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你知道无刷电机的槽极数是什么吗?

返回列表来源:金源机电 发布日期: 2023.11.04 浏览:3

金源机电为大家介绍过直流无刷电机的前世今生、工作原理、装配流程,今天,我们来看点不一样的——无刷电机的槽极数。

无刷电机有不同搭配的槽极数。槽数,是指电机定子硅钢片齿槽的数量,它反映了定子所能布置的绕组线圈数量。极数,是指电机转子磁钢的数量。

无刷电机槽极数关系应该满足一个基本前提:槽数和极数相配合能获得对称的电枢绕组磁场。满足此前提下搭配原则通常还需要考虑绕组系数、绕组谐波、齿槽转矩(噪音、稳定性)、电机体积、电机重量和机械强度等,一般情况下无刷电机的槽极数也与电机的外径成正比。

对于航模无刷电机,因为电调输出三相交流电,所以绕组是3的倍数,定子槽数也为3的整倍数,磁钢成对出现,所以是2的整数倍。为了使电机能够柔和的启动和加速,转子极数和定子槽数一般不同。这样设计的目的是为了保证在任一时刻,总有一部分转子磁极不在平衡位置上(正对定子槽极的位置)。电机绕组通电时,不在平衡位置的磁极就能产生驱动力,使电机能够稳定的启动、加速,运转中的抖动也较小。

槽数和极数分别用大写字母N和P表示,常见的无刷电机槽极数关系有9N12P、12N14P、24N22P、36N42P等,这些典型的槽极数配合都是经过实践考验的经典组合。其中12N14P是绕组系数很高、绕组谐波很小的槽极数配合,例图为:T-MOTOR MN2206电机,采用的便是12N14P槽极数结构。

直流无刷电机

定子和转子之间靠磁场的相互作用产生旋转力矩并输出功率。定子磁场由通电线圈产生,通电导线在磁场中受到的安培力F=NBIL;转子磁场由永磁体产生,特定牌号永磁体剩余磁感应强度Br,矫顽力Hc。

电机其他参数一致,定子槽数越多,每极每相下占有的槽数越多,与永磁体相互作用的线圈导体数越多,由安培力F=NBIL可知,安培力F与线圈有效导体数成正比,因此电机输出转矩越大。

随着定子槽数的增加电机的齿槽效应减小,电机转矩波动减小,电机表现为运行平稳、噪音弱;随着定子槽数的增加线圈之间的谐波漏抗越小,电机表现为铁芯损耗减小,效率更高。

因此,从理论状态考虑,定子槽数越多对电机转矩和效率更加有利,但是实际生产中,要考虑过多槽数影响定子齿的机械强度和加工工艺以及嵌线困难等限制因素。

电机其他参数一致,改变永磁体极数。磁极数目较少时,气隙磁感应强度较低,由安培力F=NBIL可知,安培力F与磁感应强度B成正比,电机输出转矩较小;随着磁极数目的增加,磁感应强度不断增大,输出的转矩也在不断增大。

但是,在不断加强磁钢磁场强度的同时,电机磁路所能通过的磁通是有限的,漏磁也在增加。当电机磁路的磁密逐渐饱和,增加的有效磁通不足以弥补漏磁的损失时,电机的转矩会趋于平稳甚至反而会有所减小。

此外漏掉的磁通并不参与能量转化成机械能,而是生成热量,这样使电机温升加快,同时高温又使绕组线圈电阻增大,降低了电机效率,并以此恶性循环。

因此,一味的增加磁钢数量、增大磁钢尺寸、提高磁钢牌号并不是与电机性能成正比的。一个电机需要根据设计目标来进行合理的磁路和电路计算,才能提高电机的合理性和适用性。

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