以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题

富士TT

回复 197# zengxiaodong



你讲了洋洋洒洒近万言的“齿谐波”，却不给人看看齿谐波的波形究竟是怎么样的，未免太玄乎了。为此我把你的Excel文件重新处理了一下，滤波出齿谐波的真实面目如上图所示。另外你提供的文件有误，4095个数据后面有很多空行，如果不加以修正（删除）是得不出你提供的结果的。

按照你的极槽配合，应该是39个槽才形成一个完整的周期，也就是基波为2极波，因此做FFT时，最好要多搞几个完整的周期，可为什么你只提供一个完整周期呢？这是疏忽还是故意的不得而知，这个漏洞请网友们自行修补一下。

关于齿谐波，你的分析基本是正确和完整的，特别是也很有新意。但是对于专业人士而言，看懂了分析的话“槽谐波”这个新名词就不必要了，有哗众取宠之嫌。当然对于新入行的生手用“槽谐波”这个名字更能建立起正确的概念，否则搞了一辈子还糊里糊涂，产生误解。如果本论坛的的人到外面去跟人满口“槽谐波”，搞得人家云里雾里被震慑住，并且以为你的学问不得了，这样也可充充大佬，这倒是挺妙的！

还有一个问题，相信更加没几个人搞得清楚，那就是相带谐波，大家可以参照《电机设计》P87的图对照一下，检查一下齿谐波的波形是否吻合，另外也看看相带谐波的波形，Zengxiaodong你能搞出一个实际的相带谐波的波形吗？

富士TT

怎么图又没有上去？又要麻烦楼主了——————你知道怎么做！

cxw770

绕组的极性，就是绕组中电流的方向，是向上还是向下．
向上的定为s极，向下就是n极．上上下下地排列，形成若干对极．
分极数，就是分电流方向，上的上的一起，下的下的一起．

富士TT

回复 201# 南牛

你这个程序员，竟敢说我们的欧阳庆大师看不懂书！我已经通知了大师的粉丝，一起来申讨你。另外，给你发的短消息也不回，我以后再也不买你的软件了。

南牛

回复  南牛

你这个程序员，竟敢说我们的欧阳庆大师看不懂书！我已经通知了大师的粉丝，一起来申讨你。另 ...
富士TT 发表于 2010-1-9 16:02

                               
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1这种讨论有分歧的时候，确实很容易伤人的，在此向欧阳庆大师及粉丝正式道歉

2最近比较关心的是金融政策和股指期货之类的，有段时间没上这个网来了，看到您的短信的时候已经离你发短信有10来天了，这么晚再回短信似乎没有必要，于是干脆没回，非常抱歉

3软件只是一种设计工具，好比自行车电动车摩托车汽车飞机是交通工具一样，有专车专机的大领导，是没有必要买自行车电动车摩托车的，自行车电动车摩托车目标市场只能是图个经济实用方便快捷普通老百姓，我们软件的档次跟自行车电动车摩托车类似

富士TT

那你就太客气了，你的软件还是很好的，不亚于那些专车专机！可惜中国老百姓不知道这一点，只是一味求大求全，就像装软件一样什么模块都装全，这样就放心了，至于会不会用，能不能用没人关心。另外你还是回答一下我的问题吧！

沙漠之城

各位大侠能不能系统的分析一下电机的谐波，可以从谐波的种类，表现形式，产生机理，消除方法等等一些方面来做个专题讲解一下，让大家也能从本质上有个了解。zengxiaodong同志是个好同志，开了个好头，就给大家讲一下。

zengxiaodong

Perch88的博客我也看了很多遍，开篇第一件事就是挂了一个大大的幌子————“酒”，也就是说要酿一坛好酒。结果等到第二第三天酒酿出来以后，富士TT一口喝下去，大叫一声“醋”！这下可把Perch88激怒了，可是在仔细品尝以后，Perch88也大喊一声“好醋”！无奈缺德的富士TT早早就立此存照了，还脸皮厚得很，自己爽快认错有了退路，反而用激将法把Perch88逼上梁山再次重申“决不更改”。

这个厚脸皮的家伙在发现些许商机后，还顺手就把欧阳庆先生给我定制的一顶帽子一把摘了过去，戴在自己头上宣称“一下子就颠覆了电机界许实章等老一辈奋斗的几十年的研究成果”，想当初这顶帽子我还坚辞不要，现在一下子被人夺去却也有些郁闷！说实话富士TT那个所谓的发明专利“相序变极法”，我看了一遍又一遍，肚子都笑疼了，不过笑归笑，原理上还真说得过去没有什么明显的漏洞，思来想去我唯一的担心就是鼠笼转子会不会很为难，正如欧阳庆老师所说“弄的(鼠笼式)转子不知道如何旋转”？更要命的是Perch88可能还犹豫在做酒做醋的选择之中，异步部分的仿真一时半会还出不来。如果南牛所说的转不了成为现实，我看“相序变极法”一时还不能投入实用，当然申请专利应该不是问题。

这个富士TT可能还有其他不可告人的目的，因此才首先建议Perch88将26极永磁转子装到其8极绕组中，我在此基础上还建议将28极永磁转子装入其10极绕组中。本来Perch88已经决定改做醋，但是万万没有想到本贴前面讨论的已经不仅仅局限于8极和10极而是无穷多的极数，由于头大的缘故Perch88其实并未认真看过所有的帖子内容，因此这个建议导致其对做醋又产生了动摇。据仿真论坛透露，坛子里的酵母化学反应已经差不多了，但是还没有决定做酒还是做醋？因此最后一步工艺还未敲定下来，这就是富士TT步步紧逼的战术，实在是缺德之极！

做酒————还是做醋？

左转————还是右转？

8极————还是26极？

看来，我们和鼠笼转子都很为难！

圣力

很热闹，有点把简单问题复杂化的倾向，呵呵
南牛 发表于 2010-1-9 11:13

                               
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确实把我这外行看的云山雾罩的，都搞不清你们谁对谁错了。

我这人就喜欢把复杂的题简单化，拿我对股市的看法来说就一句话：你股票做的好坏就在于你割肉割的好坏！

zengxiaodong

圣力你别龇牙咧嘴的，你看看66楼的帖子吧，你我可是一根绳上的蚂蚱，共同荣登2009年度西莫论坛最雷人贡献奖！

我倒要问问你的HALBACH磁瓦有没有商品化，如果投产了我就用你的磁瓦以减小一点磁槽转矩。另外，建议你研究一下永磁变极电机，当然，绕组的变极问题你不用考虑，有许实章、富士TT、Perch88等解决，关键问题就是你的磁瓦怎么变极？据说有一种写极电机，要几极就写上几极，所谓写就是用绕组电流充磁。如果你的变极磁瓦成功，则2010年西莫重大贡献奖非你莫属了。到那时，“弄的(永磁式)转子不知道如何旋转”？岂不雷栽？

zengxiaodong

分数槽绕组还有一个附加的特点，那就是电感问题，一般来说电机的漏感比较大，尤其是单层绕组的漏感更加大，因此短路电流会受到限制（甚至短路电流小于额定电流），这在有些时候是一件好事，当然对于调速永磁同步电机来说，漏感大意味着功率因数低，往往会增加变频器的容量，或者说导致电机的过载能力较低。另一方面，分数槽电机的相间互感却又比整数槽小，尤其是单层绕组比相应的双层绕组互感更小，极端情况下相间互感可以为零，这就是说各相之间无电磁上的耦合，任意相的短路故障不会导致其他相邻相的耦合过电压等影响，也就是具有某种程度的故障自限性。对于双层绕组来说，零互感还能使得定子轭部的磁通量减小，因为仅需通过单相的磁通。

分数槽电机的上述电感方面的特点实际上是由线圈的空间分布特点造成的，这点尤其在集中绕组时更为明显。前面我们已经了解的线圈“扎堆”情况其实就是典型，还有富士TT提到的线圈“准扎堆”也是如此。下面我们以12槽10极双层电机为例，举一个相间互感为零的实际例子。


根据线圈的颜色可以很清楚判断，垂直方向上下各2个齿共4个齿以及齿上线圈（共4个线圈）是同一相的，请注意上面或者下面的两个齿恰好可以构成独立的磁回路，也就是磁通自己闭合而与相邻相根本就没有磁耦合关系。假设对电机的这一相线圈通以交流电，去测量其他相的线圈电压，则由于互感为零，其他相的感应电压将为零，下面的波形图就是实际的一个测试结果。显然这是相对于整数槽电机的一个很特殊结果，可以想见，很多集中绕组分数槽电机会出现相间互感为零的状态。

圣力

回复 1# y1949b
绕组的极数一定要和磁极的数量对应上吗？为什么呢？

虽然我不懂，但窃以为不对应就会产生单边磁拉力！

对称，平衡，磁悬浮这三条是设计电机的基本准则，离开了这三条，任何的努力都可以被认为是底层次的奔忙。

富士TT

回复 215# kxllost

我在172楼不是列出来了参考文献的下载链结吗？第4篇就是楼上的内容，因此楼上属于灌水贴，应予删除！

富士TT

回复 214# zengxiaodong


    例如24槽22极好象也是相间互感为零吧，请Yheast或者piandh检验一下为感。


当然啦，12槽14极与12槽10极一样，24槽26极与24槽22极一样，都是相间互感为零。

富士TT

回复 208# 南牛

我认为一个好软件就是创造性的工作由人来做，而繁琐的死工作由电脑来完成！南牛软件就是可以达到这种效果，所以我认为其软件很好。

举例来说Perch88的仿真就有点本末倒置了，软件很庞大很齐全既是静态又是瞬态，甚至还搞个三维，实际上用处不大（瞬态和三维最多只占有用的实际设计工作需要的1％，却花费了99％的工作量），这样反而把人变成了电脑的奴隶。你看看他仿真的那个电机结构图，内行人一看就说不出话了，齿的宽度和槽面积的比例极不协调，肯定就是没进行手算（很可能也不会手算）的结果，实际上手算仅需不到1分钟就可搞定！我前面随手画的Ansys图，以及磁极结构图，一次性结果就很理想，以气隙磁密为例，正弦形非常完美，这也是齿槽转矩那么小以至于可以忽略的原因之一。有些人搞磁极形状优化，又是电磁场正问题又是电磁场反问题，忙乎了很长一阵子连上海超算中心的电脑都算了1个多星期才得到最终结果，交给圣力加工，可是圣力又不肯按照优化结果的曲线进行加工并提供磁极！

下面交给南牛一个作业，显示一下南牛软件的威力：

12槽：10极以及14极

24槽：20极、22极、26极、28极

36槽：30极、34极、42极、38极

48槽：40极、44极、46极、50极、52极、56极

这些集中绕组的电机，我认为相间互感均为零，请南牛用软件验证一下，谢谢！

圣力

zengxiaodong 发表于 2009-12-16 20:09

                               
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此图哪儿搞来的，贴在此目的何在？

zengxiaodong

本帖已被楼主申请为精华（正在审核中...），我不知道什么是精华，另外是否精华就要锁帖？果如此的话那就糟糕了，进行到现在，很多人很多次地以为差不多了，绕组问题学到手了，我早就提醒过大家“同志仍须努力”！看来效果不是显著。

200楼，不算少了，去看看仿真论坛只有区区20楼。这200楼是怎么来的？可以告诉大家，那就是把人逼上梁山的结果！大家都是一把好手而久经沙场，要把别人逼上梁山有那么容易吗？竟然有人评此帖为2级精华，我现在要说的是干脆删除前面200楼，我们要再搞200楼，照样能足够评为3级精华！这后面200帖怎么来？办法只有一个，那就是把自己逼上梁山！也就是说必须夸下海口，甚至口出狂言，而不能给自己留下任何的退路。非如此，这后面的200楼目标断无实现之可能！

不过既然已经把自己逼上了梁山，那么就首先要请各路英雄好汉大家出山，否则没有人捧场我只好就睡觉去了！怎么出山呢，我来提条件：

1、富士TT的关于空载单边磁拉力的有限元计算，还需要补充负载情况下的结果，否则怎么能说哪个是主要的呢？

2、Perch88的仿真工作还需要系统地进行下去并公布结果，怎么个系统法呢我后面来提供一个大纲；

3、希望南牛先生能够在最终完成此帖后，根据讨论结果编写一个绕组谐波的分析计算小程序，必须做到世界上独一无二原汁原味的原创，且免费共享给论坛以及全世界。该软件可以标上南牛的广告信息和西莫的宣传信息，如果需要的话，可以提出适当的资金要求供大家决定。另外，软件的具体功能将在后面的讨论过程中提出来；

4、前面有人提到的相间互感为零的例子，要给出类似的绕组图形，分别由相关被请求的同志踊跃完成。

上述4点作为我的请求和建议供相关同志参考，答应或者不答应都请明确表个态，以便于其他同志自告奋勇或者毛遂自荐参与进来。当然，即使相关同志明确表态承担，仍极其欢迎其他英雄汉汉的加入，包括一些作图等
细致的工作。

说了这么多，那我干什么呢？我就从“相带谐波”谈起，目标直指任意多相绕组的谐波分析。

4、

forlink

本帖已被楼主申请为精华（正在审核中...），我不知道什么是精华，另外是否精华就要锁帖？果如此的话那就糟糕 ...
zengxiaodong 发表于 2010-1-12 12:03

                               
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精华帖是对大家讨论的肯定，不但不会锁，而且会继续鼓励深入讨论。
而且会给楼主及各位相应的加分。

yheast

10极12槽的相间互感就约为零，分析一相绕组产生的磁势就可以看出来，如下图。我们知道，磁势除以磁阻就是磁通，互感实际上就是别相产生的磁通在本相绕组上匝链，从图上可以看出，本相绕组对其它相绕组没有影响。可以认为互感为零。

wilsonhuo

高人都讲深问题，我来浅显回答吓，半路出家。
1 绕组当然有极数。定义不知道，绕法也不清楚。判断的原则是通电后，把导体内电流的方向全部标明，相邻的同向归为一组，你立马就可以象小学生一样得出它的极数。对稳恒直流电，这非常明晰。
2 绕组的极数和磁极数不一定要对应。但非对应的那部分不产生有用输出。虽然电机学里把定转子极数相等作为旋转电机持续能量转换的必要条件，但那是在一定的简化基础上的。
3 对8极9槽电机，最多极数是8，不可能到10。不考虑谐波。