Motor Parameter Calculator

电机设计参数计算助手 | 根据基本参数计算极槽配合、匝数、磁密、反电动势等核心设计数据

电机设计参数计算助手 v1.2

根据输入的基本电机参数，快速计算极槽配合、每槽导体数、绕组系数、磁密、反电动势等关键设计数据。 v1.2新增：完整参数计算脚本(param_calculator.py)、槽数扫描分析、性能估算。

计算脚本

bash

# 标准计算
python scripts/param_calculator.py --poles 8 --Q 36 --L 60 --Di 54 --delta 0.5 --Bg 0.75

# 指定绕组参数
python scripts/param_calculator.py --poles 8 --Q 36 --Nph 120 --Imax 15 --R 0.8

# 槽数扫描分析（方案比选）
python scripts/param_calculator.py --sweep_slots --poles 8 --L 60 --Di 54

# 交互模式
python scripts/param_calculator.py --mode interactive

适用场景

• 电机设计初期参数估算
• 极槽配合方案比选（槽数扫描）
• 匝数/线径设计计算
• 磁密验算

输入参数

参数	说明	示例值
极数 (2p)	极数，必须为偶数	8
槽数 (Q)	定子槽数	36
相数 (m)	相数，通常为3	3
频率 (f)	电源频率 Hz	50
转速 (n)	额定转速 rpm	1500
极距 (τ)	极距 mm	56.5
气隙直径 (D)	定子内径 mm	120
铁心长度 (L)	铁心长度 mm	100
气隙磁密 (Bg)	气隙磁密 T	0.75
每相串联匝数 Nph	匝数	100
额定电流 Imax	相电流峰值 A	10
相电阻 R	Ω	1.0

计算内容

计算项	公式	说明
极距 τ	π×Di/2p	mm
每极每相槽数 q	Q/(2p×m)	分数槽判断
分布系数 Kd	sin(q×αe/2)/(q×sin(αe/2))	q>1时生效
短距系数 Kp	sin(πy/2τ)	y=节距槽数
总绕组系数 Kw	Kd×Kp	通常>0.85
每极气隙磁通 Φg	Bg×τ×L	mWb
反电动势常数 Ke	4.44×f×Nph×Kw×Φg	V（线间有效值）
转矩常数 Kt	1.5×p×Kw×Nph×Φg	Nm/A
机械时间常数 Tm	J×R/(3×(Nph×Kw×Φg×p)²)	s

槽数扫描分析

扫描不同槽数方案，对比 q、Kw、τ、Kt 等参数，辅助选型：

bash

python scripts/param_calculator.py --sweep_slots --poles 8 --L 60 --Di 54

典型扫描结果格式：

text

Q     q      Kw      τ/mm    Bg/T    Kt
36   1.500  0.9450   21.2    0.750  0.1234
48   2.000  0.9660   16.9    0.750  0.1234
24   1.000  1.0000   42.4    0.750  0.1234

常见极槽配合参考

极数	槽数	q	特点
8	36	1.5	分数槽，常见伺服电机
8	48	2.0	整数槽，低齿槽转矩
6	36	2.0	整数槽，平衡性好
10	60	2.0	整数槽，低振动
4	24	2.0	整数槽，简单绕制

示例对话

text

用户：帮我计算极数8，槽数48，相数3，频率50Hz，转速1500rpm的极槽配合参数
助手：运行 param_calculator.py，自动计算 q值、每槽角度、绕组系数等

用户：对比8极36槽和8极48槽
助手：运行 --sweep_slots 模式，给出对比表格