9.4变频电动机槽数的选择

1.槽配合的选取

对变频电动机，谐波转矩对起动的影响可以通过变频器控制加 以抑制，因此在电动机槽数选择上只需考虑谐波对运行性能的影 响。变频电动机由于时间谐波的存在，其槽配合规则发生了变化。 考虑谐波的影响，从附加转矩的角度分析，可以对电动机槽配合进 行合理选择。

(1)就异步附加转矩来看，谐波电流的存在并不影响定转子槽 数的选择，故仍可以采用普通异步电动机的一些措施来减小异步附 加转矩，如：增加定子槽数以增加齿谐波的次数；转子少槽配合以 减小谐波的耦合系数等。

(2)就同步附加转矩来看，时间谐波产生的齿谐波次数和基波 磁势产生的相同，因此对槽配合的选择没有影响，只是产生同步附 加转矩时电动机的转差率不同。

(3)就脉动转矩来看，虽然脉动转矩的平均值为零，但是它会 使电动机的角速度发生波动，引起振动和噪声。一阶定转子齿谐波 磁场产生的激振力波频率取决于转子槽数和谐波的次数，谐波的存在大大增加丫激振力波的频率数，使振动和噪声更加复杂。而力波 的低阶次数取决T*定转r的槽数差，所以变频电动机在选择槽配合 时，主要考虑避免•阶定、转子齿谐波产牛.的低阶力波（n=0， 1，2, 3…），这些力波可能与定子的固旮频率接近，发生共搌。 综合以上分析.故要求电机槽配合满足 f IZ| - Z₂I^O，1，2，3---

(9-12)

.14-721/2；)，2p±l，2p 士 2…

我国H前Y系列在500、560中心高一般采用定子槽数層f槽 数=72/90,而YTP系列变频调速8极电动机选用槽配合为96/79， 即满足式（9-丨2)的要求。此外，在槽数选择上还应注意以下几 点：

对笼型电动机，定十槽数越多，谐波损耗越小，异步附加 转矩越小

1. 定子槽数大于转子槽数，还可以降低杂散损耗。

选择的槽数以实现5/6短距系数为原则，这可以大大削弱5次谐波和7次谐波产生的附加转矩影响，对大中型变频电动机减少高次谐波影响起到十分重要的作用。

电动机转子采用奇数槽，这样可以减少同步寄生转矩，避 免在起动时产生堵转的情况。

转子槽数对电动机性能的影响

若忽略谐波附加转矩对槽配合关系的限制，对变频电动机而言，在转子槽数选择上，只要考虑与定子槽数的配合，抑制齿谐波的单向振动力就可以了。当电动机定子设计不变，转子槽数变化 日札电动机性能也受到影响。

(1)受转子空间的限制，当转子槽数增多时，转子槽形会变得瘦长，而当转子槽数选择较少时，槽形会变得矮胖。随着转子槽数的减少，转+槽形的单位漏磁导也会减少。由于转子槽漏抗是与单 位漏磁导和转子槽数同时相关，其关系如下式：

X^〇c\_a/Z₂  (9-13)

式中——转子槽漏抗的标么值；

A ,2——转子槽的单位漏磁导；

z₂——转+槽数。

吋见，转了•槽漏抗和转子槽数并非线性关系，但总可以选择合 适的转了槽数使槽漏抗达到最低，对应的电动机最大转矩也就最 大0

2. 转子槽数与转子槽面积的乘积随着转子槽数的变化是改变 的，一般转子槽数越多，则转子槽形受到的空间限制越多，总面积 就越少，对应转子的电阻也就越大。再考虑变频器供电时谐波电流 的集肤效应，转子槽数越多，则槽形越瘦长，集肤效应越明显，谐 波电流的电阻就越大，转子的铜损耗也就越大，效率也随转子槽数 增多而下降。

随着转子槽数的增加，转子齿宽减小，卡氏系数增大，等效气隙的宽度随之增大，电动机的总磁势增加，励磁电流也会增加。由于卡氏系数的影响没有槽漏抗的影响大，所以在转子槽数较 少时，电动机总的X功电流仍然是随着槽数的增加而减小。但转子槽数增加到-定数M后功率因数会随着转子槽数的增加急剧下降。