2.4.3 繞組形式對電機參數的影響

近幾年，在不斷提高電機效率的同時，也希望電機體積更小、材料成本更低。集中繞組通過在定子齒上繞線，減少了繞組的端部長度，從而實現電機的小型化和低成本化，并且減小繞組電阻就能降低銅損，提高電機效率。這種集中繞組電機在空調壓縮機和冰箱壓縮機中得到了廣泛的應用。

在相同的轉子結構下，選取相同的氣隙長度和繞組串聯導體數，分析繞組形式對電機參數及性能的影響。其中兩種電機的定子齒部、軛部磁通密度基本相同。采用集中繞組和分布繞組的鐵氧體永磁輔助同步磁阻電機模型如圖2-23所示。

圖2-23 集中繞組電機與分布繞組電機模型

a）集中繞組 b）分布繞組

兩種電機的性能及參數測試數據見表2-1。

表2-1 集中繞組電機與分布繞組電機性能

（續）

從電感參數來看，集中繞組電機與分布繞組電機q軸電感相差不大，但集中繞組電機的d軸電感明顯大于分布繞組電機，導致集中繞組電機單位電流下的磁阻轉矩小于分布繞組電機。而在永磁轉矩方面，集中繞組電機的繞組系數要低于分布繞組電機，感應電動勢較小，單位電流下的永磁轉矩略小。此外，集中繞組電機的繞組端部短，定子電阻相比分布繞組電機較小，所以銅損較低。但集中繞組電機的氣隙磁場諧波含量較高，高頻鐵損大幅增加。

兩種電機的d軸磁力線分布如圖2-24所示。電機的d軸磁力線大部分都是經定子齒進入氣隙，而后到達轉子上的隔磁橋，集中繞組電機定子齒間容易形成短路，磁力線經過的氣隙與隔磁橋長度明顯少于分布繞組電機，電機d軸磁路磁阻較小，d軸電感大，產生磁阻轉矩的d、q軸電感差值小。

圖2-24 去磁狀態下電機d軸磁力線分布

a）集中繞組 b）分布繞組