以8极9槽为例子，讨论一下永磁电机绕组极数的问题

zengxiaodong

“欧阳庆” 先生可真是舌战群儒！

不过对于基础理论的理解和学术功底还是要大力提高才行，仅仅学了不到60分就以为是90分，未免太过自信了！

许实章教授的绕组理论，在我的帖子里重来没有说过要颠覆，最多是要细节上进一步完善，作为我本人的看法也不认为颠覆了其理论。

南牛

楼上的同志，请不要激动，实例分析最直观，我们先分析2个实际例子

首先，我们分析这个问题：“还是那句话,9槽8极的定子绕组对称分布, 在装入鼠笼转子后,定子通人三相对称电源,转子如何旋转? ”

我的回答：事实上，无论什么绕组，转子都是主波和谐波共同作用下旋转，当主波转矩和谐波转矩大小势均力敌，(8极的幅为10极幅的1.25倍)、方向却相反的时候，它能怎么转？如果是感应电机基本上是没办法转的。

其次，请注意这个实例：无刷电机的9槽8极的定子绕组和9槽10极的定子绕组是完全一样的!按照你的说法，这是9槽8极的定子绕组，就只能装8极的转子了，但事实是装10极的转子进去也转得很好，装别的极数的转子进去也能转，（当然霍尔位置要求有不同，但这是换相问题，不是什么绕组本身的极数问题）

zengxiaodong

在这个帖子里，我自己对于自己的论点至少有过3次修正，相信每一次的修正均是令人耳目一新！

“9槽12极，跨距应该为1才对。
因为跨距为2几乎会导致线圈2边电势抵消，而跨距为3则接近跨距为1的效果，但是白白浪费端部铜线！”

对于上述引号内的帖子，还要进行修正，请大家改正一下！

另外，异步电机设计不当就会出现不知如何旋转的情况，陈世坤《电机设计》p241就提到“潜行”的问题，p242更是提到了无法启动的情况，而且均提供了机械特性曲线，这也是常识之一！

南牛

9槽10极3相.JPG

南牛

9槽8极3相.JPG

南牛

大家只要细心，其实不看图也能发现，9槽8极的定子绕组和9槽10极的定子绕组是完全一样，当然有图更直观！

zengxiaodong

大家只要细心，其实不看图也能发现，9槽8极的定子绕组和9槽10极的定子绕组是完全一样，当然有图更直观！
南牛 发表于 2009-12-14 11:03

                               
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不是细心不细心的问题，功底不够就是告诉了结论也理解不了！有了您的两个图，更加说明了2种绕组“完全不一样”！

zengxiaodong

会用几个软件的人，竟然跟编软件的人进行辩论，且毫无惧色，精神实在可嘉！

南牛先生，您的软件也有缺点，那就是上面的2个图没有做到傻瓜化，初学者看不出2个绕组完全一样！

另外，前面我提到不能看谐波磁势的幅度，而要看谐波磁势的幅度及其相对应极数的乘积，依此来决定磁势的重要程度。这一点南牛先生我只要说几句话就会明白：

1、对于标准的Y系列异步电机，我想6极电机和8极电机的基波磁势肯定是不一样的，而且与什么绕组无关；

2、磁势的幅值实际上是气隙圆周上电流的积分，在线负荷一样的情况下，圆弧越短自然磁势幅值越小；

3、如果要求6极8极的磁势幅值一样，必然会大大提高线负荷的数值，当然此时8极的转矩也会更大，这往往是不合适的。

总之，9槽8极和9槽10极不仅绕组完全一样，而且8极磁势和10极磁势的效果也是完全一样的，无主次之分！

luowh

个人看法，整数槽实际上分数槽的特例，分数槽弄清楚了，绕组这部分就算弄明白了！zengxiaodong 讲的是有道理的

liu3691

电角度与机械角度：电机圆周在即和上分成360度，这个角度称为机械角度。从电气角度说，线圈经过N、S一对磁极的时候，导体中感应电势变化了一周，即变化了360度电角度。因而，一对磁极占有的空间是360度电角度。若有P对磁极，电机圆周按电角度计算为P*360，所以电角度=P*机械角度，机械角度总是360。（沈裕康等《电机与电器》）

对于绕组，在异步旋转电机中，定子的作用是产生旋转磁场：电流作用在绕组上，电生磁，形成了磁场，也就有了“磁极”、“磁极对”，如果是三相交流电，这些磁场就是旋转磁场。所以我觉得绕组不需要用“几极”来说。

说的不错，电角度与机械角度有明显不同。

zengxiaodong

什么是分数槽？看一下我的图就知道了，仅需高中（最多大学一年级）的知识即可！

在图中为了作图方便用圆弧近似正弦曲线，重要的是注意圆弧的半径标注！

假如电机气隙磁势就是这样分布的，这就是分数槽绕组，这个图画出的是一个完整的周期，其余与此重复。

您对这样的波形进行傅立叶分析，显然基波的周期应该是400+400+360+360=1520，可是对应这一周期的分量是很小的！从图中可以看出，2次谐波（周期为400＋360＝760）的分量是最大的！因为它确实很象周期为760的正弦波！

如果您认为周期760的就是基波，那么真正的周期（周期为1520）波就会变成1／2次波，也就是所谓的“分数次谐波”，或者干脆就叫“次谐波”，很显然“分数次谐波”拿通常的概念来说是有点别扭的！就像53楼的计算数据有：0.2，0.25，6.25......等小数次的谐波，原因就在于此。顺便回答53楼的问题，“阶”“次”均是相对的概念，与物理实质并无关系，我从来不刻意去理解它。重要的是：物理上的磁势的极数，这才是确定无疑的量！


与此类似，大家也可以构造周期更长的类似波形，这时可能就是4次谐波、或者5次谐波、或者7次谐波......的含量最多，也就是周期的1／4，1／5，1／7.......其波形很接近正弦波了！

zengxiaodong

zengxiaodong

9槽12极，跨距应该为1才对。
因为跨距为2几乎会导致线圈2边电势抵消，而跨距为3则接近跨距为1的效果，但是 ...
zengxiaodong 发表于 2009-12-13 10:35

                               
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自己修正吧！

9槽12极的绕组与9槽6极的绕组完全一样！

9槽6极的每槽120电角度，而9槽12极的每槽为240电角度。

因此，9槽12极时，跨距为2与跨距为1均可以，只是相序相反而已，但是跨距为3就不行了，互相抵消了，因为720度的缘故！

富士TT

看到热火朝天的讨论，忍不住浮起来不再潜水了！

楼主的这个话题真是太有代表性了，不过有的人讨论的水平好象不高，就像几个大人和一个小孩打架一样，看着不过瘾，而且很难受！

如果zengxiaodong与南牛辩论一番，肯定很好看的，超精采！

我建议就对“不能看谐波磁势的幅度，而要看谐波磁势的幅度及其相对应极数的乘积，依此来决定磁势的重要程度”这一问题进行辩论，其他低水平的问题（或者说常识问题）就不要再浪费时间和精力了，弄不好还伤了大家的和气。

告诉大家，对于这个问题我可是有答案的哦！

zengxiaodong

对于同步电机而言，我坚持上述观点，但是对于异步电机，还要在好好分析一下！

欧阳庆

到目前还在讨论此问题? 谐波由何而生都还没弄清,主波(基波,工作波)与谐波是何关系? 考虑清楚再来说此事,还请大家不要忘记电机中的两个约束.

欧阳庆

理论说的再多,也要理论联系实际,你们验证了吗?

zengxiaodong

理论不行，还要再抱抱实践的大腿，殊不知实践更加不行！

大家千万不要以为这是一个特例，事实上极数不一样而有完全相同的绕组的电机，有无数多种——请注意是有无数多种！

9槽8极，9槽10极都是单元电机，因此在46楼中我才断言其磁势的基波为2极（此处回答53楼的问题）。既然如此，因此9t槽8t极的电机和9t槽10t极的电机均具有完全相同的绕组！其中t就是大家熟知的单元电机数，为任意的自然数。

我们拿本田思域的混合动力汽车为例（最近的汽车杂志上，广告1＋1＝3的那款），其照片上可以清楚地看到，电机为18槽的集中绕组，因此其可能的极数为（12极或者24极），（14极或者22极），（16极或者20极）这6种极数都是可以的，而且6种极数分成3组，每组有2种见括号内，其绕组是完全一样的，因此只需要3种绕组就可以适用于6种的极数！当然本田的这种电机其单元电机正是上述热烈讨论过的9槽电机（但9槽14极和9槽22极本身就是单元电机）。

12槽（8极，16极），
15槽（10极，20极），
21槽（14极，28极），
24槽（16极，32极），
......
上述随手列出的电机均具有完全相同的定子绕组，而且，每种槽数可能还不止绕组完全一样的一组（2种）极数！

如果槽数多，组合会更加丰富得多，例如36槽40极就是电动自行车上用的电机（其单元电机为9槽10极，这也间接证明了9槽10极电机肯定不是某些“实践高人”想象的那样无法运转！），其与36槽32极有完全相同的绕组，为了清楚起见，下面列出36槽电机的组合：

24极48极，有完全相同的定子绕组；
28极44极，有完全相同的定子绕组；
30极42极，有完全相同的定子绕组；
32极40极，有完全相同的定子绕组。

下面给出直接的证据，9槽10极正是昆腾硬盘上使用的电机，如果不能运转，那......？？？？？

可以参见这篇论文：
http://scholar.ilib.cn/A-%E4%BC% ... D%95ID~6074589.html
小型无刷直流电动机的振动与噪声   
<<第十届中国小电机技术研讨会>>
作者: 高宏伟

zengxiaodong

电机要进行机电能量转换,须满足两个约束条件,即频率约束和极数约束. 否则无法进行机电能量转换. 因此,就单单 ...
欧阳庆 发表于 2008-11-24 11:54

                               
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我为什么在46楼第1点，说“一般”而不像有些人上来就说“必须” “一定”，看看上面的图就知道了，显然这样的图是有无数的！

富士TT

楼上的那个图难道意思是6极定子可以配2极转子？

你这下还真的把我猛地雷了一下！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！