定子槽和轉子槽的匹配關系主要是為了抑制齒諧波的影響。定子槽數決定了定子繞組的諧波頻率。以定子槽數為前提,如果轉子槽數配合不當,可能造成定子與轉子齒間諧波轉矩,導致起動轉矩和轉矩較小。同時,電機的損耗增加,振動和噪聲性能惡化。嚴重時,電機低速漂移,無法正常啟動。
齒諧波產生的附加同步轉矩、附加異步轉矩和單向振動力對電機性能的影響是不同的,必須采取相應的針對性措施加以消除。
附加同步轉矩的方向與基波轉矩的方向相反,對電機的起動性能影響很大。電機啟動過程中,如果附加同步轉矩大于基波轉矩,電機轉速達不到額定轉速,即無法啟動。為了避免齒諧波產生額外的同步轉矩,需要控制定子和轉子槽數的匹配關系,使定子和轉子的諧波磁場不會有相同的極數,定子和轉子的槽數必須避開一些條件。
籠型電機繞組本身沒有固定的極數,所以籠型轉子可以受到任何諧波的影響,感應出與定子磁場諧波相同極數的磁動勢,相互作用產生轉矩,這是附加的異步轉矩,對電機的起動性能有影響。為了抑制齒諧波引起的附加異步轉矩,在定子槽和轉子槽的匹配中需要采用近槽匹配的原理,即定子槽和轉子槽的數量要盡可能接近。
單向振動力是轉子在旋轉過程中受到的徑向和垂直力。為避免產生單向振動力,采取了加大氣隙、采用斜槽、采用封閉槽或半封閉槽等措施。但定子與轉子槽數匹配的合理性是消除齒諧波有效的手段。
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