我們研討無刷電機時,經常關注的一個問題是電機的極對數。那么,什么是無刷電機的極對數呢?
定子 轉子下面我們對這個概念做個普及,舉例說明如下:
四級定子如圖,當我們把兩個半圓的定子結合在一起,可以形成四極定子(N-S-N-S),四極磁場,轉一整圈的話,每個N\S需要變換兩次,由N-S,再從S-N,這樣就是一整圈了。
如果工頻為50Hz,磁場轉50圈,電源就要變換一百次,從電源電流變化的情況來說,就需要2S的時間。此時如果相對于2極定子來說,磁場轉速降了一倍。以此類推,那么6極磁場轉一圈,電源需要變化3次,轉速降為原來的三分之一,需要的時間就為3s。
從上述簡單例子中可以得出一個結論:無刷電機的磁場轉速與磁極對數呈反比關系。在功率相等、極數不同的情況下,磁極對數增多會導致轉速降低,從而使得定子體積相對增大,產生更大的輸出扭矩;相反,磁極對數減少則使得轉速增加,體積縮小,但輸出扭矩也相應減小。基于這一原理,在選擇電機時需要仔細考慮負載對起動扭矩的需求。
除了上述原理,極對數還對尺槽轉矩產生一定影響。較多的極對數下,采用斜槽設計的定子可以有效減小尺槽效應。當然,從另一角度看,增多的極對數反而使電機更加穩定。因此,在不同領域和產品中,我們需根據行業和個體需求來確定極對數,以及做出適當的電機選擇。
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