既然定子铁心槽口的存在是齿槽转矩产生的主要原因，通常认为槽口宽度宜取较小为好。

图10-22 整数槽电机槽口宽度与齿槽转矩峰值关系的例子

我们先看一个整数槽电机例子。参考文献[8]对一台槽数24，极数4，q=2，定子内径70mm的整数槽电机进行了不同槽口宽度的有限元分析，得到该电机的槽口宽度与齿槽转矩峰值的关系。计算结果如图10-22所示，当槽口宽度从4.6mm（槽口系数0.5）逐渐向零变化时，齿槽转矩从高值单调下降到零。这里，槽口系数是槽口宽和槽距之比，槽距为70π/24=9.16mm。最后，限于工艺考虑，取槽口宽度2mm（槽口系数0.22）。此时的齿槽转矩约为槽口宽度4.6mm时的35%。

而分数槽电机情况就不同了。

参考文献[9]对一台槽数12，极数14，q=2/7，定子内径69mm的分数槽电机进行了槽口宽度与齿槽转矩峰值关系的有限元分析，计算了该电机的槽口宽度分别为6、5、4、3、2mm时的齿槽转矩波形，发现齿槽转矩峰值不是单调变化的，在3～4和6～7之间存在低值。进一步分析得到齿槽转矩峰值最小值发生在槽口宽度3.45mm处。此时的齿槽转矩约为槽口宽度2mm时的6%，约为槽口宽度4mm时的10%。显示槽口宽影响十分明显。

这个例子表明，对于分数槽电机并非槽口宽度越小越好，存在可优化的槽口宽度的选择。和整数槽电机中平均一个槽距只含一个齿槽转矩基波不同，如上述分数槽电机的例子，每一转齿槽转矩基波周期数是84，平均一个槽距内包含7个齿槽转矩基波周期，一个齿槽转矩基波周期只有69π/84=2.58mm，所以槽口宽度变化的影响就很明显。从参考文献[9]给出的槽口宽度接近优化值3.45mm时的齿槽转矩波形可以看到主要呈现为二次波，即其齿槽转矩基波已经被明显抵消了。

下面给出以有限元分析几种不同槽极数组合的槽口宽度对齿槽转矩影响的研究结果。图10-23给出有开口槽（槽口系数β=0.5）的几种12槽电机的齿槽转矩（相对于额定转矩的相对值，下同）与极弧系数关系，而半闭口槽（β=0.08）的齿槽转矩与极弧宽关系已在图10-9给出。两者对比可见，这里在12槽8极，12槽16极的开口槽齿槽转矩最低点还比半闭口槽时低，此时极弧宽在0.75附近。

图10-23 开口槽的几种12槽电机的齿槽转矩与极弧宽关系

作为一个例子，研究12槽16极电机（q=1/4）在不同槽口宽度时的齿槽转矩与极弧宽的函数关系，有限元分析的结果如图10-24所示。这里，半闭口槽的槽口系数为0.08和0.25，开口槽的槽口系数为0.5。半闭口槽0.08的最低齿槽转矩分析在极弧系数为0.6或0.92位置。半闭口槽0.25最低齿槽转矩在0.68极弧系数位置。而开口槽结构的齿槽转矩脉动最低点的极弧系数为0.73。有趣的是，观察三种槽口宽的最低齿槽转矩发现，槽口最小（0.08）的最低齿槽转矩反而高于开口槽（0.5），最低的是槽口系数为0.25的时候。

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图10-24 12槽16极电机三种不同槽口宽度时的齿槽转矩与极弧宽的函数关系

在12槽10极和12槽14极电机不同槽口宽的齿槽转矩分析结果表示在图10-25。这里半闭口槽的槽口系数为0.08，开口槽的槽口系数为0.63。该曲线表明，最低齿槽转矩位置随着槽口宽度而变化。但大开口槽的最低齿槽转矩与半闭口槽的最低值相差不大。14槽电机的最低齿槽转矩比12槽电机低。

再研究36槽24极（q=1/2）不同槽口宽度的齿槽转矩变化。研究结果表明，半闭口槽的齿槽转矩在2%～11%之间。半开口槽的齿槽转矩一般都相当高，例如达20%。但在极弧相对宽度为0.73时，半开口槽结构可以得到最低齿槽转矩，参见图10-26。半开口槽最低齿槽转矩为4%。这里的槽口系数分别为0.09和0.42。

在大极数的分数槽电机齿槽转矩有可能低于0.1%。例如36槽42极（q=0.286）在齿槽转矩的水平低于比上述其他槽极数组合。如图10-27所示，当半闭口槽槽口系数为0.09，磁体的极弧系数在0.6～1.0宽范围内，齿槽转矩的相对值均小于1%。在两个最低点处，齿槽转矩只有0.05%，已是足够小。

图10-25 12槽10极和12槽14极电机半闭槽和开口槽的齿槽转矩与极弧宽关系

a）12槽10极 b）12槽14极

图10-26 36槽24极电机半闭口槽和开口槽结构的齿槽转矩与极弧系数关系

图10-27 36槽42极电机（q=0.285）半闭口槽的齿槽转矩与极弧系数关系