电机设计中的槽满率问题探讨

柯宇云

回复 30# jacky_1001


    我突然发现，计算导线面积时，按照D*D计算和按照（Pi／4）*D*D计算，本身就有21.46％的差距，这岂不是说问题很严重？

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回复  jacky_1001


    我突然发现，计算导线面积时，按照D*D计算和按照（Pi／4）＊D*D计算，本身就有 ...
柯宇云 发表于 2010-10-10 15:12

                               
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是，正如我37楼所说。

柯宇云

回复 48# forlink


    如果这样的话，岂不是理论上就完全可以超过100％？！

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回复  forlink


    如果这样的话，岂不是理论上就完全可以超过100％？！
柯宇云 发表于 2010-10-10 15:17

                               
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问题是，这两个之差，是否可以被有效利用起来？
还得请我们的曾老师现身说法。

柯宇云

我看让你们这些博士、硕士去割钢板的话，老板要大亏了！一块钢板明明能够割出100个圆板，却只割出来80块，浪费太大了，怎么就不如工人呢？工人都知道要套料啊！！！

张老五

你先证明这块钢板能割出100个圆，而不是确实只能割出80个，更不是偷工减料，割出了100个缩小的圆

tjulix

此帖跑题甚远，程序不懂，不过槽满率略懂一些
1. 一般IM电机或类似绕组电机，用圆线的，槽满率国际上通用的就是n×D×D的算法，槽面积如果用冲片槽面积则计算出来的是“毛槽满率”SFg（gross slot fill），如果是扣除槽绝缘以后得到的是“净槽满率”SFn（net slot fill），一般看SFn。
2.  所有70%，80%等常见的槽满率都是通过以上公式得到，除了分段式定子绕组及日特一款专利（也许有模仿的）“盘绕冲片”下线机，个人目前没见过能高于90%的，手工的也非常困难。
3. 就算是用以上公式，也不可能做到100%槽满率，因为生产中圆线不可能完美紧密排列。如圆截面与圆截面之间会存在微小间隙，圆线的截面也不是完美圆，等等因素会有限制。
4. 在生产上，槽满率和报废率是由指数曲线相关联的，所以就算有100%的槽满率，报废率恐怕也不能接受

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此帖跑题甚远，程序不懂，不过槽满率略懂一些
1. 一般IM电机或类似绕组电机，用圆线的，槽满率国际上通用的 ...
tjulix 发表于 2010-10-10 18:27

                               
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感谢您的作答。按照您所说的，槽满率不可能百分之百了，至多到90%，不然真的是无法下线。

tjulix

研究缺相无非是为了研究如何保护，所以推测电流大小非常有意义，性能的话一般不会考虑吧
补充一点，以上都是说的次级缺相，还有一种情况是初级缺相（指降压变压器初级侧发生缺相），这时次级侧的三相电机相当于两相并联后接单相电运行

zengxiaodong

“离任版主”认为槽满率最多90％，而“名誉版主”见到过95％的槽满率，那么我们要问一个问题，理想极限槽满率究竟是多少呢？

什么是理想极限槽满率？那就是不考虑下线问题，不考虑槽绝缘面积，不考虑线与线之间的间隙，不考虑导线的不理想圆形等等，在这些理想的情况下，按照纯数学方法计算出来的极限槽满率！这一理想极限槽满率可以无限接近，却永远无法达到！

我们现在就需要知道这么一个数值，正如物理上面的绝对零度一样，它是一个理想，我们要一代一代人努力去接近（而且可以接近）这个理想！

张老五

理想极限槽满率？
这种提法有意义么？
别岔开话题，把你那个槽满率过1的图纸和参数拿出来秀秀再说吧，对了，先说明一下你的槽满率的算法，然后别忘了提一提成品率
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要不怎么说曾老师水平高呢，下面这句话真的让我大开眼界
成品率只要不是零就于事无补！
看样子，在曾老师年来，成品率是1%还是99%是一样一样的啊。
我真的觉得很有趣，一个可以不考虑成品率，不考虑能否下线，这样的槽满率到底有何意义，追究这个槽满率能够达到多少，到底有何意义。

zengxiaodong

为什么这个理想数字很重要呢？因为有些自以为高明的人心目中的理想极限槽满率就是100％！所以当我问到超过100％的槽满率时，简直就以为我疯了或者是绝对的外行，简直无法相信我见过电机，更无法相信我是《电机设计》主讲！当然也有好心人给我普及槽满率知识，截至昨天晚上，根本就还不知道槽满率怎么计算，现在看了一天别人家的帖子总算开了一点点窍了，就改口问成品率问题了，这有关系吗？成品率只要不是零就于事无补！

如果经过计算证明，理想极限槽满率是120％？150％？或者是200％！大家的想法会怎么样呢？所以我不能马上给出最终答案，否则还有谁信心满满目空一切地在此尽情表演呢？

zengxiaodong

回复 35# 圣力


    你的说法错了！

首先电机水平最高的我认为是日本而不是德国！另外，中国人做不出来也是完全错误的，其实中国有很多很多的工厂可以做得出来，是你没有找到正确的对象而已！

张老五

还极限槽满率呢，不管算出来是多少，100%还是200%还是1000%，线下不进去，就是没有意义的数字，先把你那个过1 的方案拿出来给大家看看，也好让我们这些下过线的人开开眼界。也让我们见识一下，既在轴承厂当厂长和总工，又能教电机设计的高人的水平是如何的。

天涯浪子

这争辩太激烈了，不同的意见很正常，但个人认为再怎么激烈也不要过头了，说实在的国内还真没有厂家能把槽满率做到100%的，那怕是计算值，国内的工人压根就没有这个水平做到，不管是工人技术水平还是工艺水平都做不到，老外究竟能做到多少，那就不好说了，希望楼主拿出数据来说话，光说说是没有说服力的。

hualikaifa

归根结底不过就是个算法不同的问题，实际槽满率绝对不会超过100%的，谁家电机绕组的线排在槽口之外？很少有电机不用封槽口的。我我干了十几年电机从来没见过。

zengxiaodong

...槽满率是导线有规则排列所占的面积与槽的有效面积之比...

这是张老五引述陈世坤的《电机设计》p237的原话，按照张老五的严谨性，凡事首先必须要先问个定义，那就是什么叫做“有规则排列”？显然光从字面上没有人知道什么是有规则排列！那只好从公式上来看了，前面很多人都已经说到了槽满率的计算公式，有争议的无非是导线面积的计算方法，如果按照“槽满率”的字面望文生义来理解，圆导线的面积显然应该为（pi／4）*d*d  对吧，但是公式却偏偏不是这样，圆导线的面积竟然计算为d*d，也就是说明明是一个圆，非要按照正方形来计算其面积，这就是所谓的“有规则排列”的含义！


首先再一次强调，名誉版主jacky_1001 所谓的“中国算法”是不存在的，全世界都是一样的，都是“欧洲算法”！这样就产生一个问题，明明实际上是pi/4＝0.785398163的面积，非要按照1.0来计算，两者相差1.273239545倍，这显然就会大大增加导线的计算面积，也就是槽满率的计算结果会显著大于我们原来的“本能上的预计值”！


下面我们来看一个图：



这就是导线的两种排列方式，一种叫做并列式，一种叫做马步式，其实另外还有一种叫做“乱绕式”也就是大家口口声声下过线的方式！

在图中我们假定四周都是没有边界无限延伸的，这也就是我在前面提到可以忽略槽绝缘的理由，在这种情况下我们来讨论两者的“密实度”。很显然，并列式的行距为d，而马步式的行距减小到了二分之根号三倍d，也就是0.866d，这样的话，我们当然要承认马步式的“密实度”要高于并列式！

张老五

绕来绕去做什么呢
把你的方案秀出来，把你的计算公式说出来，一切自然就清楚了，是大于1还是大于10，一望可知
当然，你也可以定义你自己的公式，拿出你的“槽满率”的定义，比如，鉴于曾老师是学习MIT高等级教材的，所以槽面积按美国人的习惯用英寸计好了，线径按毫米算比较好，免得数字太小不方便，如何？

zhaoranjun

定子槽内干脆放一个和槽型一样的铜条当定子线圈，只有一匝，不要绝缘系统，否则不要将大于100%，老五说的是“导线有规则排列所占的面积”是说槽内，你把线圈弄到槽外去，还不加绝缘系统，不加槽楔，没有意义。线圈如果冒出槽口，气隙怎么办，我做大型电机气隙也就2,3mm，难不成扫堂吗。没有意义的争论，只能说老五和hualikaifa有耐性。