“探讨电机绕组设计中的相带选择与电磁噪声控制”

在与同事小S探讨皖南电机的一款电机绕组设计时，我们着重关注了如何有效降低电磁噪声。在谈及相带问题时，小S虽然对60度或120度相带有所了解，但对于相带的概念，他的理解似乎不如分数匝或正弦绕组那样透彻。

Ms.参认为小S的疑惑在行业内具有一定的普遍性。尽管电机种类繁多，但大多数电机的绕组采用标准的60度相带，即便是120度相带的应用也较为罕见，因此非标准相带及其相关问题的关注度自然不高。

正是基于这一现状，Ms.参提出有必要深入探讨相带及其选择的重要性。为了确保皖南电机三相绕组槽电势或磁势合成矢量的对称性、*大绝对值和*小谐波含量，选择非标准相带绕组往往更为理想。

在讨论槽电势星形图时，我们认识到这是研究相带及其选择不可或缺的一部分。槽电势星形图通过将电枢上各槽内导体的电势按正弦规律变化用矢量表示，形成了一个辐射星形图。这种图示方法不仅直观，而且有助于我们理解电机的运行原理。

在绘制槽电势星形图时，我们可以遵循以下步骤：首先确定槽距电角α1，然后根据电机的极数和槽数，绘制出槽电势星形图。图1展示了三相同步发电机的定子槽内导体沿圆周分布情况，极数2p=4、槽数Z=36。

相带的概念及其物理意义也是我们讨论的重点。每相占据空间电角度，相带即每相绕组在360°电角度空间上占据的电角度，其大小反映了电枢绕组的分布水平或集中度。相带电角度值越大，绕组集中度越低，合成电势或磁势波中谐波的含量越小，但绕组的利用率或分布系数越低。

在研究低谐波绕组以降低电磁噪声时，每相绕组在360°电角度空间上占据的电角度并不局限于60°和120°，非标准相带在这一领域得到了广泛应用。无论绕组相带如何选择，都必须遵循以下原则：在一定导体数下，获得较大基波电势和基波磁势；在三相绕组中，对基波而言，三相电势和磁势必须对称，且三相阻抗也要求相等；电势和磁势波形力求接近正弦波，为此要求电势和磁势中的谐波分量尽可能小。