电机设计中的槽满率问题探讨

张老五

还无限边界条件呢，既然是无限边界，又哪来的槽？没有了槽，又何来的槽满率？
这种狡辩有意义吗？
对了，101是个不错的数字，台北101没机会去，抢个101楼也不错啊。
再说了，我要是放在97楼前面，又从何体现曾老师您喜欢自相矛盾的作风呢？

古代の猫

张版主和曾老师2个人都是水平很高的人物，但从轴承那个帖子开始，俩人讨论问题的语气就变味了，让人看着很不舒服，这样子应该不利于论坛的发展。
人类的认知都是有限的，即使是现在的真理，到不可知的若干年后也有可能被打破。遑论作为个体的人，就更是宇宙渺小的存在，说不定有更高级的生物就像我们看着蚂蚁一样在看着我们呢。
所以我觉得，像类似的讨论是论坛发展的推动力，应该可以容纳各种不同的思想到这碰撞，即使是错误的。而我们讨论的前提是不要以最坏的心思去揣测别人的动机。
此致！

柯宇云

回复 108# 古代の猫


    大家心平气和地讨论问题比较好，最好不要唯我独尊地盛气凌人地对待网友，每个人都是有自尊的，一切都要有一个限度，有人xzkiss4 认为吵架不是坏事，那要看怎么吵，过头了就一定会变成坏事，让旁观者也很不认可！还是那句话，尺有所长，寸有所短，有容乃大！恳请大牛们做我们的表率。

xzkiss4

我也是规劝某些人把自己位置摆正，虚心些，除了关于知识的问题，其他东西我一概不感兴趣，而且说什么没必要发私人信，累不累啊，支持大牛：曾老师  老五  还有那个德高望重的版主，使他们提升了论坛的气质

标准答案

这个帖子讨论真是热烈，花了一个多小时看完115层楼，看得我老眼昏花，也留下点自己的看法：
1 激烈讨论是我论坛所提倡的，但应限于学术和技术问题，请大家注意措辞，不要有过多与技术和学术无关涉嫌人身攻击言论，请各位保持克制，以实际行动维护我坛的学术氛围。
2 这个问题从学术和理论上讲其实没有一点的技术含量，完全没有必要垒这么高的楼，它几乎没有涉及到一点电机理论问题，说穿了，就是个初中几何问题。
3 无论是曾老师还是张老五，我想你们双方都明白这个问题的本质，那就是槽满率是一个工艺方面的参数，是反映槽内导线的填充程度的一个值，是直接与嵌线难易相关的值。你们两位（或者说以你们两位为代表的两派）虽然辩论如此激烈，但其实并没有本质的分岐，我认为只是辩题没有统一而已，试想，如果辩题是“就大家公认的那个所谓欧洲槽满率公式，理论上槽满率能否大于1”，我想张老五也应该承认，是有可能大于1的，至于是不是曾老师所说的，理论上的极限槽满率是115.47%，对此我有不同的看法，稍后再说，但在做了一些理论上的假设后，理论上是可以大于1的。如果辩题是“在电机设计和制造实践中槽满率在多少较为合理”，我想曾老师你设计了那么多电机，又教了5年的电机设计，绝对不会大多你设计的电机槽满率都大于1，更不会教导学生们把电机的槽满率设计得大于1吧！
4  关于理论上槽满率的极限问题，我想这还取决于理论上的假设，在曾老师那种假设情况下极限槽满率是115.47%，但如果假设条件变了还会更高，比如槽型是圆的，里面就一根导线，而且导线直径与槽直径相同，那么按照公式槽满率应该是127.38%，别说没有这种情况，同步机的阻尼绕组就是这种情况。讨论这些有意义吗？

QWΧQWΧ

回复 94# 圣力


    还有这个帖子更加是胡扯蛋的事，说什么槽满率跟电磁噪声有关，我想这简直是在侮辱我们广大电机工作者的智商，这样的帖子还好意思发出来，岂不是自己要遭人耻笑？

QWΧQWΧ

回复 87# xzkiss4


    这个人确实是高人，都高到天上去了！你那个120%的槽满率连你的偶像都不支持你，全天底下大概也就标准答案一个人同意你了，因为标版主想到了一个全世界最妙的主意：圆形的槽圆形的导线，且导线直径比槽孔直径稍微小那么几个微米，不，是纳米，这样的话槽满率就是127%了，哈哈，你的电机就是这样的吧，高，实在是太高了！

for1ink

回复  圣力


    还有这个帖子更加是胡扯蛋的事，说什么槽满率跟电磁噪声有关，我想这简直是在侮辱我们 ...
QWΧQWΧ 发表于 2010-10-12 15:04

                               
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工程上能不能达到那么高的槽满率是2回事，但是可以进行学术探讨，这也是西莫论坛鼓励的。
还有，注意你的用词哦，小心版主给你扣分。

QWΧQWΧ

回复 99# chmq68


    还同意曾老师的观点呢！我想他是不会同意你的，106%的槽满率还说工人下线相对难，你简直是太有才了，比曾老师还有才！我问你见过电机没有？我这里有Y2系列异步电机想把槽满率提高到95%，你给我下线，我外包给你如何？不过你可别象张老五版主说的那样偷工减料，用小几号的线径糊弄哟！

QWΧQWΧ

回复 116# 标准答案


    标兄你不要“手拿扇子，像事后诸葛”，前几天大家激烈争论的时候你哪去了？看了这么多人的讨论后，你确实什么都知道了，不过是否自己的原创就不好说了，一会儿这个五十大板，一会那个五十大板，真是神气哪！“张老五应该承认”，你是否象某些人一样一样的没事总爱代表一下别人哪？您自个好好想想吧，三天前槽满率能超过100%吗？理论上的，就说理论上的。对了，无限边界，连槽都没有了，槽满率无穷大！！！！！！！！！！！！！！！

圣力

回复  柯宇云
那个厂的一个教授拿我的转子做到比德国人的样品跳动还小，然后把两种转子放到机壳里通电后互相比较噪音，唉！！！简直没法比！又做了几个转子都是如此！（我们转子轴一点不弯，专门挑出来的）人家转子的转动声音感觉小极了！

那个教授忙了一天也没搞清楚是怎么回事，我回来后把转子的塑封料烧掉，才惊讶的发现转子竟然能有如此的绕法
圣力 发表于 2010-10-10 10:05

                               
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既然有人很有疑问，我只好再啰嗦一回。
检测德国转子的动平衡量是五个毫克，那个教授为了炫耀他们的动平衡机把我的转子做到了一个毫克！
但装机通电后的比较结果是他做梦都想不到的，如果差别不大谁都不会太在意这事，关键是我两之前都不可能想象会出现如此大的差距，我一起带去五个转子，另四个也做到一毫克去试，结果都一样，没法跟德国的比。
回来后我专门又测了轴的弯度，没问题，怀疑换向器铣槽的分度不准，想个办法测后觉得也没问题！

那段时间几乎把所有能想到的问题都测了，但就是找不出原因来！
最后无路可走时，才想起来把德国转子的塑封烧掉，见识了转子这种罕见的绕法。
宏阳的老总看了实物后认为这种绕线机应该有个机械手，专门用来排线的。
因为他之前没见过这种绕法，也不知道哪家有这种绕线机，此事也就不了了之了！

从逻辑上来说，转子的这种绕法很难，就是有了这种绕线机，估计还必须要特殊的编程才能实现。
如果不是为了特殊的效应，我估计德国人没必要这么做。

因为德国人的转子转起来感觉太好了，而唯一的差别我认为就是在绕线上！


另外要说明一下，这个转子是16圈的，空隙很大，不需要考虑槽满率，再绕进去8圈也没问题。

tjulix

回复  张老五


    可惜您这个帖子排在了101楼，而不是97楼的前面！

那位离任版主林肯先生不是告诉 ...
zengxiaodong 发表于 2010-10-11 22:20

                               
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您看的是MIT的电机学，自然不知道英国电机专家Miller的著作里是怎么讲的，好吧，其实不好意思的承认我也看过麻省理工电机教授A.F.Fitzgerald的电机学，不过人家都是在讲电磁理论方面的 ，整本书好像没有提到过这个槽满率的计算，不知道您看的是哪本？
我倒觉得您教电机设计真是屈才来，更应该去教教初中几何，证明的很好么，简简单单的马步型排列绕组电机做了100多年都没人想到做到，就是曾老师您花了十年想出来而且做到了，鼓掌～

tjulix

回复  张老五


    可惜您这个帖子排在了101楼，而不是97楼的前面！

那位离任版主林肯先生不是告诉 ...
zengxiaodong 发表于 2010-10-11 22:20

                               
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如果槽绝缘可以忽略，那张工说的其他限制条件自然也是可以忽略的，下线工人你们就下吧，绕线机器你们就绕吧，一切都是浮云～～～唯有马步型理论的几何原理是真理！！！

zengxiaodong

回复 128# tjulix


    其实不必搞得那么复杂，马步绕组可不是我搞了10年搞出来的！确实这个问题太简单了，初中几何即可解决，甚至不用学任何几何就会知道（也就是有人提到的套料问题），我也搞不清楚怎么会引起这么多人的想法。“马步”这个名字也不是我起的，事实上只要对线圈绕线比较了解的人都知道，更不用说做绕线机的厂家了，不信大家可以去问问就好了！

线圈可不是单单电机里面有，《电机学》不是单单讲电机，《电机设计》也不是单单讲电机设计，至少变压器也是《电机学》和《电机设计》的主要内容之一！变压器里面也有线圈，而且变压器里面的线圈与电机里面的完全不同——————几乎没有手工下线的。圣力先生自称对电机不懂，可是他说的很多东西让我几乎无法相信他不懂！就拿这个帖子来说吧，他一发言也许没有语惊四座，但着实让我就吃了一惊，为什么呢？因为他提到的其实就是一针见血的事实，确实，要超过100％的槽满率，线圈必须象变压器一样绕制！

象变压器一样绕制的线圈还有高低压电器里面的线圈，不信大家可以去查查任何一本电器学方面的书籍或者手册，多数能查到“并列式”“马步式”“乱绕式”这样的术语，而且电器里面的线圈也几乎全部是自动半自动绕线机绕成的，说实话象电机这样用绕线模绕好再手工下线的方式，在电器行业和变压器行业是很陌生的，同样的这些行业常用的各式各样的绕线设备也是电机行业很陌生的（微特电机除外）！

在电器学领域，表示线圈的填充率方面也有其专门的术语，与“槽满率”对应的是“层叠系数”，这两者可以说几乎是完全一样的——————不仅定义一样，计算公式也完全一样。而且也是用方形来计算圆形的面积！在电器工艺里面层叠系数的取值推荐为：对于马步式绕组，自动或者半自动绕线机，层叠系数0.95～1.05，如果采用手工绕线，则还要提高！或可以说，在电器工艺里面，马步式绕组的“槽满率”明文推荐的范围为95％～105％！

tjulix

回复 130# zengxiaodong


    1. 是因为您坚持认为100%以上的槽满率可以在电机中实现，我个人质疑的就是这点
   2. 据我所知，所有的绕线机厂，不止单单会做电机绕线机，其他的变压器和高低压电器的绕线机也会做。我相信即使我是门外汉，绕线机厂的人绝对不会一直没有发现电机绕组和电器绕组是否通用这个假设～
   3. 电器工艺我不懂，但是我没有看到一本书上明文推荐电机绕组槽满率的范围是超过100%的

zengxiaodong

回复 131# tjulix


    绕线机（在此专门指自动排线或者飞叉绕线或者机械手等类型，不包括电机厂在用的绕到线模里的这类）厂本来就是就是针对变压器和电器行业的，他怎么就会很知道电机厂需要呢？更重要的是，绕线机厂更不可能来帮你设计电机吧，要把电器行业的工艺设备引入电机行业，事实上电机本身也要做出重大的改进，比如我给出的图所示的分块式电机，以及展开式铁心！

至于传统的电机，我从来没有说过能够实现槽满率过100％，虽然理论上完全能够过100％！如果对于传统电机，您提到的90％槽满率就是超级高的数值了！至于其他同志提到的96％槽满率，我也可以告诉您肯定不是传统电机——————其实Plmotor已经提到是直接绕到齿上的，也就是某种程度一定要敞开铁心的齿才能够实现！正如您所言，我也从来没有看过任何一本电机设计书籍推荐槽满率可以达到100％！但是有太多的文献和电机结构专利（尤其日本）提到实现了槽满率的大幅度提高，多数到95％左右。

tjulix

这个帖子讨论真是热烈，花了一个多小时看完115层楼，看得我老眼昏花，也留下点自己的看法：
1 激烈讨论是我 ...
标准答案 发表于 2010-10-12 13:32

                               
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虽然这种氛围我认为挺好，有争才有学，技术上就应该这样。西莫上这样的帖子不少，所以人气才旺。
但我也承认这个问题确实没什么技术含量，和争论回字有几种写法一样，适可而止吧。

zengxiaodong

回复 133# tjulix


    其实远不是这样的！虎头蛇尾就太可惜了。

这个帖子的价值已经有很多人表示高度认可了！你提到的很多疑问，我建议可以参考一下电器方面的资料，另外也可以深入了解一下集中绕组、分块式铁心、自动绕线等等方面的进展，事实上，这些是电机技术发展的一个极其重要的方向，并且与最热门的产业，无论是电动汽车，混合动力汽车，风力发电设备还有船舶的电力推进等等休戚相关，也早就大大进展到了本论坛多数人意料之外的程度！

说实话，设计上面的问题不太多，控制上面的问题更多，工艺上面的问题最多，就拿圣力提到的绕线要求来说吧，也许需要制造出极其灵巧的机械手，在空中实现无比精确复杂的空间曲线运动，要知道科技发展到今天，仅仅是缝纽扣都还没有实现机械化（指的是最传统的手工针线缝纽扣方式），所以才会用拉链等易于自动化制造的方式！至于铁心制造工艺，更是五花八门，高速冲床超高速冲床以及自扣叠铆工艺，关节型铁心等陆陆续续都已经引进国内，其铁心模具的自动化和复杂化程度，远远超出了我们所有人的想象！当然，再先进的东西也不会离开初中几何知识的，如果要我去教初中几何，我相信我一定要而且能教得最好！在大学里面，我教的是最好的学生————留美预备试点班！我们埋头苦干努力了十五年，全套引进美国相关系科的教材、讲义、试验题目、乃至于每一个训练作业（含小作业、中作业、大作业）等等几乎一切，我们不行但是我们可以全盘抄了再说！十几年之后，我们可以非常自信说我们就是第一名，我们不知道谁是第二名，或许根本就没有第二名！国家排名的结果就是如此！

史欣裔

我来说说我的观点，1.实际应用场合槽满率不会大于1的，应为有槽绝缘纸和槽契，2.你要是真的做到1的话，下下线的员工要骂了，而且骂出来难听的，我上次弄个槽满率85%就开始骂了。

张老五

回复 127# 圣力


    这位难怪当了老总。当然当老总是不需要懂技术的，反正技术花钱去买就是了。奇怪的是总有人把老总拿出来说事，好像老总没见过的东西就很稀奇似的。
自动绕线机啥时候成稀罕玩意儿了？随便参加个电机的展会，会上自动绕线机，我说的不是绕成型线圈的那种，就是你们说的那种直接在铁心上或者铁心里绕线的那种，少说也有十几个厂家在卖！