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 101# zengxiaodong

交流电机定子分数槽绕组的谐波磁势问题
本文集中讨论交流绕组的谐波磁势问题，并强调若干需要明确的概念，包括分数槽绕组谐波磁势的次数，分数槽绕组的齿谐波磁势，谐波磁势的绕组系数以及谐波磁势的影响等等，这将有助于全面了解谐波磁势和分数槽绕组的作...
许善椿 金波 《大电机技术》1999年 第3期相关文献

  

是不是这篇论文？

y1949b

我把
许善椿 金波   的这篇论文发上来 ，希望对大家的讨论有益处

富士TT

回复 101# zengxiaodong


    “许善椿，好象是哈工大的，这是一篇论文里的内容，手头没找到论文，可到网上下载。”

其实看了论文，许善椿不是哈工大的！而是浙大的，但是在哈尔滨大电机研究所工作

yzhjim

大家有没有注意到：上面讨论的极槽相近或极数大于槽数的电机都是永磁电机，其极数都是由永磁体分布决定，不同极数的永磁电机的定子绕组当然有可能相同。现在大家把这种现象推广到异步电机来讨论极数的问题，才导致了像9槽对称分布的三相绕组到底是按8极速度转还是10极速度转的问题，大家有没有想过这在异步电机根本就是不合理的，根本没办法形成旋转磁场？
另外，针对分数槽绕组谐波周期与次数的问题，我觉得大家说的都没错，只是分析的角度不同而已。传统的看法是把与极数对应的周期与次数当作基波的，而zengxiaodong 从实际的物理周期来考虑，他的说法我个人也是认同的，他的这种研究与探索精神值得我们学习，但是也不能过于偏激哦。
以上是我的一些看法，欢迎大家拍砖

富士TT

楼上的乱发一通议论，根本就是不知所云！

异步电机怎么就不行了？双馈异步电机呢？或者异步启动同步电机呢？最合理与不是最合理是另外的问题，即使对于永磁同步电机而言，9槽8极或者9槽10极也不是最合理的，因为定子磁势远不是正弦波嘛。再说还有单边磁拉力问题呢！根本上就是对立的观点，也是都对的，这是典型的和稀泥吧！

那你说说难道既颠覆了许实章的理论，但是许实章的理论又是对的？

富士TT

大家都没有注意到，9槽8极和9槽10极是永磁电机，就你注意到了！

欧阳庆明确地告诉了你：9槽8极绕组，放入10极电机绝对不可能运转，这也是对的？
对于异步电机欧阳庆也明确告诉了你9槽8极电机只能按照8极同步转速异步运转，你说不能运转，你们俩都是对的？

“传统的看法是把与极数对应的周期与次数当作基波的，而zengxiaodong 从实际的物理周期来考虑，他的说法我个人也是认同的，他的这种研究与探索精神值得我们学习”

哪个传统有这个看法？除了整数槽电机外，传统的看法也不把主波当作基波的，101楼列举的书籍中大多数不把工作波作为基波！这怎么是zengxiaodong的独创呢？谈得上研究与探索精神这么高的高度吗？

富士TT

在论坛中进行学术讨论，最大的好处就是可以撞击出灿烂的思想火花，你好我好大家好，你对我对大家对，和稀泥是最要不得的，也是最没有价值的！

说实话，看了上面的一系列帖子，我也挺佩服zengxiaodong，但是并非是因为他彻底颠覆了许实章的理论，或者提出了什么石破天惊的观点，他的论点一点也没有超出电机学的基本理论，最多是其理解的深度远远超出了一般人的水准而已。我最佩服他的是，三番五次的自我修正！是啊，我们已经看到陈世坤有错，黄士鹏有错，谭建成也有错，不过这都不影响他们的学术地位！

相比之下，欧阳庆同志也是好样的，虽然其观点几乎都是错误的，但他敢于提出并自始至终坚持自己的观点，这点表现了一个真正的共产党员的品格，我想这也正是楼主对其帖子也加亮的原因吧！

syzh1998

谢谢大家热情讨论！

zengxiaodong

请看下面的帖子：
https://bbs.simol.cn/thread-29196-1-1.html

在该帖子中，我说36槽10极的最低径向力波次数是r=2，这不是信口开河，只要计算一下就知道了。

富士TT

实际上对于单元电机而言：

当q的分母为奇数时，r=2
当q的分母为偶数时，r=1

zengxiaodong

什么是单边磁拉力？

对此不同的电机工作者有不同的解读，搞无刷直流电机的人一般都是搞微型电机，单边磁拉力就是无刷直流电机领域用的比较多的术语，实际上对于搞大中型电机的人来说，所谓的单边磁拉力就是径向力波次数r＝1的情况！

众所周知，r=1的力学模型与重量静态不平衡产生的离心力类似！在大中型电机中这一力波会引起严重的振动和噪声，因此几乎是不允许产生和存在的。相反在微特电机中，一般而言r＝1也并无大碍。但是当产生r＝1的定转子磁场足够强时，也会引起不能容忍的振动和噪声或者影响高精度的运行要求，例如硬盘主轴电机就是如此。

举例来说，前面谈到的9槽8极和9槽10极电机，都是单元电机，且q＝3／8或者q＝3／10也就是分母均是偶数，因此可以推断r=1，也就是会产生单边磁拉力！更为严重的是，定子绕组同时产生了8极和10极磁势，且两者幅值不相上下，当转子为8极时，其与定子10极磁势（或者转子为10极时，与定子8极磁势）正是产生r=1的径向力波的磁场，显然两者均很大，这也就是小型电机也无法忍受的原因。或者说2种不利情况（r=1,加上力波幅值大）叠加后在微特电机中也会暴露出来严重的影响。

在谭建成的8篇系列论文中，单边磁拉力归结为：单元电机、q分母为偶数两个条件，且指出在这两个条件下导致了三相线圈在空间分布的不均匀，也就是各相线圈集中在一起了，没有互相打乱错开，因此才产生了单边磁拉力。例如大家可以参看南牛先生前面给出的9槽8极和9槽10极电机线圈分布图，可以明显看到，1、2、3槽是A相，4、5、6槽是B相，7、8、9槽是C相，这就是典型的单相线圈扎堆情况。
谭建成认为，只要不是单元电机，或者虽是单元电机但q的分母为奇数，就不会出现单边磁拉力。

从上面分析可见，谭建成的观点有失偏颇，虽然对于q的分母为奇数的单元电机，径向力波次数r=2，确实不会产生单边磁拉力的情况，但是q的分母为偶数的单元电机，是一定会产生单边磁拉力的，却并不一定会导致线圈扎堆的情况产生，换句话说，仅看线圈分布情况，直观判断是否会产生单边磁拉力是不全面的！

例如39槽10极电机，就是q的分母为偶数的单元电机，r=1，会产生单边磁拉力，却不会导致线圈的扎堆分布。当然如果极槽数非常接近，导致线圈扎堆分布，此时往往意味着力波的幅值会较大，从这个角度而言，谭建成的观点可看成是极限状态下的单边磁拉力，而本帖所述的可以看成是广义的单边磁拉力！

富士TT

请34楼的piandh先生计算一下楼上提到的39槽10极的永磁电机，也贴一个图出来，看看楼上zengxiaodong说的对不对，也就是会不会产生单边磁拉力！

pengchangjun

回复 60# xyl

利用这个程序进行了12槽 y=1 绕组的计算，如下：
    【12槽10极】
     A相         B相         C相  
      1          2           5
      6          9           10
      -7          -3           -4
      -12          -8           -11
谐波次数        kdv       kqv       kdqv      谐波基波幅值比%
  .2             .259      .259      .067           35.898
  1             .966      .966      .933           100
  1.4             .966      .966      .933           71.429
  2.2             .259      .259      .067           3.263
  2.6             .259      .259      .067           2.761
  3.4             .966      .966      .933           29.412
  3.8             .966      .966      .933           26.316
  4.6             .259      .259      .067           1.561
  5             .259      .259      .067           1.436
  5.8             .966      .966      .933           17.241
  6.2             .966      .966      .933           16.129
  7             .259      .259      .067           1.026
  7.4             .259      .259      .067           .97
  8.2             .966      .966      .933           12.195
  8.6             .966      .966      .933           11.628
  9.4             .259      .259      .067           .764
  9.8             .259      .259      .067           .733
  10.6             .966      .966      .933           9.434
  11             .966      .966      .933           9.091
  11.8             .259      .259      .067           .608
  12.2             .259      .259      .067           .589
  13             .966      .966      .933           7.692
  13.4             .966      .966      .933           7.463
      谐波计算到 5 阶齿谐波



【12槽14极】
     A相         B相         C相  
      1          5           4
      8          12           9
      -2          -6           -3
      -7          -11           -10
谐波次数        kdv       kqv       kdqv      谐波基波幅值比%
  .1428571             .259      .259      .067           50.258
  .7142857             .966      .966      .933           140
  1             .966      .966      .933           100
  1.571429             .259      .259      .067           4.569
  1.857143             .259      .259      .067           3.866
  2.428571             .966      .966      .933           41.176
  2.714286             .966      .966      .933           36.842
  3.285714             .259      .259      .067           2.185
  3.571429             .259      .259      .067           2.01
  4.142857             .966      .966      .933           24.138
  4.428571             .966      .966      .933           22.581
  5             .259      .259      .067           1.436
  5.285714             .259      .259      .067           1.358
  5.857143             .966      .966      .933           17.073
  6.142857             .966      .966      .933           16.279
  6.714286             .259      .259      .067           1.069
  7             .259      .259      .067           1.026
  7.571429             .966      .966      .933           13.208
  7.857143             .966      .966      .933           12.727
  8.428572             .259      .259      .067           .852
  8.714286             .259      .259      .067           .824
  9.285714             .966      .966      .933           10.769
  9.571428             .966      .966      .933           10.448
      谐波计算到 5 阶齿谐波


我的疑问：
1. 在【12槽10极】中，为什么没有2/5 、4/5、8/5、10/5、14/5、、、、次谐波
   在【12槽14极】中，有类似问题
   实际上，这些次的谐波是存在的。

pengchangjun

【9槽8极】中，
1、绕组的 5/4次谐波磁势是1次波的0.8倍，幅值较大，可见其产生的谐波漏抗很大
2、5/4次谐波磁势旋转方向与1次波相反，与转子旋转不同步，将产生无效转矩，这个无效转矩是否会产生转矩波动，波动幅值和频率怎么计算？

富士TT

回复 122# pengchangjun


    我的疑问：
1. 在【12槽10极】中，为什么没有2/5 、4/5、8/5、10/5、14/5、、、、次谐波
   在【12槽14极】中，有类似问题
   实际上，这些次的谐波是存在的。

计算q=2/5（或者2／7）,分母为奇数，如果以2极波为基波，则存在1、5、7、11、13......等高次谐波，你所说的偶次谐波并不存在！

请参见zengxiaodong在101楼提供的公式！

gydxjq

好高深啊，哈哈，不过6槽定子，可以配2极转子，只不过定子结构需要改进一下，我们都做出来了，不过损耗相对于多槽的挺大的，哈哈。

piandh

通过谐波分析的情况看，没有幅值太高的谐波，情况要远远好于极数与槽数相近的方案。而且由于绕组没有“扎堆”，虽然存在单边磁拉力，但不严重。
  

富士TT

非常感谢piandh先生的辛勤工作，这就证明了zengxiaodong先生对于单边磁拉力的分析是完全正确的！

不过有2个问题：

1、对于39槽10极的电机，其跨距应该为4，但是piandh先生为了作图方便选取跨距为1，这点实在是美中不足，容易给人造成是因为跨距为1才造成了单边磁拉力。为了完满，能否做一个9槽2极的图，跨距为4，这个图作起来应该比39槽10极的要简单一些，且其r=1应该也有单边磁拉力；

2、不知piandh先生是用什么软件作的图，能否共享给大家？

谢谢！

xyl

这个贴，看了非常受益，希望大家能继续讨论下去

pengchangjun

回复  pengchangjun


    我的疑问：
1. 在【12槽10极】中，为什么没有2/5 、4/5、8/5、10/5、14/5、 ...
富士TT 发表于 2009-12-23 17:43

                               
登录/注册后可看大图

  
我在对磁势进行谐波分析时，发现其存在偶次谐波
其次数如下：
1     0.215
2     0.232
3     0.005
4     0.352
5     0.611
6     0.005
7     0.448
8     0.186
9     0.005
10     0.054
11    0.027
12     0.005
13     0.010
14     0.028
15     0.005
16     0.083
17     0.175
18     0.005
19    0.169
20     0.078
21     0.005
22     0.028
23     0.016
24     0.005
25     0.003
26     0.012
27    0.005
28    0.045
29     0.100
30    0.005
   
如过不存在偶次谐波的话，那么12槽8极电机就无法旋转了，因为其工作波为4次。