电磁发射用长初级多相直线感应电动机的研究

The project proposes a long primary multiphase linear induction motor which meets the special requirements of the electromagnetic launcher. By study on mathematical model and magnetic calculations of the long primary multiphase linear induction motor for electromagnetic launcher, to establish the basic electromagnetic design theory of the long primary multiphase linear induction motor for electromagnetic launcher; By study on calculation methods about transient temperature field of multiphase linear induction motor powered by segmentation and working under intermittent mode and transient mode, to achieve reasonable design on electrical load of multiphase linear induction motor for electromagnetic launcher; Through the establishment of lumped parameter model on pulsating electromagnetic force of the long primary multiphase linear induction motor, and by study on the law of pulsating electromagnetic force, to proposed the method on reducing pulsating electromagnetic force. The study on the project will lay a solid theory and technology foundation for the promotion and application of the long primary multiphase linear induction motor in the field of electromagnetic launcher, and promote the development of national defense construction, so the study on the project has practical and academic values.

本项目提出一种满足电磁发射特殊要求的长初级多相直线感应电动机，通过电磁发射用长初级多相直线感应电动机数学模型和磁路计算方法的研究，建立电磁发射用长初级多相直线感应电动机的基本电磁设计理论；通过对分段供电、间歇式暂态工作方式下的长初级多相直线感应电动机暂态温度场计算方法的研究，实现电磁发射用长初级多相直线感应电动机电负荷的合理设计；通过建立电磁发射用长初级多相直线感应电动机电磁力脉动的集总参数模型，研究电磁力脉动规律，提出减小电机电磁力脉动的方法。本项目的研究将为长初级多相直线感应电动机在电磁发射领域的推广和应用奠定坚实的理论和技术基础，促进国防建设的发展，具有重要的实用价值和学术价值。

本项目提出了一种满足电磁发射特殊要求的长初级多相直线感应电动机，对多相直线感应电动机电磁设计基本理论及脉动电磁力进行了深入的研究，取得如下研究成果：.（1）在继承了旋转电机分布磁路计算方法两个核心思想：等间隔分块和迭代计算的基础上，提出了适用于多相直线感应电机的磁路计算方法，解决了多相直线感应电机电磁设计中的关键问题；.（2）以Biot-Savart定律为基础，提出了多相直线感应电动机端部漏感的数值计算方法，揭示了多相直线电机定子端部漏感不对称规律；.（3） 基于多相直线感应电机电磁结构，建立了多相直线感应电机数学模型；.（4）从气隙磁场出发对多相直线感应电机互感不对称进行了分析，揭示了多相直线电机端口阻抗矩阵规律，定义了一种多相电机对称分量法，并推导了考虑正序、负序分量交叉耦合的基波正序阻抗；.（5）结合等效温升试验结果，提出了Litz线圈的温度场计算等效模型，基于热网络法，计及端部绕组、复合材料对温度场的影响，提出了直线电机温度场计算方法，推导了短时周期工作的直线电机温度场热网络数学模型，基于数学模型建立了仿真模型，对短时重复周期工作的电机热性能进行了仿真计算；.（6）指出直线电机纵向边端效应引起的阻抗不对称，使得初级和次级电流含有负序分量，初级负序电流将引起两倍供电频率推力波动，而次级负序电流将引起两倍转差频率推力波动，对直线电机电磁力脉动机理进行了研究；.（7）基于推力波动产生机理，推导了注入谐波电流时的推力表达式，并且提出了注入谐波消除推力波动的思路。.本项目的研究为长初级多相直线感应电动机在电磁发射领域的推广和应用奠定坚实的理论和技术基础，促进国防建设的发展，具有重要的实用价值和学术价值。