直流無刷電機選擇層數(shù)后，下一步是確定極數(shù)和槽數(shù)。一般而論，首先選擇極對數(shù)p，然后選擇定子槽數(shù)Z?；阼F損耗和效率考慮，最高運行速度或頻率限制了可能的極數(shù)上限范圍。然后，綜合考慮繞組系數(shù)、齒槽轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)矩波動、避免單向磁拉力、磁動勢(MMF)諧波引起的轉(zhuǎn)子損耗和電感等幾個因素，選擇合適的槽極數(shù)組合。

在極對數(shù)p的允許范圍內(nèi)，如果選擇較少的p，則旋轉(zhuǎn)頻率較低，定子鐵心有較低的鐵損耗，容易保證預(yù)定的空載電流和最大效率要求，同時有可能選擇較少的定子槽數(shù)Z，槽絕緣和相間絕緣所占比例減少，可以有較大的槽面積空間放置銅線；選擇較少的定子槽數(shù)Z還可以減少下線工時。

如果選擇較多的極對數(shù)p，則能夠有更多的Z/(2p)組合可以選擇，有更多優(yōu)選機會，可得到較低的齒槽轉(zhuǎn)矩、較高的繞組系數(shù)。選擇較多的槽數(shù)Z，集中繞組線圈端部尺寸較小，繞組電阻有可能降低。此外，通常隨極數(shù)的增加，每極安匝數(shù)成反比地下降，因此繞組電感將減少。較低的電感使直流無刷電機有更接近線性的輸出特性。而且定子和轉(zhuǎn)子的磁軛厚度與極對數(shù)p成反比，采用較多的極數(shù)有利擴大槽面積，線圈端部較短，可提高直流無刷電機性能。對于一個給定的電負荷和磁負荷的永磁直流無刷電機設(shè)計，極數(shù)增加使整個電機外徑可以減少。但是，較多的極數(shù)使磁極間漏磁增加，減低永磁體的利用率；在同樣轉(zhuǎn)速下，極數(shù)越多，電機鐵心磁場交變頻率越大，鐵損耗增大，同時，驅(qū)動器開關(guān)頻率上升，開關(guān)損耗增大，總體效率可能下降。所以，極數(shù)選擇是一個關(guān)鍵，需要做多方案對比、分析計算后確定。

一般而言，極數(shù)多的直流無刷電機有效材料重量降低。事實上，在需要產(chǎn)生同樣額定轉(zhuǎn)矩時，具有大極數(shù)的電機磁路較短。假設(shè)電機空載氣隙磁通密度相同，一極下的磁通量與極數(shù)成反比。較高的極數(shù)使磁通量較低，定子和轉(zhuǎn)子鐵心軛部厚度可以較薄，也不會引起高飽和。所謂有效材料重量是指參與產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的零部件重量，即定子和轉(zhuǎn)子鐵心、永磁體和繞組銅的重量。上圖顯示了一臺4.5kW低速50r/min電機在所有的設(shè)計有同樣銅損耗前提條件下，不同極數(shù)設(shè)計方案的有效材料重量和鐵心損耗比較?？梢钥闯?，隨著極數(shù)增加，最初有效材料重量下降很快，以后就不明顯了。雖然頻率隨著極數(shù)增加而增加，但由于鐵心材料用量也減小，鐵損耗的增加是有限的。虛線顯示如果該直流無刷電機鐵心重量保持不變時的鐵損耗變化情況。這種情況下，鐵損耗增加反而更為明顯。這個例子提示，有時適當(dāng)減小鐵心尺寸是降低鐵損耗的一個有效途徑。

• 直流無刷電機本體結(jié)構(gòu)形式的選擇方法
• 直流無刷電機極數(shù)和槽數(shù)選擇分析的案例