分数槽集中绕组容易造成退磁吗？

峰云

请问分数槽集中绕组容易造成退磁吗？为什么呢？

电机BOY

我觉得造成退磁的原因和是不是分数槽没关系！
退磁是加反向强磁场造成的！或者超过永磁体额定温度造成的！

峰云

电机BOY 发表于 2017-3-13 20:27
我觉得造成退磁的原因和是不是分数槽没关系！
退磁是加反向强磁场造成的！或者超过永磁体额定温度造成的！

那请问分数槽集中绕组相比分布绕组电机有什么缺点呢，为什么电动车上没有大规模用分数槽集中绕组？按理说集中绕组利于自动化生产且效率好像也高体积也小啊

mfkfnaps

集中绕组优点：
1 ) 更简单的结构。
2 ) 各 相 之 间 没 有 互 感 ，使 得 其 具 有 较 高 的 容 错 能 力 ，适用于国防和重要
场合。
3 ) 由于每个机械周期的齿槽周期较多，因此齿槽转矩较小。
4 ) 由 于采用了集中绕组，因此端部较短，节约了用铜量并降低了损耗。
5 ) 直轴自感较大，使得削弱永磁体磁场所需的电流较小，便于实现较宽的弱
磁范围；这在电动车领域是一个很大的优点。参 考 文 献 [ A. M. El-Refaie and T. M. Jahns, Comparison of synchronous PM machine types for wide constant-power speed range operation, Conference Record—IAS Annual Meeting (IEEE Industry Applications Society), pp. 1015-1022, 2005. ] 举例比较了 1 2 槽 14
极集中绕组电机与3 6 槽 1 4 极分布绕组电机，并指出当两者永磁磁链相等时，集中
绕组电机的直轴电感是分布绕组电机的6. 56倍。
缺点：
齿槽转矩大于分布式绕组.
槽空间利用率低。

分布绕组的优点:
能更好地利用 槽空间，且绕组的有效匝数增多。
其缺点:
线圈端部较长，导致铜的利用率低、电阻损耗大。

峰云

mfkfnaps 发表于 2017-3-14 10:32
集中绕组优点：
1 ) 更简单的结构。
2 ) 各 相 之 间 没 有 互 感 ，使 得 其 具 有 较 高 的 容 错 能  ...

如果是这样，那我觉得大家都应该用集中绕组，汽车上

电机BOY

峰云 发表于 2017-3-14 13:27
如果是这样，那我觉得大家都应该用集中绕组，汽车上

汽车电机各种形式的都有！
分数槽集中绕组也和普遍！
特斯拉电动汽车采用的是异电机！丰田普锐斯用的是永磁同步电机！还有用磁阻电机的！
各有各的优点！

fer88

小功率段很多已经用分数绕组的啊，不用的估计电机绕线工艺问题。电流大的话，很少用集中绕组的，匝数越多并饶根数越多，绕线效率不一定高，工艺可能约负载！

峰云

电机BOY 发表于 2017-3-14 20:25
汽车电机各种形式的都有！
分数槽集中绕组也和普遍！
特斯拉电动汽车采用的是异电机！丰田普锐斯用的是 ...

纯电动车上没有空间限制的时候基本还是都用的分布绕组，我就想知道不用集中绕组肯定是有原因的，到底是为什么呢？想不通，是不是因为集中绕组发热易导致退磁？

峰云

fer88 发表于 2017-3-16 14:10
小功率段很多已经用分数绕组的啊，不用的估计电机绕线工艺问题。电流大的话，很少用集中绕组的，匝数越多并 ...

就是说大功率大电流的集中绕组效率不一定高，发热还严重对吗？

fer88

峰云 发表于 2017-3-17 10:58
就是说大功率大电流的集中绕组效率不一定高，发热还严重对吗？

线径粗了没法集中绕。如果一砸中并绕数多了 不好实现自动化绕线。

峰云

fer88 发表于 2017-3-18 07:32
线径粗了没法集中绕。如果一砸中并绕数多了 不好实现自动化绕线。

线径粗为什么没法集中绕呢？

mfkfnaps

峰云 发表于 2017-3-20 10:17
线径粗为什么没法集中绕呢？

线径粗的时候，绕线时折弯处的R角较大，最低层已经无法贴合槽口的槽壁，槽满率大为降低。
如果是多根并绕，绕线难度较大，主要是排线困难，目前见过最多3根并绕的。
如果能解决并绕的难题，集中绕组的空间还是很大的。

fming

2楼说到点子上了，分数槽电机气隙中谐波含量丰富，谐波幅值很大。以经典的8极9槽永磁电机为例，如果把一个单元电机看做周期1的话，那么4次谐波充当了基波的角色，但同时存在一个与基波幅值相等，转向相反的5次谐波，这个谐波以5-（-4）=9倍的速率反向切割永磁体，在永磁体中产生涡流，进而局部温度升高，高速运行时温升尤其明显，很快退磁。
所以分数槽电机只适用于低速大转矩场合，高速领域不能用。对于极数较多的电机采用分数槽，能减少开槽数，大大减小铁芯轭部厚度，减少材料用量，提升转矩密度，同时集中绕组易于绕制，端部短，节省铜材料。
整数槽电机虽然没有大幅值的谐波，但最大的问题是难以实现多极，比如48极单层绕组整数槽铁芯需要至少开144个槽（q=1），尺寸较小的铁芯根本无法做到，而分数槽只要开54个槽就行了（8极9槽单元单机组合）。
综上来看：
分数槽电机：多极少槽，低速大转矩场合，合理的齿槽数选择可以有效抑制齿槽转矩。
整数槽电机：极数不太多，高低速领域均适用，需采用斜槽、斜极、永磁偏心、辅开助槽等手段抑制齿槽转矩。

峰云

fming 发表于 2017-3-20 16:16
2楼说到点子上了，分数槽电机气隙中谐波含量丰富，谐波幅值很大。以经典的8极9槽永磁电机为例，如果把一个 ...

谢谢，你回答的太专业了，我想请有没有合适的极槽配合可以削弱谐波的呢？

峰云

mfkfnaps 发表于 2017-3-20 15:44
线径粗的时候，绕线时折弯处的R角较大，最低层已经无法贴合槽口的槽壁，槽满率大为降低。
如果是多根并 ...

谢谢你的回答，太专业了

fming

峰云 发表于 2017-3-21 20:41
谢谢，你回答的太专业了，我想请有没有合适的极槽配合可以削弱谐波的呢？

分数槽电机不同的极槽数配合谐波含量不同，这个在很多文献里有专门的分析，楼主可以查查看。谐波是分数槽电机固有的特性，槽极配合只能小程度的抑制，但无法消除。

st7715

有专门的文献讨论该问题，13楼总结得漂亮

峰云

st7715 发表于 2017-3-25 07:33
有专门的文献讨论该问题，13楼总结得漂亮

推荐下有哪些文献吧

st7715

峰云 发表于 2017-3-25 12:54
推荐下有哪些文献吧

谭建成_无刷电机分数槽绕组技术

hahafu

分布绕组磁阻转矩会大于集中绕组，铁损会小于集中绕组