摘要：转速：电机的极数决定了其同步转速。根据公式 n = 60f / P，n为转速（转每分钟），f为频率，P为电机极数。随着极数的增加，电机的转速会降低。例如，2极电机在50Hz下的同步转速为3000转/分钟，而4极电机的同步转速为1500转/分钟。转矩和功率：电机

在旋转电机中，极数的意义主要体现在以下几个方面：

转速 ：电机的极数决定了其同步转速。根据公式 n = 60f / P，n为转速（转每分钟），f为频率，P为电机极数。随着极数的增加，电机的转速会降低。例如，2极电机在50Hz下的同步转速为3000转/分钟，而4极电机的同步转速为1500转/分钟。

转矩和功率 ：电机的极数还影响它的扭矩和功率输出。一般来说，极数较多的电机在低转速下具备较大的扭矩，适用于需要大扭矩的应用场合。

应用场景 ：根据不同的工业需求，选择适当极数的电机非常重要。例如，对于高速运行的情况，通常会选用2极或4极电机，而对于低速高扭矩的应用，则可以选择4极或6极电机。

电气性能 ：极数还与电机的磁通量、气隙等电气特性相关，会直接影响电机的效率和运行稳定性。

上图显示了极数对旋转电机中磁场的一些影响，这是一个高度理想化的图形，绕组是两个高磁导率圆柱形铁芯之间空气间隙中间的电流片。电流沿轴向流动，绕绕组圆周呈正弦分布，具有2p极。没有末端效应，没有槽，没有凸极，也没有磁铁。

绕组代表了具有2p极的正弦分布绕组的理想概念，它可能只有一个相位，在这种情况下，磁场是静止的。在绕组中有直流电流的情况下，磁场也将是恒定的。在交流电流的情况下，场以交流频率f交替，并且其在任何点的时间波形都是正弦波。该模型还可以表示具有m相的多相绕组，如果m相电流是正弦和平衡的（振幅相等，时间相位均匀间隔360/m度），则场以所谓的同步速度（f/p转/秒）旋转。

在列出了这些初步内容后，我们可以问这个模型涵盖了什么类型的机器?答案是任何非凸极交流电机，包括感应电机和表面磁铁无刷交流电机，它还包括圆柱形转子同步电机。事实上，最初的分析是针对超导交流电机进行的，其中转子是完全非磁性的；其目的是解释这些电机单位同步电抗低的根本原因。

极数的许多最重要的实际效果可以在图中看到，从p=1开始，双极电机的磁场在转子内部是均匀的，它穿过轴，可能会导致涡流问题。在使用PWM逆变器运行的表面磁体电机中，PWM频率下的终端磁通连杆的调制直接传播通过转子，并可能导致转子和轴内部的涡流损失。

随着极数的增加，转子中心的磁场迅速减小，留下一个磁通量很少或没有磁通的空隙。这就是允许在风力涡轮机等大型多极机器中使用空心“蜘蛛”结构的原因。 同时，磁通量/极数减小，因此当极数较高时，定子磁轭的径向深度可以按比例减小。 换句话说，“分流比”（转子/定子直径比）随着极数的增加而增加。

同样，随着极数的增加，如果“电负载”保持不变（即圆周周围每弧度的RMS安培数），则每极的安培导体总数与极数成反比减少。因此，可用于激发通量的反电动势较少。相反，对于气隙处给定的磁通密度，磁化电流必须随着极数的增加而增加， 这就是为什么感应电机的功率因数往往随着极数的增加而降低的原因之一。

特定的分析方法仅用一个空间谐波来处理绕组，实际绕组由离散的线圈侧制成，其角位置通常被视为集中在无槽定子或转子表面的相应槽开口处。实际绕组被划分为极组，并且它们可以用槽/极的分数值来缠绕。由于所有这些原因，它们产生了丰富的空间谐波场频谱，每个谐波场都可以用正弦电流表表示。

当气隙与绕组半径相比非常窄时，场和电感的复杂数学公式会简化为更简单的形式，与窄隙电机的经典教科书中的公式相同。这些公式通常假设通量径向通过，而不会衰减穿过间隙。 另一方面，当气隙大时，或者当转子或定子铁芯是非磁性的时，这些公式可以深入了解不同谐波极数的场的行为。这在表面磁体无刷电机中尤其重要，因为绕组分布的空间谐波分量与电流波形（包括基波）中的时间谐波相互作用，从而在转子中产生涡流损耗。谐波极数强烈影响这些寄生场分量的径向衰减和穿透深度（以及它们的旋转速度）。

来源：娱乐小姐姐fun