4-28b），这就得到了最简单的平板型直线感应电动机。由定子演变而来的一侧称为初级，由转子演变而来的一侧称为次级。直线电动机的运动方式可以是固定初级，让次级运动，此称为动次级；相反，也可以固定次级而让初级运动，则称为动初级。

图4-28 直线电动机的形成

直线电动机的工作原理如图4-29所示。当初级的多相绕组中通入多相电流后，会产生一个气隙基波磁场，但是这个磁场的磁通密度波B_ζ是直线移动的，故称为行波磁场。显然，行波的移动速度与旋转磁场在定子内圆表面上的线速度是一样的，即为v_s，称为同步速度，且

v_s=2fτ （4-30）

式中 τ——极距（mm）；

f——电源频率（Hz）。

在行波磁场切割下，次级导条将产生感应电动势和电流，所有导条的电流和气隙磁场相互作用，便产生切向电磁力。如果初级是固定不动的，那么次级就顺着行波磁场运动的方向作直线运动。若次级移动的速度用v表示，则转差率

次级移动速度v=（1-s）v=2fτ（1-s） （4-32）

上式表明直线感应电动机的速度与电动机极距及电源频率成正比，因此改变极距或电源频率都可改变电动机的速度。

与旋转电动机一样，改变直线电动机初级绕组的通电相序，可改变电动机运动的方向，因而可使直线电动机作往复直线运动。图4-29中直线电动机的初级和次级长度是不相等的。因为初、次级要作相对运动，假定在开始时初次级正好对齐，那么在运动过程中，初次级之间的电磁耦合部分将逐渐减少，影响正常运行。因此，在实际应用中必须把初次级做得长短不等。根据初、次级间相对长度，可把平板型直线电动机分成短初级和短次级两类，如图4-30所示。由于短初级结构比较简单，制造和运行成本较低，故一般常用短初级，只有在特殊情况下才采用短次级。

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图4-29 直线电动机的工作原理

图4-30所示的平板型直线电动机仅在次级的一侧具有初级，这种结构形式称单边型。单边型除了产生切向力外，还会在初、次级间产生较大的法向力，这在某些应用中是不希望的。为了更充分地利用次级和消除法向力，可以在次级的两侧都装上初级，这种结构形式称为双边型，如图4-31所示。

图4-30 平板型直线电动机

a）短初级 b）短次级

图4-31 双边型直线电动机

除了上述的平板型直线感应电动机外，还有图4-32所示的管型直线感应电动机。如果将图4-32a所示的平板型直线电动机的初级和次级顺箭头方向卷曲，就成为管型直线感应电动机，如图4-32b所示。

此外，还可把次级做成一片铝圆盘或铜圆盘，并将初级放在次级圆盘靠近外径的平面上，如图4-33所示。次级圆盘在初级移动磁场的作用下，形成感应电流，并与磁场相互作用产生电磁力，使次级圆盘能绕其轴线作旋转运动。这就是圆盘型直线感应电动机工作原理。

图4-32 管型直线感应电动机的形成

图4-33 圆盘型直线感应电动机

1—初级 2—次级