В процессе дальнейшего изложения материала будет ясна условность такой классификации, так как появится надежное понятие определяющего критерия, называемого магнитным числом Рейнольдса и обозначаемого как  или .

По функциональному назначению различают:

1.        Силовые ЛАД, работающие на упор.

2.        Ударные ЛАД, применяемые в ударных механизмах (для забивки свай и т. д.) и ускорителях.

3.        ЛАД, применяемые в качестве двигателей транспортных устройств.

Все разновидности ЛАД являются индукционными машинами и в основе их действия лежат одни и те же физические явления. Однако, если обычные АД в силу замкнутости магнитопровода индуктора (статора) анализируются и рассчитываются на основе системы уравнений напряжений и токов, и электрических схем замещения, анализ работы ЛАД этими методами проведен быть не может. Теория ЛАД строится на основе теории электромагнитного поля, т.е. уравнений Максвелла. В зависимости от поставленной цели модели поля могут быть одномерными, двухмерными или трехмерными. Этот подход обусловлен тем обстоятельством, что индуктор ЛАД не является замкнутым, вторичный элемент или бегун не имеет организованных нитей (стержней), а является проводящим телом с распределенными электрическими параметрами; немагнитный зазор всегда оказывается значительно большим, чем у обычного АД. Иными словами электромагнитное поле ЛАД в принципе должно рассматриваться как трехмерное, определение характера которого в значительной степени усугубляется вышеперечисленными обстоятельствами. В ходе дальнейшего рассмотрения теории ЛАД станет понятно, что из-за перечисленных выше особенностей существенное влияние на работу ЛАД и его характеристики оказывают продольный и поперечный краевые эффекты, а также поверхностный эффект и неравномерность поля в немагнитном зазоре по его высоте. Физическая сущность продольного краевого эффекта заключается в обрыве бегущего поля индуктора на входном и выходном концах ЛАД и затягивании в пространстве токов, наводимых во вторичном элементе, относительно входного и выходного концов индуктора.

В результате в индукторе создаются кроме бегущего поля пульсирующие поля, создающие усилия, противодействующие силам, создаваемым основным бегущим полем.

Токи вторичного элемента оказываются сдвинутыми относительно осей полюсов индукторов, создающих бегущее магнитное поле и также вызывают вредное действие.

Поперечный краевой эффект состоит в том, что токи во вторичном элементе из-за отсутствия организованных как в обычном АД стержней растекаются и замыкаются по траекториям, которые условно показаны на рис. В.6. Продольные составляющие токов J не создают полезных усилий, создают дополнительные потери, и эффективность ЛАД снижается.

Рис. В.6.

Поверхностный эффект связан как и обычно с проникновением электромагнитного поля в проводящее тело вторичной части. При некоторых условиях может появиться полная экранизация вторичной части ЛАД (толе не пронизывает вторичный элемент) и он выключается из процесса преобразования энергии, т.е. электромагнитная сила, действующая на бегун, становится равной нулю.

Решение дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное поле в рабочем слое и зазоре ЛАД, три учете всех присущих этим машинам конструктивных особенностей, является чрезвычайно сложным и практически невыполнимым без некоторой его идеализации. В зависимости от характера принимаемых допущений решаются обычно одномерные, двухмерные, либо трехмерные задачи, основанные на соответствующих расчетных моделях ЛАД.

Одномерные расчетные модели предполагают учет изменения поля лишь по одной координате, параллельной продольной или поперечной осям машины, т.е. позволяют учитывать либо продольный, либо поперечный краевые эффекты, связанные с ограниченностью размеров индуктора. Двухмерные решения обычно выполняются с учетом одного из краевых эффектов и изменения поля по высоте зазора. Для уменьшения сложностей анализа двухмерные решения выполняются для таких моделей, в которых один из краевых эффектов проявляется слабо.

Например, при расчете низкоскоростных ЛАД с малым числом Рейнольдса и большим числом полюсов продольным краевым эффектом можно пренебречь, и выполнять анализ для машины как бесконечно длинной с учетом поперечного краевого эффекта.

B ЛАД с большим магнитным числом Рейнольдса (Re_m>>100) и малым числом полюсов на работу машины существенное влияние оказывает как продольный, так и поперечный краевые эффекты. Поэтому такие машины должны рассчитываться на основе трехмерных моделей.

Иногда для предварительных исследований применяют как и в случае обычных АД схемы замещения и уравнения напряжений для первичной и вторичной цепей. Однако эти приемы не отражают реальных физических явлений, протекающих в ЛАД, и, как правило, весьма не точны. Теория линейных асинхронных машин непосредственно смыкается с теорией электромагнитных явлений в магнитогидродинамических машинах (МГД — машинах с жидким и газообразным телом), хотя имеет и свои особенности. Проблемам исследования таких машин посвящено огромное число научных работ как отечественных, так и зарубежных авторов. Учитывая специфику настоящего пособия можно указать только на ограниченный ряд авторов, выполнивших основополагающие работы в этой области.[1] Например, А. И. Вольдеком [1], Я. Я. Лиелпетером [4], С. Ямамурой [2], Е. Р. Лейтвейтом [7], П. К. Будигом [б], О. Н. Веселовским [3] и др. Краткие сведения о ЛАД содержатся в книгах А. И. Вольдека [8], Я. Туровского [9] и т. д.