2.4.3 绕组形式对电机参数的影响

近几年，在不断提高电机效率的同时，也希望电机体积更小、材料成本更低。集中绕组通过在定子齿上绕线，减少了绕组的端部长度，从而实现电机的小型化和低成本化，并且减小绕组电阻就能降低铜损，提高电机效率。这种集中绕组电机在空调压缩机和冰箱压缩机中得到了广泛的应用。

在相同的转子结构下，选取相同的气隙长度和绕组串联导体数，分析绕组形式对电机参数及性能的影响。其中两种电机的定子齿部、轭部磁通密度基本相同。采用集中绕组和分布绕组的铁氧体永磁辅助同步磁阻电机模型如图2-23所示。

图2-23 集中绕组电机与分布绕组电机模型

a）集中绕组 b）分布绕组

两种电机的性能及参数测试数据见表2-1。

表2-1 集中绕组电机与分布绕组电机性能

（续）

从电感参数来看，集中绕组电机与分布绕组电机q轴电感相差不大，但集中绕组电机的d轴电感明显大于分布绕组电机，导致集中绕组电机单位电流下的磁阻转矩小于分布绕组电机。而在永磁转矩方面，集中绕组电机的绕组系数要低于分布绕组电机，感应电动势较小，单位电流下的永磁转矩略小。此外，集中绕组电机的绕组端部短，定子电阻相比分布绕组电机较小，所以铜损较低。但集中绕组电机的气隙磁场谐波含量较高，高频铁损大幅增加。

两种电机的d轴磁力线分布如图2-24所示。电机的d轴磁力线大部分都是经定子齿进入气隙，而后到达转子上的隔磁桥，集中绕组电机定子齿间容易形成短路，磁力线经过的气隙与隔磁桥长度明显少于分布绕组电机，电机d轴磁路磁阻较小，d轴电感大，产生磁阻转矩的d、q轴电感差值小。

图2-24 去磁状态下电机d轴磁力线分布

a）集中绕组 b）分布绕组