槽 — CAE术语解说
槽
老师,电动机设计的讨论中经常提到的"槽",说白了就是放线圈的沟槽吧?
没错。定子铁芯上刻有的沟槽称为槽,线圈就安装在这些沟槽中。槽的数量和形状对电动机的扭矩特性、效率、振动和噪声有很大影响。
槽数越多越好吗?
槽数越多,励磁力分布越接近正弦波,因此扭矩脉动越小的趋势。但如果太多,槽之间的齿(齿部)会变得很细,容易磁饱和,线圈插入也会变得困难。极数的组合很重要。
极数的组合是什么意思?比如8极电动机,槽应该用多少个?
EV用的IPM电动机,8极48槽和8极12槽是典型的。48槽采用分布绕组,效率高但成本高。12槽采用集中绕组,线圈插入简单,但需要在槽口加斜度来降低齿槽转矩。
齿槽转矩和槽有关系吗?
关系很大。齿槽转矩是转子永磁体通过槽口时产生的脉动,槽数和极数的最小公倍数越大,齿槽转矩越低。因此8极48槽时最小公倍数为48,比较有利;但8极12槽时最小公倍数为24,稍微不利。
最小公倍数就决定了吗?用FEM优化槽形状时,要改变哪些地方呢?
槽的开口宽度、深度、底部的R形状等都是参数。开口宽度变小的话齿槽转矩会减少,但线圈插入性会变差。在电磁解析中确认磁通密度分布,同时平衡效率、扭矩和噪声,这就是电动机设计者的看家本领。
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