电机设计中的槽满率问题探讨

张老五

甭绕圈子了，一会什么理论极限值，一会什么本能预计值，75%也好，80%也好，都是无数人实际应用中用到过的值，是经过无数事实考验的。
你绕了半天圈子，你那个过1的方案呢，怎么就是舍不得拿出来给人看？莫非跟那传说中一小时能跑500公里的普桑是一个类型的？
对了，曾老师的初中几何确实学得不错。要不等我的小孩上了中学以后，投入曾老师门下如何？不用您教几何什么的，教一教如何从政就行了。昨样？

zengxiaodong

并列式的绕组其实就是所谓的“有规则排列”的绕组，而马步式我把它定义为“更有规则排列”的绕组，大家不会有意见吧！

如果并列式绕组的槽满率为100％的话，则马步式的绕组其槽满率为115.47％！这一数值是怎么来的，我想大家都能计算出来，它就是我提到的理想极限槽满率。也就是说，在理论上能下进去的圆导线，按照目前全世界通用的槽满率计算公式，其槽满率最多达到115.47％！请zhaoranjun注意，没有一根导线要下到槽外面去，哪怕是气隙为1纳米也不会扫膛的！


好了，这个数值我们知道了，但是很显然这是一个可望不可及的理想结果！首先有槽绝缘（甚至层间绝缘）要占去面积，其次不是无限边界，再次导线也不会那么听话地排列，这些都使得实际槽满率不可能达到该极限数值！

这里重点谈谈第三点，也就是导线的排列方式，一般说来手工下线是属于典型的“乱绕式”排列，众所周知槽满率80％就很难下线了，如果机器下线超过75％就会有困难，这是对于通常设计的电机，通常的生产模式来说的！另外，导线的直径也是一个重要的影响因素，因为直径太小的导线很难做到规则排列，反之线径较大的容易实现规则排列。

张老五

我明白了，曾老师真是太高明了
另外我有个重大发现，曾老师的汽车的理想极限油耗是0！！！告诉你们，跟你们的本能预计值差别很大吧
为什么呢，因为曾老师每天开车出发上班，到了办公地点停车。下班时再把车开回家，停好。在这个过程的头和尾，汽车的动能和势能都没有变化。能量也没有变化，所以没有做功，自然也就没有能量消耗。
瞧瞧，我这举一反三的水平还不错吧？

zhaoranjun

槽满率概念是什么，槽内导体面积所占槽面积（槽口以内）比率，大能溶于小吗，貌似我们开始谈哲学问题了。

zengxiaodong

要达到100％的槽满率，假设采用并列式绕组，这显然是不可能的！如果采用马步式绕组呢？就完全可能了，怎么实现呢？这就是电机的创新设计和创新生产，其实这已经不是什么新鲜技术了，我从事这种产品的研发和生产超过了10年！所以，据我所知圣力先生见到的马达国内有很多厂可以生产。

如果采用分块式铁心或者展开式铁心，则电机的齿是完全暴露在外面的，可以直接用自动绕线飞叉进行绕线，如果线径超过1毫米，加上单层绕组无层绝缘，可以很容易绕出马步式绕组，槽满率达到101％是很容易实现的，成品率不仅不会降低，反而会大大提高！绕好线之后，再把铁心组装起来即可，完全省去了绕线的多次工序，事实上也几乎完全省去了工人！




上面临时画了一个简陋的拼装式电机铁心示意图，实际上是圆弧形排列的，另外一块与另一块之间也靠得更近（轭部）以减小磁阻，或者离得更远（槽口部）以减小槽漏感。图中第2个上面绕线突出外面很多，而第一第三个不用绕线（也就是单层绕组），希望大家能够理解！晚安！再见！

PLMOTOR

既然大家都认同 D*D*N,那就好办，认为可以槽满率大于1的弄个实例就行了，我见过的嵌线的最多能达到百分之八十几，如果是直接绕进齿里的，最多能绕到96%左右

tjulix

这贴激烈，很给力
离任版主其实是逃岗版主，呵呵，惭愧惭愧
我大概能理解曾老师的意思

比如假设有个完全正方形的槽，刚刚好等于10×10根直径为1的导线面积（则槽面积=100），理论上可以塞100根导线，那么槽满率=100，假如我按马步形排列塞就可以塞115根。槽满率就可以大于1了。

加减乘除做电机的大家都会算，但是大家是工程师，还是得考虑槽形啊（不可能完美正方），绕线排列（导线表面不是没有摩擦力，随随便便就给你按规矩排好）啊等等问题，所以一般槽满率公认的就是70%～80%
理论归理论（不过您理论的理想化程度也太高了点），您怎么说都好。
最最重点的是您说您做出来了一台槽满率大于1的样机，这个我们就都没见过了（而且槽满率计算公式大家都一致）。

还是请将您的方案贴出来吧！

tyang000

此贴极其火爆啊！71楼的那个方案我见过，可就是难得搞啊。

PLMOTOR

71楼的绕法倒也见过，松下的无刷直流电机就是采用这种方式，不过似乎他们也没有超过1呢

huaye

各位高手，你们争论有意义吗，还是去工厂吧。纸上谈兵有何用。

柯宇云

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    搞了半天，原来不管是什么槽满率数值，其实际的导线面积都要乘以pi/4，这样的话：

80％槽满率              对应                 62.83％导线实际面积
100％槽满率             对应                 78.54％导线实际面积
115.47％槽满率          对应                 90.69％导线实际面积

怪不得说导线没有溢出槽外面去，这样理解对吗？如果真是这样的话，我要质问那个当初定义的人。

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    搞了半天，原来不管是什么槽满率数值，其实际的导线面积都要乘以pi/4，这样的话： ...
柯宇云 发表于 2010-10-11 09:49

                               
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是这样的

柯宇云

回复 78# forlink


    那么如果按照你37楼提到的把那些空余的面积都利用上的话，岂不是槽满率最高可以达到4/pi了吗？也就是：


127.32%槽满率           对应              100%导线实际面积


那zengxiaodong怎么说最高槽满率只能为115.47%呢?  请您给大家详细解释一下好吗?


大家要看屏蔽内容，请下载：

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2010-10-11 11:02 上传

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    那么如果按照你37楼提到的把那些空余的面积都利用上的话，岂不是槽满率最高可以达 ...
柯宇云 发表于 2010-10-11 10:40

                               
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我说的是理论上，但事实上不具有操作性，曾老师的倒是很有趣，有可能实现。

柯宇云

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    您的解释我还是不明白，怎么他的有可能实现，而你的就不可能实现呢？这里面好象没有什么本质上的限制啊！我想您还是详细解释一遍，让我们这些菜鸟好好学习一下，谢谢！

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    您的解释我还是不明白，怎么他的有可能实现，而你的就不可能实现呢？这里面好象没 ...
柯宇云 发表于 2010-10-11 11:10

                               
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这不是明摆着嘛，导线是圆的，又不能拉扁，不能把全部缝隙都用上。但是他的马步式排列，部分缝隙利用上了，倒是有可能实现。

xzkiss4

回复 57# zengxiaodong


    曾老师您好！一直都喜欢看您的帖子经典的分数槽和轴承，吵架其实不是坏事，你和张老五够能吵的！

提点意见吧：
1.所有圆线叠起来放不可能没有间隙，比如两根并放第三根放在他们上面最多只能相切中间的间隙一定是存在的。
2.扁平导线的槽满率可以做的高些，比如以前那个帖子提到的本田思域的分数槽发动机启动电机，采用定子分瓣的工艺这样会比下线的方式要好

xzkiss4

回复 60# zengxiaodong

绝对同意最强电机技术在日本！中国人现在的水平是确实做不出来的，如果可以设计出来，同样的设计方案同样的设计图纸，中国现有的加工工艺技术根本不是一个档次最终做出来的产品和日本的还是有差距！

xzkiss4

刚看完帖子

感觉曾老师说的是槽满率这个概念可以大约1，而反对者说的是实质，这个本来就不是一个概念。我们有理由相信实质上槽满率不可能大于1甚至等于1.但是槽满率这个值那可就难说了！

柯宇云

回复 86# xzkiss4


    怎么又来了一个zeng的粉丝，还灌水发空帖，版主一定会扣你分的！（你可以用编辑功能修改你的帖子）

另外，你发的帖子前后矛盾，没看完帖子发的回复是否要在看完帖子以后修改呢？再说，究竟槽满率能否大于100％你倒是说个干脆，不要既是这个又是那个，都是对的？