以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题

fkj-allwin

实际所说的是一个分数槽绕组的问题，现在的永磁同步电机都在采用这种绕组，经过合理的选用可以在好多性能方面进行大大的提升，特别是用于多极电机，没办法开那么多槽，只能用这种q小于1的绕组形式。

绿魔0203

我的理解是各种排列的三相绕组在通电时候都将产生很多种极数的波（被分解以后），幅值最大的哪个称为基波，也就是表现电机工作在多少极的波，其他都称为谐波，要想正常工作三相电流所产生的基波必须对称（相差120度电气角度）或不对称度非常小。谐波的分量也不能太大否则也不一定能转以来。

yheast

1. 采用这种9/8槽配合，可以有效减小齿槽转矩，相比于整数槽配合。
2. 每个齿上一个绕组，有利于加工和绝缘性能也会好。
3. 缺点就是不平衡磁拉力存在，定子振动阶数较低，振动较大。

long98194

我记得有个关系式子：转子极数2P，定子极数2Pm(其中m相数)，对于3相电机定子的极数6P。不知道对不对，不对大家拍砖。

piandh

9槽8极的槽号排列如下：
A：1，8，-9
B：2，-3，4
C：5，-6，7
我认为，无论是整数槽还是分数槽（包括每极每相槽数q=N/D为真分数，本例为q=N/D=3/8）绕组，就基波而言，还是有确定的极数的（虽然同时存在许多不同极数的谐波，但电磁设计的目的就在于选择和设计出基波含量高、谐波含量低的绕组）。就本例而言，虽然每相绕组不可能接出8极，但三相共同作用下还是等效于三相8 极绕组。在0～2π范围内，周期每变化π/6，转子就旋转7.5°，按50Hz电源计，转速恰好为750rpm。
因此，还是应该说定子绕组的极数就是8极，其转速也是在定子绕组特定的接法（8极接法）与转子共同作用下才实现了8极的同步转速，若改变了定子绕组的接法（如按6极，而转子仍是8极），则不可能实现要求的转速。

piandh

9槽8极三相永磁同步电机绕组接线图.pdf (86.22 KB, 下载次数: 1321)

2009-11-14 17:25 上传

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不知如何直接粘贴，只好以此格式上传，请版主打开后粘贴。

yzhjim

现在很多的永磁电机都采用这种齿槽配合，如8极9槽，10极12槽，20极24槽。这些电机最大的一个特点就是线圈端部短，缺点是震动噪声大。

oyochun

关于楼上有几位说的电气角和机械角，我的看法是
   假如无刷电机槽数是Z,极数（片数）是2P,相数是m。则相邻槽相差机械角度为αd=360°/Z;电气角度为αj=P×360°/Z;同相相邻组的第一个线圈相差αjm=m×P×360°/Z;
      
     假如无刷电机槽数Z是9,极数（片数）2P是8,P＝4,相数m是3。则相邻槽相差机械角度为αd=360°/9=40°;电气角度为αj=4×360°/9=160°;而同相相邻组第一个线圈相差αjm=3×4×360°/9=480°。

个人见解，欢迎拍砖。

bgky

以三相星接六状态无刷直流电机为例，这也是8极，只是分布不很均匀。假设AB相通电，A进B出，你画出电机定子的截面，看看磁力线的分布，就知道了，我不知道怎么把图放上来

bgky

你说的可能是无刷直流电机，以三相Y接法6状态电机为例，AB相通电，A进B出，你画出电机定子的截面图，根据电流的方向，画出定子绕组磁场的磁力线，你就会看明白定子也是8极，只是分布不很均匀，肯能侧向力比较大一些。

piandh

想问一下，上面说这种槽极配合单边磁拉力较大，这是为什么呀，有什么计算公式吗
443569657 发表于 2009-11-17 17:04

                               
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本贴35楼的图下载看一下就明白了，图中有磁场瞬态分析图。从图中明显的可以看出磁场在圆周的不平衡。

flytogod2

34# piandh
我来帮你把图贴上！！

piandh

谢谢flytogod2版主帮忙。

syzh1998

电机绕组极数有显极，庶极的这方面要要多看看特种电机设计就明白了，8极9槽在相同体积下，震动大，过载能力低！在设计电机是要特别考虑！！！！！！！

zengxiaodong

我来说两句：

1、电机的基本原理是定转子磁场要保持同步（相对静止），一般也要求极数想等；

2、对于9槽8极电机而言，9个槽联结成集中绕组，当然也是有极数的，不过这个极数却不是唯一的，既是8极也是10极，换句话说同样这个定子绕组，如果转子换成10极，电机照样正常运转！

3、如何理解第2点呢？这就要用到谐波的概念，这个绕组其基波是2极，只不过基波较小而已，8极，10极均是2极的高次谐波，而且该高次谐波的幅值反而最大；

4、所有的分数槽绕组实际上均是利用绕组的高次谐波工作的，而不是用基波工作的！如果您把工作的高次谐波定义成“基波”，则真正的基波就要变成“分数次谐波”，这是相对的概念。

欧阳庆

46楼的说法,貌看似乎是对的, 却不是如此. 没有一个电机绕组形成一定的极数后, 它既是p1极,又是p2极,这是不可能的, 除非改变绕组接法,构成单绕组多速电机的绕组,才有可能形成单绕组多极. 如若不信, 你将10极的转子装到8极定子中试一试, 看它能否正常运行? 对你的其它的概念也是不对的.

zengxiaodong

不是信不信的问题，如果做出实物来验证，岂不是太费事了？

您只要设计一下9槽8极和9槽10极的定子绕组，就会发现，两者的定子绕组完全一样！槽电势星形图也是完全一样的，只不过一个正转，一个反转而已！

不废话了，楼上的仅需设计9槽10极绕组就可以了，因为9槽8极楼主已经设计好了。

zengxiaodong

“没有一个电机绕组形成一定的极数后, 它既是p1极,又是p2极,这是不可能的......”

恰恰相反，所有的电机绕组都是多极的！它既是p1极,又是p2极，还是p3极......，否则如何理解《电机学》中的绕组磁势谐波呢？至少到目前为止，无谐波绕组似乎还未变成现实！

在同样的通电频率下，各个极的旋转速度是不同的，旋转方向也是不同的，极数越多旋转的速度越慢，这些概念均是《电机学》中的基本原理。

对于上述例子，9槽8极和9槽10极不仅绕组完全一样，其绕组系数也是完全一样的，短距系数0.9848，分布系数0.9598！

zengxiaodong

修正一下上述说法：

当每极每相槽数q=x/2时，这是唯一的特例！虽然也是分数槽绕组，但是却是利用基波工作的，换句话说，这种绕组不存在“次谐波”，当然高次谐波还是很丰富的。

举例来说，9槽6极电机就是如此，利用基波进行工作，而同一绕组也完全适合于9槽12极，它就不是利用基波工作，而是利用2次谐波工作的！

数学上可以证明，9槽8极的绕组，其8极谐波和10极谐波的幅值是一样的，无大小之分；同样道理9槽6极的绕组其基波和2次谐波具有相同的幅值，无大小主次之分！

欧阳庆

按此说法, 鼠笼转子除外, 是否有一个定子,就可以有无数个不同极数的转子, 与之相配后就可正常运行?  显然是不成立的结论. 你去重新排一下,8极,10极9槽的绕组槽号分配,是否完全一样? 只不过是两种极数的绕组中,各自都含有对方的谐波磁势,且每个磁势的能量也较大(8极绕组中含有约80%的10极谐波, 10极绕组中含有更大的8极谐波).  有时我们确可以利用如此大的谐波能量, 用作他用. 电机学中说, 单个绕组中确实存在各次频率的绕组磁势,但构成对称的绕组后,理论上就构成一定极数的对称绕组, 但由于绕组的分布,定子的开槽等一系列的原因,无法消除对称绕组中的其它谐波的磁势罢了.