夏老师小课堂（5）如何设计安静的电机-电机噪音：齿槽转矩篇

   哈喽，大家好，我是大家的老朋友-夏老师，从居住环境的要求来看，电机性能提升的同时，也对低振动和低噪音提出了更高的要求，夏老师近期看到一些关于齿槽转矩引起的电机噪音的好文章，共享给大家，共同学习进步。

我们首先应了解，电机产生噪音的原因，主要有以下三种。

1.电磁噪音

2.机械噪音

3.空气动力噪音

今天，我们只讨论电磁噪音中，齿槽转矩引起的电磁噪音。

齿槽转矩定义：磁极对未通电电机内叠片的齿的吸引力/相互作用。

齿槽转矩引起的电磁噪音最明显的表现是，在未通电情况下，转子不容易转动。这在行业里面叫做：齿槽转矩偏大/转矩波动高。

问题有了，应该如何解决呢？

   通过底层设计（定转子冲片），通过选择适当的设计变量，可以降低齿槽转矩。其中三个设计变量需要特别注意！

槽和极数的组合

槽开口

气隙磁通曲线

槽和极数的组合

槽极配合应使气息磁通量所展示的磁阻变化最小，一般来讲，每极每相槽数小的电机通常有较低的齿槽转矩

                 槽极组合对齿槽转矩的影响

槽开口

较小的槽开口可降低磁阻变化，从而降低齿槽转矩，考虑到铜线尺寸，槽开口应尽可能小，通常约为导体直径的两到三倍。

槽口对齿槽转矩的影响

气隙磁通曲线

可以使用以下方法改变气隙磁通曲线

磁体成型

磁体的磁化强度

倾斜顶转/磁体

磁体成型和倾斜定子齿 在烧结钕铁硼和烧结铁氧体中经常使用。但是斜定子齿在自动绕线时候，绕线的擦伤率比较高，且倾斜的钕铁硼和倾斜的铁氧体价格略高。

对于各向同性磁体，可以通过适当设计异形环形磁体（具有可变厚度的磁体）来实现最佳气隙磁通曲线。优化的异形环形磁铁提供更低的齿槽扭矩。且异形环形磁铁的优点是易于组装。

磁铁整形对齿槽扭矩的影响

Halbach 磁化剖面（正弦气隙磁通密度变化）提供较低的齿槽转矩。当磁铁具有较高的磁极数和厚度时，Halbach 磁化非常有用。磁体上的磁极数较低和/或磁铁厚度较小，导致磁极间磁通泄漏较高，从而降低气隙磁通量并降低电机性能。或者，可以采用带斜向的径向磁化来实现更低的齿槽转矩

                            磁化剖面对齿槽转矩的影响

歪斜或歪斜磁化对齿槽转矩的影响

以上，就是部分参数影响齿槽扭矩的因素