槽配合对单绕组双速直槽异步电动机空载磁场及损耗的影响

大功率单饶组双速电机转子通常采用直槽结构，无法通过斜槽来削弱齿谐波。为了研究直槽情况下，定转子槽配合变化对单饶组双速电机空载磁场及损耗的影响，以一台定子槽数为48的15/3KW，4/8极单饶组双速电机为例，利用时步有限元法对比分析了不同槽配合时电机内部磁场及铁耗、定转子铜耗的变化规律。结果表明：随转子槽数增加，气隙径向磁场基本不变而切向磁场高次谐波含量增加；与少槽配合相比，多槽配合时定子铜耗和转子高频附加铁耗均略微增加；转子铜耗先减小后增加且在多槽配合时远大于少槽配合。样机实验对比验证了该分析的正确性。研究结果可为合理选择单饶组双速电机槽配合提供重要的理论依据。

 由于生产工艺原因，大功率异步电机的转子广泛采用直槽结构，无法削弱谐波磁场的作用，气隙齿谐波磁密幅值远高于普通斜槽电机。若槽配合选取不当，会直接影响电机的振动、噪声及损耗性能。而对于单绕组双速电机，由于要兼顾两种极数下电机的运行性能，槽配合选择更加空难。而目前国内外文献中，对于槽配合的选择大多针对单速电机或斜槽转子电机。因此，研究槽配合变化对单绕组双速电机性能的影响是非常有必要的。

 关于异步电机槽配合问题，已有很多文献进行研究。对于中小型异步电机而言，为了削弱齿谐波磁密在铁心齿中产生的脉振损耗和在斜槽笼型辏铝转子导条间的横向电流损耗，通常采用少槽-近槽配合。起动性能方面，当定、转子槽数比较接近时，定子齿谐波磁通在转子导条中感生的电流较小，相应的异步附加转矩不大，对起动性能的影响很小；除异步附加转矩外，在某些槽配合下，定子某次谐波磁场极数、转速相同，产生同步附加转矩，影响电机的起动性能，应避免此情况发生。目前已有专用软件对电机的谐波、电磁噪声以及转矩特性等进行计算。