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在电机性能的控制和改进方面,为了有效消除电机高次谐波的影响,会对电机的定子或转子槽进行必要的扭斜,但如何去确定斜槽的扭斜度,则是一个非常关键的问题。

我们在原来的推文中也曾多次谈过,从操作的层面考虑,更多地将转子槽做扭斜处理;从实际的理论计算可知,当将转子槽按照定子的一个槽距t1进行扭斜时,可以同时绝大部分地消除Z1/P ±1次的两个谐波磁场对转子产生的附加转矩;如果将转子槽的扭斜进行一定的缩小,将扭斜的距离调整到t1Z1/(Z1+P),则可以完全消除Z1/P ±1次谐波,理论上消除齿谐波对电机起动造成的影响。

以上描述中,Z1为电机定子绕组槽数,P为电机极对数,t1为定子槽距。在电机斜槽作用的实际验证过程中可以发现,合理、准确在选择斜槽的距离,是电机性能改进的关键,尤其在电机电磁噪声的改进方面效果特别明显,从简单的听觉效果就可以区分出来。

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但如何去理解斜槽的作用呢?我们可以直观地理解,斜槽是将原来的直槽分割成一系列无穷小段直槽,均匀分布在电机圆周方向不同位置,相当于影响到电机的绕组分布,绕组分布系数减小了,与齿谐波对应的绕组系数减小的幅度却大了很多,甚至几乎减小至零。实际操作时,通常转子槽扭斜大约一个定子槽距,电机定子与转子之间的互感电势虽然会略小一些,但削弱甚至消除了定子谐波磁场在转子中感应的电流,自然地减少了转子电流感应出的谐波磁场;从电机定子与转子的物理分布及形状大小情况对比,这个扭斜角相对于转子齿谐波是很大的,对于削弱转子谐波磁场的作用也非常大。从总体效果分析,对于电机附加转矩的控制非常有效。

但凡事有利必然也会有弊,因为采用斜槽后导致的漏抗增加,又会对电机的最大转矩和功率因数造成负面影响。因而,从电机综合性能的符合性分析,无论从电机性能的优化还是生产制造的角度出发,非必要不采用斜槽方案。