五相无刷直流电动机分数槽绕组的Z和p组合是受到约制的,本节引入了单元电机、虚拟电机概念进行分析,研究了它们的组合规律,得到如下结论:
1)对无刷直流电动机分数槽绕组分析,建议先考察它的单元电机。在设计五相无刷电动机选择分数槽参数Z和p时,首先由选择单元电机的Z0与p0,然后,按需要选择参数t(在自然数列1,2,3…中选择),可得到参数Z和p。
2)五相无刷直流电动机集中绕组分数槽的Z和p组合规律的研究结果归纳于表5-20,可供设计时选取。凡表5-20中有分数的方格表示了可以选取的Z/p组合,它们可以构成节距y=1的分数槽集中绕组。
图5-21 45/48组合的电动势星形图,A相绕组部分展开图和霍尔位置图(www.daowen.com)
3)表5-20中五相无刷直流电动机可选取的分数槽集中绕组Z/p组合的q在0.15~0.3范围之内,即槽极数比Z/2p=0.75~1.5之间。它们的绕组系数不小于0.866。
4)对于表5-20的每个Z列,都有偶数个可选取的Z/p组合,呈现有规律的排列。处于中间位置的两个组合称为基本组合,它们与同一Z列的其他组合相比有最大的绕组系数,是值得推荐使用的组合。这些基本组合表示为:Z0=2p0±1或Z0=2p0±2。它们的q接近于1/5。
5)尽量不要选用Z为奇数并符合Z=2p±1的基本组合,因为它们存在产生不平衡的径向磁拉力问题,会引起电机振动和噪声。
6)引入虚拟电机概念后,将多极单元电机看成是一对极的虚拟电机,在计算绕组分布系数时,按虚拟电机计算即可。从绕组的分布效应角度看,多极分数槽单元电机的分布系数和整数槽电机有如下对应关系:对于Z0为偶数的多极分数槽单元电机,其分布系数相当于Z=Z0整数槽电机的分布系数。对于Z0为奇数的多极分数槽单元电机,其分布系数相当于Z=2Z0整数槽电机的分布系数。绕组分布系数由槽数Z0决定,与极数p0无关。
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