无刷直流电动机分数槽技术研究——三相集中绕组槽极数组合规律

分数槽集中绕组在三相无刷直流电动机中的应用逐渐普及，这主要得益于其在提升电机性能、降低谐波影响等方面的优势。无刷直流电动机（BLDCM）的工作原理是基于电磁感应，通过电子换向来实现持续旋转，而分数槽技术则可以优化电机的磁场分布，提高效率和功率密度。 本文由谭建成教授级高级工程师撰写，他深入研究了无刷直流电动机的分数槽技术，并探讨了其中的槽极数组合规律。文章首先介绍了无刷直流电动机的基本设计参数，包括相数m、槽数Z和极对数p之间的相互关系。这些参数的选择直接影响电机的电磁性能，例如转矩特性、运行稳定性以及谐波含量。 对于三相无刷直流电动机来说，槽极数Z/p的组合尤为重要。传统的分数槽集中绕组文献通常仅涉及Z0=2、p0±1和Z0=2、p0±2的组合方式，但谭建成在研究中提出了更多可能的槽极数组合，扩大了设计者的选项范围。这些新的组合能够适应更广泛的性能需求，为电机设计提供了更多的灵活性。 文章还引入了“单元电机”和“虚拟电机”的概念，用以分析分数槽绕组和整数槽绕组的绕组分布系数。单元电机是基本的理论模型，用于理解复杂绕组结构的电磁特性；虚拟电机则是一种模拟工具，可以帮助设计者预估不同槽极组合下的电机性能。通过这两种方法，设计者可以更好地理解和优化分数槽集中绕组的性能，以达到最佳的电气和机械性能。 关键词：无刷直流电动机、分数槽、集中绕组、槽极数组合、单元电机、虚拟电机 谭建成的研究对无刷直流电动机分数槽技术与应用的深入理解提供了宝贵的资料，对于电机设计人员来说，无论是选择合适的槽极组合，还是优化绕组分布，都具有很高的参考价值。随着无刷电机技术的不断发展，分数槽技术的应用将更加广泛，此类研究的重要性也将日益凸显。