减小交变规律波动的齿槽转矩

齿槽转矩和纹波转矩一样，都是不希望存在的脉动转矩。但是，两者产生的原因不同。纹波转矩是由定子电流与转子磁场相互作用产生的，而齿槽转矩是由定子铁心与转子磁场相互作用产生的。两个转矩之间无关联，它们可同时存在，也可能单独存在。

电动机气隙中存在磁场，由于电动机铁心开槽，在任何电枢电流都不存在的情况下，当转子转动时，磁路中的磁阻将发生变化，导致磁场能量发生变化，因而产生磁阻转矩，使电动机的转矩随齿槽而发生变化，这就是齿槽转矩，如图2-11中的I=0状态时的曲线。

从图中测量结果分析可得到齿槽转矩是交变的、有规律的，周期性的，它与转子的位置有关。其特点为：

①无论电动机是带载运行、空载运行还是通电不运行，齿槽转矩都是存在的，但其幅值大小在不同状况下存在区别；

②齿槽转矩波动幅值大小与齿槽形状、磁路的饱和程度有关；

图2-11 不同旋转角度下的转矩特性的测量结果举例

③尽管齿槽转矩具有磁阻转矩的性质，但电动机中如果没有建立磁场，且没有磁场能量的变化，将不会反映出齿槽转矩。(www.xing528.com)

齿槽转矩产生的转矩波动，主要影响表现在：低速时产生振动和高速时产生噪声方面，并使电动机可控性变差。因此，它是不希望存在波动转矩，减小齿槽转矩一般常采取以下几种方法。

（1）直接法

直接法是从齿槽转矩产生的根源入手，直接削弱齿槽的影响。如尽可能减小槽口宽度，安装磁性槽楔；合理设计磁路；增大气隙；减小气隙磁通密度；降低齿顶饱和程度以及改善气隙磁场分布等。

（2）抵消法

抵消法是通过设计手段，使产生的齿槽转矩波动相互抵消，如采用斜槽和斜极等，一般采用定子斜槽一个齿距或转子斜槽与一个定子齿距相同角度的永磁磁极，但斜槽对电动机基波同样也有削弱，尤其是电动机每极每相槽数较少时，对反电动势系数的影响较大，具体可通过斜槽系数的公式来计算。另外，还可以采用合理设计齿槽宽度和极弧系数及特殊槽形设计等方法来抵消转矩波动。

（3）无槽设计

尽可能地采用无槽结构设计，即可从根本上消除齿槽转矩。但无槽电动机功率受到较大限制，且工艺上还有特殊的要求。