多极数电机极槽匹配的新方法

电机转子定子槽数配比电机转子定子槽数配比是电机设计中一个重要的参数，它直接影响着电机的性能和效率。

在电机设计中，通常会根据实际需求来确定转子定子槽数的配比。

本文将从电机的工作原理、定子槽数的选择、配比的影响等方面进行详细介绍。

一、电机的工作原理电机是将电能转变为机械能的装置，它的工作原理是通过电磁感应现象实现的。

当电流通过定子线圈时，会在定子产生一个旋转磁场，而转子上的导体则受到磁场的作用，产生电磁力使转子转动。

因此，电机的转子定子槽数配比对电机的性能有着重要影响。

二、定子槽数的选择定子槽数是指定子上的槽数量，它决定了定子线圈的布置和转子上的导体数量。

选择合适的定子槽数可以提高电机的效率和输出功率。

一般来说，定子槽数越多，电机的效率和输出功率越高，但同时也会增加电机的成本和制造难度。

因此，在实际设计中需要综合考虑各种因素来确定定子槽数。

三、配比的影响1. 动态响应：定子槽数的配比会影响电机的动态响应能力。

定子槽数越多，电机的动态响应能力越强，转速变化更加平稳。

这对一些对转速要求较高的应用来说非常重要，如机床、风力发电等。

2. 效率和功率：定子槽数的配比还会影响电机的效率和输出功率。

一般来说，定子槽数越多，电机的效率和输出功率越高。

但要注意，过多的定子槽数也会增加电机的铜损耗和铁损耗，降低电机的效率。

3. 噪音和振动：定子槽数的配比还会影响电机的噪音和振动水平。

定子槽数较少的电机噪音和振动较大，而定子槽数较多的电机噪音和振动较小。

因此，在一些对噪音和振动要求较高的应用中，选择较多的定子槽数是一个不错的选择。

四、结论通过以上的介绍，我们可以得出以下结论：1. 电机转子定子槽数配比对电机的性能和效率有着重要的影响。

2. 定子槽数的选择应综合考虑各种因素，如功率需求、成本、制造难度等。

3. 定子槽数越多，电机的效率和输出功率越高，但铜损耗和铁损耗也会增加。

4. 定子槽数的配比还会影响电机的动态响应能力、噪音和振动水平。

黴特电机摇2021年第49卷第1期疋专题讲座emiar Co-Umn 电机槽极配合与电机运行质量特性研究(I)邱国平1,王镇1，丁立2(1.常州亚美柯宝马电机有限公司，常州213011；2.常州旭泉精密电机有限公司，常州213011)编者按:永磁同步电机的运行质量特性是电机设计生产制造等方面的关注焦点之一。

以本期开始，我刊将分期刊登由邱国平等撰写的有关永磁同步电机槽极配合与电机运行质量特性研究应用方面的文章，以期对从事电机 研究和设计有兴趣的读者有所参考，更好地满足用户和市场的需求。

摘要:研究永磁同步电机的槽极配合对电机运行质量特性的影响，包括齿槽转矩、转矩波动、绕组系数、最大输出功率、感应电动势等。

引入齿槽转矩的评价因子C T和计算因子计算C T和K L可简化对齿槽转矩的计算，并选择合理的槽极配合，仿真软件验证了其正确性和合理性。

关键词:永磁同步电机；槽极配合;齿槽转矩；电机运行质量中图分类号:TM351文献标志码:A文章编号:1004-7018(2021)01-0055-05Research on Slot-Pole Combination and Motor Operation Quality Characteristic(I)QIU Guo-ping1，WANG Zhen1，DING Li2(1.Changzhou AMEC&GBM Motors Co.，Ltd.，Changzhou213011，China；2.Changzhou Prostepper Co.,Ltd.,Changzhou213011,China)Abstract:The influence of slot-pole combination on permanent magnet synchronous motor operation quality character­istics was studied,including cogging torque,torque ripple,winding coefficient,maximum output power and induced elec­tromotive force.The evaluation factor C T and calculation factor K L of cogging torque were introduced.The calculation of C T and K L can simplify the calculation of cogging torque，and the reasonable slot-pole combination was selected.The correct­ness and rationality of the calculation were verified by the simulation.Key words:permanent magnet synchronous motor,slot-pole combination,cogging torque,motor operation quality1电机运行特性1.1电机运行的机械特性电机在运行中表现出的特性,一般称为电机的机械特性，电机的机械特性决定了电机在不同工作点的性能，其中包括:转矩、转速、电流、输出功率、输入功率等。

电动机极数、槽数和绕组数电动机极数、槽数和绕组数是电动机设计中的重要参数，它们直接影响着电动机的运行性能和工作效果。

下面将分别介绍电动机极数、槽数和绕组数的相关内容。

1. 电动机极数：电动机极数是指电动机的磁极数目。

电动机的极数与转速和转矩之间存在一定的关系。

一般来说，电动机的极数越多，转速越低，但同时可以获得较大的输出转矩；反之，极数较少的电动机转速较高，但输出转矩较小。

电动机的极数决定了电动机的工作速度。

在电动机中，极数越多，每个极对之间的磁极交替的位置越密集，产生的电磁场的周期性变化也越快，因此电动机的转速越低。

相反，极数越少，产生的电磁场变化的周期性越低，电动机的转速越高。

2. 电动机槽数：电动机槽数是指电动机定子上的槽数目，也是定子线圈的数量。

电动机槽数决定了定子绕组的布置方式和电机性能。

通常情况下，电动机的槽数越多，各相线圈之间的电敏感度越强，绕组形状更接近正弦波，可以减小谐波含量，提高电机的效率和工作稳定性；相反，槽数越少，电机对电敏感度较低，可能产生更多的谐波，降低电机的工作效率。

在实际应用中，电动机槽数的选择通常要根据电机设计的要求和工作条件进行。

较小的槽数可以提供较高的电磁场稳定性，适用于高功率和高速应用；较大的槽数可以提供较低的谐波含量，适用于对电磁场质量要求较高的应用。

3. 电动机绕组数：电动机绕组数是指电动机定子绕组的绕组数量。

绕组数主要影响电动机的输出功率和扭矩。

一般来说，绕组数越多，定子上的电流分布更均匀，电磁场更稳定，电动机的功率和扭矩输出更高；而绕组数较少，则电动机的功率和扭矩输出较低。

绕组数的选择要考虑电动机的功率需求、空间限制以及绕组布局的复杂性等因素。

在一些高功率和高转速的应用中，为了获得较高的输出功率和扭矩，需要采用较多的绕组数；而在一些空间受限制的应用中，则需要采用较少的绕组数。

综上所述，电动机极数、槽数和绕组数是电动机设计中重要的参考内容。

它们直接影响着电动机的转速、转矩、功率输出和电磁场稳定性等性能指标，需要根据具体的工作条件和要求来进行合理的选择和设计。

极槽配合对永磁同步电机性能的影响摘要：永磁同步电机由于具有结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转动惯量小、过载能力强，运行可靠等特点，在家用电器、医疗器械和汽车中得到广泛使用。

永磁同步电机的齿槽转矩会引起输出转矩的脉动和噪声，不平衡径向电磁力则是电机的主要噪声源。

本文着重研究极槽配合对永磁同步电机性能的影响，主要包括齿槽转矩和径向电磁力两个方面。

详细介绍了齿槽转矩和径向电磁力的相关原理，并通过仿真对8极9槽和8极12槽两种极槽配合的电机进行分析比较，验证了相关的理论的正确性，最后得出电机设计中应综合考虑齿槽转矩、径向电磁力等相关因素合理选择极槽配合。

关键词：极槽配合；齿槽转矩；永磁同步电机；径向力Influence of Pole-Slot Combination on The Performance of Permanent MagnetSynchronous MotorAbstract: Permanent magnet synchronous motor has simple structure, small volume, high efficiency, high power factor, small moment of inertia, strong overload capacity, reliable operation, widely used in household appliances, medical equipment and vehicles. Cogging torque will cause output torque ripple and noise of PMSM ,And unbalanced radial electromagnetic force is the main reason of noise of motor. In this paper,we focuses on the research of pole-slot combination effects on the performance of PMSM, including two aspects:the cogging torque and radial electromagnetic force. The relevantprinciples of the cogging torque and radial electromagnetic force were introduced in detail, and through the simulation of 8 poles 9 slots and 8 poles 12 slots motors,the two kinds of pole-slot combination motor were analyzed and compared, verified the related theory.Finally, we conclude that the cogging torque and radial electric force and so on related factors should be considered into the motor design when selecting reasonable pole-slot combination.Key words: pole-slot combination; cogging torque;PMSM; radial force1引言永磁同步电机结构简单、体积小、效率高、功率因数高、转动惯量小、过载能力强，运行可靠，且其调速性能优越，克服了直流伺服电动机机械式换向器和电刷带来的一系列限制[1]。

10.16638/ki.1671-7988.2019.06.048不同极槽配合对车用驱动电机的性能分析张兆峰1，赵振奎2，江郑龙2, 吕扬琳3（1.上汽大通汽车有限公司，上海200438；2.上海众联能创新能源科技股份有限公司，上海200438；3.上海赛湾化工有限公司，上海201615）摘要：为解决驱动电机功率问题，在同电压、同材料、同定子外径下，分析了不同极槽配合的设计方案。

针对不同的极槽配合车用驱动电机，利用有限元仿真软件进行电磁性能分析。

通过空载和负载仿真计算对齿槽转矩、反电动势谐波、转矩、损耗、效率等性能进行数据对比，分析不同极槽配合的优劣，为车用驱动电机开发设计者提供参考依据。

关键词：极槽配合；车用驱动电机；电磁性能分析中图分类号：TM351 文献标志码：A 文章编号：1671-7988(2019)06-139-04Performance Analysis of Motor Driven Motor with Different Pole-Slot Combination Zhang Zhaofeng1, Zhao Zhenkui2, Jiang Zhenglong2, Lv Yanglin3( 1.SAIC MAXUS Automotive Co., Ltd., Shanghai 200438; 2.Sina-Newchance New Energy Technology Corp., LTD., Shanghai 200438; 3.Shanghai Sunway Chemical Co., Ltd., Shanghai 201615 )Abstract: In order to solve the problem of driving motor power, different pole-slot combination design schemes are proposed under the same voltage, same material and same stator outer diameter. According to different pole-slot combination motor for vehicle, the electromagnetic performance analysis is carried out by using finite element simulation software. The cogging torque, back EMF harmonic, torque, loss, efficiency and other performance data are compared through no-load and load simulation calculation. The advantages and disadvantages of different pole slot matching are analyzed, and the reference basis to the development of the automobile drive motor is provided for designers.Keywords: pole-slot combination; vehicle driven motor; electromagnetic performance analysisCLC NO.: TM351 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2019)06-139-04引言永磁电机具有结构简单、运行可靠、体积小、质量轻、效率高等优点，被越来越广泛应用于航空航天、机器人、电动汽车等领域[1-3]。

多极数电机极槽匹配的新方法摘要:效率和温升在电机的设计中试两个重要的技术参数,本文介绍了一种新型中频电机和低速地电机结构,适用于大极数电机。

这种方法减少了定子的槽数、减小了电机体积、提高了电机单位体积出力、减轻了电机重量、提高了效率和改善了电机的散热条件。

关键词:多极数电机极槽匹配在电机设计过程中,确定功率后就要进行参数的优化设计,使得体积最小、重量最轻。

在转速一定时,可通过增加气隙磁密和电负荷A来实现,由于饱和等诸多因素的影响使得取值变化范围很窄。

增加A就必须有好的散热系统,如果采用普通梨形槽,由于散热的原因,在电机过载等负载工况时槽内绕组经常烧坏,本文电机在设计时槽内所有道题都和槽壁铁芯紧贴,热功率通过铁芯表面直接散热,平衡槽内温升,保护了电机的绕组安全。

根据可知,在频率f一定时要获得较小的转速n就要增大电机的极对数P,传统交流电机每极每相槽数至少为1,增加极对数P导致定子槽数成倍增加,这就使得电机体积增加。

而本文提到的极槽配合方法,在增加极对数的情况下,定子槽数其实不随之成倍的增加,而是保持和普通机电比较接近的槽数,这就使得该机电体积明显低于普通多级机电。

接纳上述两种措施的结果使该机电具有如下特点。

1)本文电机绕组布置是采用端部最短原则,线圈的跨距Y1等于一个齿槽距,节约了铜的用量,减少了铜耗和端部漏抗等。

2)所有导体都和槽壁铁芯相贴,导体所处的温度梯度变化不大,局部发热问题得到解决。

3)多极表面贴片式磁极结构使得电机工艺简单,磁轭减小,电机尺寸减小,铁耗减小,效率提高,重量变轻。

1实现原理以一个36槽30极电机为例说明,相邻两槽之间电角度为150度,令1槽所处位置为度,2、3槽导体串联为A相,则7槽电角度750度,等于150度+360度+240度。

为C相,第10槽电角度1350度,等于150+360+120度,为B相。

电机包含3各单元电机,而根据绕组理论,槽数Q与极数2P 最大公约数为3,真个绕组有3个单元电机组成,与上面分析结果相同。

外转子电机槽数极数理论说明以及概述1. 引言1.1 概述外转子电机是一种常见的旋转电机，其特点是定子静止而转子运动。

它广泛应用于众多领域，包括工业生产、交通运输、空调设备等。

在外转子电机中，槽数和极数是两个关键参数，对电机性能具有重要影响。

1.2 文章结构本文将以外转子电机的槽数和极数为核心内容进行论述。

首先介绍外转子电机的基本原理和结构特点，并探讨其在不同领域中的应用。

然后详细解释槽数和极数的定义与解释，并分析它们对电机性能的影响因素以及参数选取方法。

随后，我们将深入探讨极数的意义与作用，并通过实际应用案例进行理论说明。

最后，我们总结概述要点，并评价外转子电机槽数和极数的重要性，并展望未来发展方向。

1.3 目的本文旨在全面阐述外转子电机及其关键参数——槽数和极数的理论知识，并探索其实际应用案例。

通过深入研究这些内容，读者可以更好地了解外转子电机的工作原理、性能影响因素以及参数选取方法。

同时，本文还旨在传达外转子电机槽数和极数的重要性，并对未来发展提出相关建议与展望。

通过阅读本文，读者将获得对外转子电机及其关键参数的更深入了解，为相关领域的工程实践提供指导和参考。

2. 外转子电机2.1 基本原理外转子电机是一种特殊类型的同步电机，其基本原理是将定子和转子的位置进行颠倒。

与传统的内转子电机不同，外转子电机中，定子部分包含了绕组和磁极，而转子则是一个空心圆柱形的结构。

在运行过程中，通过外部提供的三相交流电源产生的磁场作用下，定子上的绕组会形成旋转磁场。

同时，由于外转子电机的结构特点，定子上的磁极会与空心圆柱形的转子上对应位置处磁极产生相互作用力。

这个相互作用力会导致空心圆柱形的转子开始旋转。

2.2 结构特点外转子电机相较于传统的内转子电机具有以下结构特点：a) 定子部分包含绕组和磁极：在外转子电机中，定子上既包含了绕组也包含了磁极。

这种结构设计使得电机能够更好地实现功率输出。

b) 转子为空心圆柱形结构：区别于内转子电机中固定在轴上并与定子直接接触的转子，外转子电机的转子是一个空心圆柱形结构。

极槽配合公式极槽配合是电机设计中一个相当重要的概念，它涉及到电机的性能、效率以及运行的稳定性等诸多方面。

那咱们就来好好聊聊这个极槽配合公式。

要说极槽配合，我想起之前在一个工厂实习的经历。

当时跟着一位老师傅，他负责检修一台出了故障的大型电机。

那电机嗡嗡响，就是转不起来，可把大家急坏了。

老师傅来了之后，二话不说，先查看电机的极槽配合。

他拿着个小本子，上面密密麻麻写着各种极槽配合的数据和计算公式。

只见他眉头紧皱，嘴里还念念有词：“这极槽配合不对劲啊！”我在旁边看着，完全是一头雾水。

老师傅一边检查，一边跟我解释：“这极槽配合就好比人的手脚协调，得搭配好了才能走得稳、跑得快。

要是配得不好，电机就跟喝醉了似的，使不上劲。

”那到底啥是极槽配合公式呢？其实就是用来确定电机磁极数量和定子槽数量之间关系的一套数学方法。

比如说，常见的极槽配合有 2 极18 槽、4 极 36 槽等等。

这里面的公式可不是随便瞎来的。

它要考虑到很多因素，像电机的转速要求、电磁性能、谐波含量等等。

打个比方，如果我们想要电机转速快，那磁极就得少一些；要是想要电机扭矩大，可能就得多安排几个磁极。

在实际应用中，选择合适的极槽配合可不是一件轻松的事儿。

要是选得不好，电机可能会出现振动大、噪声高、发热严重等问题。

这就好比让一个短跑运动员穿着不合脚的鞋子去比赛，能跑快才怪呢！我还记得有一次，在实验室里，我们几个学生尝试自己设计一个小型电机。

一开始，大家都觉得极槽配合随便选选就行，结果做出来的电机那叫一个惨不忍睹，转起来跟抽筋似的。

后来在老师的指导下，重新计算极槽配合，电机这才正常运转起来。

总之，极槽配合公式虽然看起来有点复杂，但它可是电机设计的关键之一。

只有掌握好了这个公式，才能设计出性能优良、稳定可靠的电机。

就像我们做任何事情一样，都得找到那个最合适的“搭配”，才能顺顺利利、事半功倍！希望通过我的这些讲述，能让您对极槽配合公式有一个初步的了解。

不过这只是个开始，要想真正精通，还得靠大家不断地学习和实践。

电机线槽与级数关系嘿，朋友们！咱今天来聊聊电机线槽与级数这档子事儿。

你说这电机线槽啊，就像是电机的小房子，给那些线圈们安个家。

而级数呢，就好比是电机的性格特点。

你想想，不同级数的电机，那不就像是不同性格的人嘛！咱先说这线槽，它可得好好设计。

要是线槽设计得不合理，那电机工作起来可就费劲啦！就好像你住的房子乱七八糟的，你能舒服吗？肯定不能呀！线槽得给线圈们留出合适的空间，让它们能舒舒服服地待着，这样电机才能有力气干活呀！再来说说这级数。

级数低的电机呢，就像个慢性子，慢悠悠地转，但力气可不小。

就好比是一头老牛，虽然走得慢，但拉犁耕地那可是一把好手。

而级数高的电机呢，就像个急性子，转得飞快，适合那些需要速度的场合。

这就好像是一只小兔子，蹦蹦跳跳，速度超快。

你说要是把线槽和级数不匹配地放一块儿，那不就像让老牛去参加赛跑，让兔子去耕地一样，不合适呀！这电机还不得闹脾气呀！比如说，你要是把适合高速运转的级数放到线槽设计得很紧凑的电机里，那不就像让一个短跑运动员在狭窄的胡同里跑步一样，施展不开呀！反过来，你要是把低速大力气的级数放到线槽很宽松的电机里，那不就像让大力士去干精细活儿，有劲使不上呀！咱在实际应用中可得注意啦！不能瞎搞呀！得根据具体的需求来选择合适的线槽和级数搭配。

就跟咱找对象似的，得找个合适的，才能过得幸福呀！所以呀，电机线槽与级数的关系可太重要啦！咱得好好琢磨琢磨，可不能马虎。

这就像是给电机找个好搭档，得让它们配合默契，才能发挥出最大的功效。

咱可不能随随便便就乱来，不然到时候电机不好好工作，那可就麻烦啦！总之，咱得重视这事儿，让电机线槽和级数完美结合，让我们的机器都能顺顺利利地运行起来！这多好呀！你们说是不是呢？。