关键词: 无槽无刷电机、过载、电磁振动
1 无槽以后电机在制造工艺上所发生的变化
1） 由于没有了嵌放电枢线圈的槽形，所以必须将电枢绕组制作成整体式圆筒形结构——筒形线圈，然后将其安放到光滑的电枢铁心圆环面上。
2） 由于没有承受电磁转矩的槽形，因此要求筒形线圈的整体性好，强度高，与电枢铁心的结合牢固，这必然要使用特殊技术手段才能实现。
3） 由于位置检测霍尔元件不能借助槽形来确保其正确的安装位置，因此在制造过程中，位置检测霍尔元件相对于绕组的逻辑位置必需用专门的仪器检测确定。
4） 就电机的整体结构而言，其复杂程度降低了，有利于专业化生产。
2 电机无槽以后在产品性能上所发生的变化
1） 效率高：原因之一是有槽电机铁心冲片的内圆（外转子电机则为外圆）结构是齿和槽相间布置的，用槽嵌放线圈，用齿构成磁路传导磁通，由于齿很窄，齿磁密高，齿部发热严重，因此齿部损耗大，而无槽电机没有这部分损耗；原因之二是铜线和空气一样是不导磁的，磁力线穿过时磁阻很大，电机无槽以后势必增加整个磁路的磁阻，因此，相对有槽电机而言，无槽电机的磁路较弱，自然整台电机的涡流损耗就相对较小；原因之三是铁心冲片取消齿槽后，扩大了绕组的布置空间，这就可以或者加粗铜线的截面以提高电机的电流等级，或者增加绕组的匝数以提高电机的电压等级，或者对上述二者兼而顾之，最终实现比有槽电机大的功率/体积比而损耗却变化不大，同样大小的损耗，功率大者效率自然高；所以，电机无槽以后效率提高是不言而喻的。
2） 重量轻，体积小：见1） 中原因之三的有关说明。
3） 过载能力强：无刷直流电动机的过载能力很强，转矩与电流成正比，其过载能力是通过允许的过载电流来考核的。然而有槽结构与无槽结构相比，区别还是较大的，由于有槽结构磁气隙小，磁极无护套时就等于机械气隙，磁极有护套时就等于机械气隙加上护套厚度，单边磁气隙随产品大小不同其可寻数据在0.04∽0.80毫米范围内变化，这样小的磁气隙对绕组通电后的电枢反应的抵抗能力是有限的，所以要限制绕组过载电流的大小，以免永磁体磁极因过载电流的反充磁而去磁，导致电机功能丧失。无槽结构则不同，单边磁气隙随产品大小不同其可寻数据在3∽12毫米范围内变化，磁阻相当大，有效地扼制了过载电流的去磁作用，绕组因发热而损坏才是限制过载电流的主要原因，所以，无槽结构的电机瞬间过载10倍以上是常见的事，其过载能力是任何电机、其中也包括有槽无刷直流电机所无法比拟的。
4） 低振低噪、运行平稳：原因之一是没有槽也即是没有齿，也就没有常规有槽电机的“齿槽效应”——永磁体磁极在旋转过程中因时而对齿，时而对槽所发生的高频振动现象；原因之二是磁气隙大，制造过程中形成的定、转子的不同轴度相对于磁气隙比率大大降低，因此有效地抑制了有槽电机中不容忽视的那种单边磁拉力的影响，使电机得以平稳运行；原因之三是绕组电感量小，比有槽电机低一个数量级，因此电气时间常数小，受控时反应速度快，降低了电磁振动的程度。这些因素便是无槽电机低振低噪、运行平稳的内在原因。
3 可靠性分析
1） 由前述可知，无槽电机具有突出的过载能力，这可抵御使用过程中的意外事故，一般情况下电机仍能保持完好，俗言之，无槽电机抗操。
2） 由前述可知，绕组制作成整体式圆筒形结构，为的是提高其整体机械性能，然而，从电气绝缘的角度来看，属填充式及整体包封的绝缘结构，匝间绝缘性能更加可靠，对地绝缘性能得到提高，其中，对地绝缘电阻值要求可承受加倍考核。
3） 由前述可知，筒形线圈是安放在光滑的电枢铁心圆环（柱）面上的，除部分接触面外，绕组大部分外表面是裸露在电机内部的空隙中的，也就是说，绕组的发热可以向电机内部释放（当然最终是通过机壳与空气的接触取得热平衡），从而降低自身的温度梯度，避免了绕组出现局部过热的现象，而在有槽电机中，位于铁心中心部槽中的绕组的过热问题是必须考虑的，因此，被称为电机心脏的电枢绕组，就其工作条件而言，无槽电机比有槽电机安全可靠。
4） 关于转矩传递问题，是业内人士首要关注的问题，也就是说，铁心无槽以后，仅靠线圈与铁心之间的结合力来传递电磁转矩可靠吗？这是不用担心的。首先一点，无槽电机从产生到应用的历史少说也超过二十年，工艺趋于成熟可靠，还未发生过此类故障；再就是通过破坏性试验也得到证实，其可靠程度是非常高的，我们把电枢加热后将铁心和筒形线圈分别夹持住进行扭转破坏，当扭矩增加到额定转矩的60多倍时，试验工装开始变形失效而线圈与铁心之间的结合仍然完好无异常。
综上所述，无槽电机的可靠性从总体上讲优于有槽电机。
4 设计开发对策及产品展望
1） 问题的提出与分析：有人说无槽电机的优良品质是电机无槽化中磁气隙增加以后，以增加磁钢用量为代价所换取的。这一结论只有当电机直径大于80mm，且转速又小于3000r/min时，才显得确切。在小直径或高转速的电机中磁钢用量并不多，电机小到无法开槽或磁钢用量无法减少（比如计算厚度薄而强度差时必须人为加厚）时，无槽电机反而?有优势。当电机直径从80mm逐渐增加，转速从3000r/min逐渐减少时磁钢用量会明显增加，下面所言设计开发对策主要是指该范围内的电机。
2） 设计开发对策：这里不涉及聚磁技术共性问题，仅为原理性改进，目的在于通过减少磁气隙来减少磁钢用量。为此，在条件允许时可以：A 采用长的铁心和少的线圈匝数，将电机做成细长形；B 采用多极小节距线圈，压缩电机端部长度，从而可压缩电机长度；C 采用多线并绕，提高绕组的槽（指虚槽）满率；D 合理选择极弧系数，因为磁极的电角度达到120?后再往上增加时，其增加部分所起的作用与所增加的体积相比，显得很不经济；E 选择性/价比高的磁钢，比如采用N38SH比采用N33SH时成本降低，尽管前者的价格明显高于后者。
3） 产品展望：无槽无刷永磁直流电动机是为军事需要而诞生的，随着电子技术和永磁材料的不断发展，如今已在民用事业中崭露头角，从江西喜泰电机有限开发应用的100多种产品的情况来看，产品性能比较优势明显，用户反应好，需求呼声高，多领域应用势头很旺；从技术层面来讲，这些产品的功率范围5W∽22kW，电流范围1A∽120A，电压范围12V∽480V，机座号范围φ34∽φ360，足以和传统无刷直流电机现有产品范围相提并论，其应用领域遍及各行各业。故而，在与传统无刷直流电机选型对比中屡屡被优先采用，市场占有率越来越高。尤其在全球资源倍感紧缺的今天，无槽无刷永磁直流电动机效率高、体积小所带动的节能、降耗效益会越来越被人们重视。我相信，无刷电机无槽化是大势所趋，是发展方向。
摘要: 近年来，无刷直流电动机已经在诸多领域得到广泛应用，无槽无刷直流电动机也越来越多地进入人们的视野。甚至有一说法在悄然流行，碳刷直流电动机是第一代、无刷直流电动机是第二代、无槽无刷直流电动机是第三代。那么，什么是无槽无刷直流电动机呢？相对于“碳刷”、“无刷”，“无槽无刷”直流电动机有那些区别或优点呢？本文拟结合自己近十年来，致力于无槽无刷稀土永磁直流电动机研发工作的心得，揣“抛砖引玉”之想，浅谈无槽无刷电机，且仅相对无刷直流电动机而言。
