以一个新手角度理解“8极9槽讨论绕组极数神贴”

hahafu

《西莫电机技术》已经发行四期了，
第一期：http://bbs.simol.cn/thread-136610-1-1.html
第二期：http://bbs.simol.cn/thread-138180-1-1.html
第三期：http://bbs.simol.cn/thread-141245-1-1.html
第四期：http://bbs.simol.cn/thread-143490-1-1.html
四期里面收录了论坛的很多精华帖，反响很好，但是很多会员反应精华帖中有很多无用及错误的观点，希望予以精简筛选，
还有的帖子如队长“标准答案”点评的那样，有点曲高和寡之意，让像我这样的新手难以理解。
身为此杂志的编辑之一，对该期刊有很多感情，对很多精华帖也很感兴趣，遂以新手角度整理了该“神贴”。

该帖主要是以下三个帖子的整理：
1.以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题http://bbs.simol.cn/thread-9237-1-1.html
2.西莫论坛研讨会第二期——气隙磁场专题 http://bbs.simol.cn/thread-55725-1-1.html
3.气隙磁场波形的优化！！http://bbs.simol.cn/thread-11345-1-1.html

个人觉得这三个帖子可以连接起来，遂决定一起整理


大体分为以下六个方面：
1.绕组极数
2.单边磁拉力
3.某些极槽配合相间互感为0
4.齿谐波分为：电势齿谐波、槽谐波、磁导齿谐波
5.相带谐波
6.气隙磁密

希望大家予以指正批评！欢迎拍砖！

hahafu

第一个方面：绕组极数
绕组的极数概念是与它所通电产生的磁场相对应的，即分析 绕组极数 就要分析绕组磁动势。初学者可以按照下面的步骤分析。
1.任意节距的单个线圈通电产生的磁动势
此磁动势包含任意极数的谐波，所有磁动势的波幅都在线圈的中心线上，为脉振磁动势
公式1：Fc（α）=∑ 2*i*Nc*Kyv/pai/v/p*cosvα，v——谐波次数，p——基波极对数，Kyv——v次谐波的短距系数，Nc——单个线圈的匝数，v——谐波磁动势的次数，
i——电流，α——电角度，i=√2*Ic*sinwt
2.极相组磁动势
此时只要在上述公式中乘以分布系数Kqv，再乘以q——每极每相槽数，即可，不影响谐波的次数，只影响谐波的幅值大小
3.单相绕组磁动势
把构成相绕组的各极相组的v次谐波磁动势按空间位移和电流方向用矢量相加，便得相绕组的v次谐波磁动势


补充内容 (2015-12-23 22:30):
对正常接法的整数槽绕组，无论单层还是双层，相绕组磁动势只存在所有奇次谐波，频率均为电流频率f

hahafu

补充一点，这里分析的磁动势均是定子绕组通入基波电流所产生的基波磁动势、3次谐波磁动势、5次谐波磁动势等
4.三相绕组合成磁动势
（1）A、B、C三相绕组的脉振磁动势基波为







补充内容 (2015-12-24 21:33):
抱歉，上面的电流还是sinwt，这里变成了coswt，不过没关系，分析方法是一样的，这里的coswt，改成sinwt之后，三相合成的磁动势也变成sin即可

hahafu

（2）3次谐波磁动势为，这里注意电流仍然是基波的电流

补充内容 (2015-12-24 21:03):
可以看出来，3次谐波空间同相位，时间上三相各差2*pai/3，三相合成为0

补充内容 (2015-12-24 21:34):
这里的电流也是coswt，不过对于这里而言，sinwt和coswt不影响结果，分析方法一样

StevenZhou

此帖必火！

hahafu

（3）其他次谐波，按照3次谐波的分析方法进行分析，积化和差运算
结论是：

hahafu

关于电枢绕组通入基波正弦电流之后产生的磁动势，分析方法可参照上面四条，第三条和第四条结论适合于三相60度相带整数槽绕组。


另外关于这个绕组通电产生磁动势的问题，上面的公式可以看出，任意次数的磁动势是一个行波，而行波的频率就是波源质点振动的频率，对于磁动势来说就是电流的频率，即无论几次谐波磁动势，频率均为电流频率f，根据
n=60f/vp即可得到各次谐波磁动势的转速。

hahafu

对于对称三相整数槽60°相带的定子绕组，每对极下定子各相载流导体的分布情况均为重复，因而每对极下三相合成磁动势的波形也为重复，且N极和S极下的磁动势相等、相反，所以定子基波磁动势的波长等于2τ，磁动势波形中除基波外，仅有一系列奇次的高次谐波。

wpl1988

感谢贴主辛苦总结

欧阳庆

说的很对，“磁动势波形中除基波外，仅有一系列奇次的高次谐波”，但需要看奇次高次谐波的幅度大小，这才是重要点，不要胡子眉毛一把抓。