電機的齒槽效應是什麼 齒槽效應對電機的影響是什麼

電流發生器均採用齒槽結構，齒用於引導磁力線。

為了降低磁阻，使用凹槽鑲嵌繞組並與齒中的磁力線交聯，永磁發電機也不例外。 齒和凹槽的磁導率不同，導致轉子在不同位置具有不等數量的磁力線，使定子在兩極對齊。

齒的位置，被鐵磁吸引，使其阻礙永磁發電機轉子的旋轉，這稱為永磁發電機的“齒槽效應”和“齒槽電阻矩”。

由於電機採用齒槽結構，齒用於引導磁力線，降低磁阻，凹槽用於在齒中鑲嵌繞組並與磁力線交聯，齒和凹槽的不同磁導率使轉子在不同位置具有不等數量的磁力線， 並且磁極與定子齒的位置對齊，鐵磁引力阻礙了電機轉子的旋轉，這稱為電機的齒槽效應和齒槽電阻轉矩。

雖然在現有電機的設計和製造中可以採取適當的措施來降低齒槽效應，但完全不可能完全消除現有電機結構中的齒槽阻力轉矩。 齒槽效應增加了電機的啟動阻力，使電機執行不穩定，從而降低了電機的效率。

齒槽轉矩是轉子永磁體的磁場與定子鐵芯的齒槽相互作用在圓周方向上產生的扭矩。 該扭矩與定子的電流無關，定子始終試圖將轉子定位在某些位置。 在變速驅動中，當轉矩頻率與定子或轉子的機械共振頻率重合時，齒槽轉矩產生的振動和雜訊被放大。

齒槽轉矩的存在也影響電機在調速系統中的低速效能和位置控制系統中的高精度定位。 解決齒槽轉矩脈動問題的方法主要集中在電機本體的優化設計上。

降低齒槽效應的方法有兩種，一種是磁極相對於主軸有一定的傾斜度，另一種是採用分數槽設計結構。

溜槽法：定子溜槽或轉子溜槽是抑制齒槽轉矩脈動最有效、應用最廣泛的方法之一，主要用於定子槽多、軸向長的電機。 為了產生恆定的電磁轉矩，背電動勢波形必須是平頂寬度大於120°的理想梯形波，由溜槽或斜極引起的繞組背電動勢的正弦化會增加電磁轉矩脈動。

因此，選擇合適的溜槽角度是有效抑制齒槽轉矩脈動的關鍵。

分數溝法：這種方法可以提高齒槽轉矩基波的頻率，使齒槽轉矩脈動明顯減小。 但是，使用小數槽後，每個極下的繞組分布不對稱，從而部分抵消了電機的有效轉矩分量，並相應降低了電機的平均轉矩。

目前發電機全部採用齒槽結構，齒用於引導磁力線並降低磁阻，凹槽用於在齒中鑲嵌繞組並與磁力線交聯，永磁發電機也不例外。 齒和凹槽的磁導率不同，使轉子在不同位置有不等數量的磁力線，在磁極對齊的定子齒位置，鐵磁性被吸引，悄悄地高，甚至阻礙了永磁發電機轉子的旋轉， 這被稱為永磁彈簧發電機電機的“齒槽效應”和“齒槽電阻轉矩”。雖然在現有發電機的設計和製造中可以採取適當的措施來減少“齒槽效應”，但要完全消除現有電機結構中的“齒槽轉矩”是完全不可能的。

齒槽效應“增加了發電機的啟動電阻，也使電機的執行不穩定，從而降低了發電機的效率。 特別是在低速風電應用中，“齒槽效應”會大大增加低速發電啟動的難度，增加微風發電的門檻，降低發電效率，減少發電機從風中獲得的能量。