1 引言 圆筒型直线感应电机是将电能直接转化为直线运动的机械装置#65377;自从 1917年出现第一台圆筒型直线电机，至今已有近100年的发展历程#65377;采用直线电机驱动的设备，由于省去了中间传动机构，具有结构简单#65380;运行可靠#65380;响应快#65380;精度高等优点，因此被广泛应用在机床#65380;抽油机#65380;电磁泵#65380;电磁阀门#65380;真空断路器等需要直线驱动的领域[1]， 近年来，直线感应电动机(Liner Induction Motor，LIM)在汽车加速碰撞试验#65380;轨道交通#65380;物流传输#65380;电磁发射等场合的应用受到越来越多的关注文献[2]对此都有描述#65377;从扁平直线电机到双边直线电机，文献[3]对不同结构的直线感应电机进行了研究#65377;圆筒形直线电机凭借结构对称#65380;初级绕组利用率高#65380;无横向端部效应#65380;能够克服单边磁拉力等优点，已在诸多领域进行了应用#65377;针对圆筒式直线感应电动机的研究以短初级结构为多[4-6]，文献[7-8]对其基本的数学结构模型#65380;次级涡流#65380;电机结构#65380;电磁推力等方面进行了研究#65377; 2 圆筒式直线感应电动机的发展和结构 本文主要以圆筒型直线感应电动机为研究对象，所以下面简要介绍它的情况#65377; 圆筒型直线感应电动机是将扁平型单边直线感应电动机沿着纵轴轴线方向卷绕起来而形成的#65377;它的初级不存在端部绕组，因而也就不存在横向端部漏磁通和附加阻抗 ， 并且在圆柱型次级上也不存在总径向力，从而减小了直线轴承所承受的应力#65377;次级材料可以是实心钢 #65380;钢外表面覆盖铜层或铝层，也可以是两者的结合形式#65377;对于小型直线感应电动机，使用实心钢次级，而大型直线感应电动机，常采用复合次级。

圆筒型直线感应电动机有很多种具体形式，图 1是圆筒型直线感应电动机的典型结构[9-11]#65377; 图1 圆筒型直线感应电动机的典型结构 3 国内外的研究现状 3.1国外研究现状 19世纪 70年代初，日本人山田竹内从 Maxwell电磁方程式出发分析推导了直线感应电机的气隙磁场、电磁推力及法向力的作用原理，但推导过程比较麻烦，计算公式也比较复杂后来逐渐探索出诸如有限元法、等效电路法等一系列分析测量磁场及推力的简便方法。

日本在 1975年还进行了中低速磁浮列车中电磁阻力的详细分析和计算，并得出电磁阻力随电磁铁长度的增加而减小，国内西南交通大学也于1999年对 EMS型磁浮列车运行阻力问题进行了论述[9]。

在20世纪70年代德国推出的系列磁浮列车除使用通过反向直线同步电动机的推力来进行制动外，还使用线形涡流制动，利用沿车体前进方向分布的导轨中的感应涡流来工作随后韩国 、印度 、英国等技术人员开始对涡流制动力进行分析计算，并将涡流制动系统应用于其它领域我国同济大学电气工程系对磁浮列车的涡流制动力进行了详细的推导与计算。

在直线电机电磁场方面国内外学者进行了大量的研究工作，直接法是由 Shturmum和 Aranov为解决直线电机端部效应问题而提出来的，它是从三维 Maxwell方程出发， 推导出一维气隙方程的解 [ 12, 13] 。

Yoshiola用卡氏系数考虑端部 、齿槽影响 。

Nilkinson提出了根据直线感应电机的入端端部效应建立了气隙磁密度方程。

Gullen和 Bonton在考虑了次级铁心饱和，不考虑初级铁心饱和提出分层理论分析法，由 Grieg等人发展起来的一种二维磁场分布解法。

Oberetl等人在二维分层方法基础上发展起来的三维分层方法，用 Fourier 双级数法来模拟直线电机的纵向和横向边缘效应[9]。

特别是针对高速圆筒型直线感应电机，国外研究状况如下：PICHON和 RAZEK在考虑边端效应用有限和直接边界相结合的方法，高速圆筒直线感应电机的磁场分布和受力。