磁负荷和电负荷B/A的合理取值

沙漠之城

记得在8极9槽的帖子中，zengxiaodong有讲到B/A的取值问题，而且还有个例子。希望zeng老师能继续讲讲，大家也各抒己见。

StevenZhou

我觉得B/A越大铁损越大，越小铜损越大，对于任意一个具体案例存在一个中间值使效率达到最优吧

yangyuma

具体到每一个案列，应该是有一个B/A的中间值使到效率最优。

沙漠之城

这问题是不是提的太抽象了，没有什么实质性的进展啊

shine1982

楼主至少把原8极9槽的帖子贴上来，也方便没有看过的可以先了解下。
另外楼主开贴的原意是什么呢？有疑惑，不想在原帖上引起误解，所以开新帖？
另外希望曾老师讲讲什么呢？大家各抒己见太宽泛了。
还是希望楼主能发起个论题，这样大家可以有目的的深入讨论。

沙漠之城

关于B和A的论述


回复 161# 富士TT

你这篇帖子可谓是经典之作！可惜楼主加分太少，竟然没有我的15分多，哈哈^^。

特别是对于异步电机的分析，非常人之功可以胜任，是精品中的精品！
对于直流电机的补偿绕组相信很多人都不熟悉。其实，直流电机也好，同步电机也好，最怕的问题之一可能就是电枢反应。在通常情况下，直流电机的电枢反应可以忽略，但是当负载特别大或电机设计的转矩密度较高时，电枢反应会使得电机内气隙工作磁场的变化，从而导致各种问题，例如弱磁效应，换向不良等等。
对于目前热门的永磁同步电机而言，电枢反应的恶果显而易见，常常在本论坛中见到提问，诸如直轴电流为零控制时为什么电机功率因数会较低？为什么要计算交轴电抗与直轴电抗，有什么用？同步电机的电压为什么随负载变化？等等，不一而足，其实这些问题均是电枢反应的恶果！假设同步电机中气隙磁密永远不变保持恒定，则上述问题均不会存在，也用不着计算什么电抗参数。还有很多人不明白为什么同步电机的气隙要设计得那么大，达到6毫米，甚至10毫米！在电机设计中，大家都知道关键的参数是磁负荷B、电负荷A，可是其实还有第三个同样重要的参数B／A，这个参数就是牵涉到电抗的参数。如果电抗太大（一般用标幺值讨论更为合理，因为绝对的电抗数值无多大价值，随电机大小不同而变），则意味着电枢反应强烈，电机气隙磁密变化幅度很大，导致工作性能不恒定。影响功率因数，端电压数值等等。
简单举例如下，如果对一台设计好的同步电机加以水冷甚至用超导导线，则电负荷可以大幅度增加，那么是否电机转矩密度就可以大幅度增加呢？如果光考虑B和A参数，确实如此，但实际上却不行，因为电流太大以后，电枢反应导致电机内气隙磁密增加太多，则端电压大幅度上升，超过了供电设备例如变频器的能力。由此可以理解，为什么超导电机一般要使用无铁心的结构了！

解决电枢反应问题对于直流电机而言就是加装补偿绕组，而对于同步电机而言却是至今尚无良策。这也是同步电机难以进行理想控制的根本原因，或者说至今同步电机尚无完美无缺的控制模式。例如永磁同步伺服马达用直轴电流为零的控制方式，伺服性能无与伦比，但是却牺牲了变频器的容量，故一般不能用于大功率的系统中。而带凸极性能的永磁同步电机更是麻烦，所谓交叉耦合，使得气隙磁密变化复杂化，控制难度更大。

幸运的是，异步电机自己装设了补偿绕组————定子电流的转矩分量始终与转子电流分量大小相等方向相反，而定子电流的励磁分量确定了气隙磁密的大小，因为端电压与气隙磁密的正比关系，只要端电压不变，气隙磁密就是基本恒定的！因此，异步电机从来不必关心电枢反应，只要你有本事，气隙设计到多小都可以，而且气隙越小性能反而越好。同样道理，上述水冷措施用到异步电机中增加转矩密度，可行性更大得多。
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沙漠之城

shine1982 发表于 2015-11-23 10:57
楼主至少把原8极9槽的帖子贴上来，也方便没有看过的可以先了解下。
另外楼主开贴的原意是什么呢？有疑惑， ...

链接和内容都有了，问题应该说的比较清楚了，可以讲讲了。

沙漠之城

没有人对这个感兴趣啊？没人捧场版主还不捧捧场？

Sean2028

这个问题我的理解是反映到损耗上去分析更准确，当铜耗=铁耗时（其他损耗比较小的情况下忽略），会得到该电机的最低总损耗，即效率最大。