Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Здравствуйте, уважаемые посетители сайта http://zametkielectrika.ru.

Электрические машины переменного тока нашли широкое распространение, как в сфере промышленности (шаровые мельницы, дробилки, вентиляторы, компрессоры), так и в домашних условиях (сверлильный и наждачный станки, циркулярная пила).

Основная их часть является бесколлекторными машинами, которые в свою очередь разделяются на асинхронные и синхронные.

Асинхронные и синхронные электрические машины обладают одним замечательным свойством под названием обратимость, т.е. они могут работать как в двигательном режиме, так и в генераторном.

Но чтобы дальше перейти к более подробному их рассмотрению и изучению, необходимо знать принцип их работы. Поэтому в сегодняшней статье я расскажу Вам про принцип работы асинхронного двигателя. После прочтения данного материала Вы узнаете про электромагнитные процессы, протекающие в электродвигателях.

Итак, поехали.

С устройством асинхронного двигателя мы уже знакомились, поэтому повторяться второй раз не будем. Кому интересно, то переходите по ссылочке и читайте.

При подключении асинхронного двигателя в сеть необходимо его обмотки соединить звездой или треугольником. Если вдруг на выводах в клеммнике отсутствует маркировка, то необходимо самостоятельно определить начала и концы обмоток электродвигателя.

При включении обмоток статора асинхронного двигателя в сеть трехфазного переменного напряжения образуется вращающееся магнитное поле статора, которое имеет частоту вращения n1. Частота его вращения определяется по следующей формуле:

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

  • f — частота питающей сети, Гц
  • р — число пар полюсов

Это вращающееся магнитное поле статора пронизывает, как обмотку статора, так и обмотку ротора, и индуцирует (наводит) в них ЭДС (Е1 и Е2). В обмотке статора наводится ЭДС самоиндукции (Е1), которая направлена навстречу приложенному напряжению сети и ограничивает величину тока в обмотке статора.

Как Вы уже знаете, обмотка ротора замкнута накоротко, у электродвигателей с короткозамкнутым ротором, или через сопротивление, у электродвигателей с фазным ротором, поэтому под действием ЭДС ротора (Е2) в ней появляется ток. Так вот взаимодействие индуцируемого тока в обмотке ротора с вращающимся магнитным полем статора создает электромагнитную силу Fэм.

Направление электромагнитной силы Fэм можно легко найти по правилу левой руки.

Правило левой руки для определения направления электромагнитной силы

На рисунке ниже показан принцип работы асинхронного двигателя. Полюса вращающегося магнитного поля статора в определенный период обозначены N1 и S1. Эти полюса в нашем случае вращаются против часовой стрелки. И в другой момент времени они будут находится в другом пространственном положении. Т.е. мы как бы зафиксировали (остановили) время и видим следующую картину.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Токи в обмотках статора и ротора изображены в виде крестиков и точек. Поясню. Если стоит крестик, то значит ток в этой обмотке направлен от нас. И наоборот, если точка, то ток в этой обмотке направлен к нам. Пунктирными линиями показаны силовые магнитные линии вращающегося магнитного поля статора.

Устанавливаем ладонь руки так, чтобы силовые магнитные линии входили в нашу ладонь. Вытянутые 4 пальца нужно направить вдоль направления тока в обмотке. Отведенный большой палец покажет нам направление электромагнитной силы Fэм для конкретного проводника с током.

На рисунке показаны только две силы Fэм, которые создаются от проводников ротора с током, направленным от нас (крестик) и к нам (точка). И как мы видим, электромагнитные силы Fэм пытаются повернуть ротор в сторону вращения вращающегося магнитного поля статора.

Поясняющий рисунок для определения электромагнитной силы Fэм для проводника с током, который направлен от нас (крестик).

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Поясняющий рисунок для определения электромагнитной силы Fэм для проводника с током, который направлен к нам (точка).

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Совокупность этих электромагнитных сил от каждого проводника с током создает общий электромагнитный момент М, который приводит во вращение вал электродвигателя с частотой n.

Эта частота называется, асинхронной.

Отсюда и произошло название асинхронный двигатель. Частота вращения ротора n всегда меньше частоты вращающегося магнитного поля статора n1, т.е. отстает от нее. Для определения величины отставания введен термин «скольжение», который определяется по следующей формуле:

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Выразим из этой формулы частоту вращения ротора:

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Пример расчета частоты вращения двигателя

Например, у меня есть двигатель типа АИР71А4У2 мощностью 0,55 (кВт):

  • число пар полюсов у него равно 4 (2р=4, р=2)
  • частота вращения ротора составляет 1360 (об/мин)

Вот его бирка.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Определим частоту вращения поля статора этого двигателя при частоте питающей сети 50 (Гц):

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Найдем величину скольжения для этого двигателя:

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

Кстати, направление движения вращающегося магнитного поля статора, а следовательно, и направление вращения вала электродвигателя, можно изменить. Для этого необходимо поменять местами любые два вывода источника питающего трехфазного напряжения. Об этом я упоминал Вам в статьях про реверс электродвигателя и чередование фаз.

Принцип работы асинхронного двигателя. Выводы

Зная принцип работы асинхронного двигателя, можно сделать вывод, что электрическая энергия преобразуется в механическую энергию вращения вала электродвигателя.

Частота вращения магнитного поля статора, а следовательно и ротора, напрямую зависит от числа пар полюсов и частоты питающей сети. Если число пар полюсов ограничивается типом двигателя (р = 1, 2, 3 и 4), то частоту питающей сети можно изменить в большем диапазоне, например, с помощью частотного преобразователя.

Если в нашем примере частоту питающей сети увеличить всего на 10 (Гц), то частота вращения магнитного поля статора увеличится на 300 (об/мин).

Опыт по установке и монтажу частотных преобразователей у меня есть, но не большой. Несколько лет назад на городском водоканале мы проводили замену двух высоковольтных двигателей насосов холодной воды на низковольтные двигатели с частотными преобразователями. Но это уже отдельная тема для разговора. Сейчас покажу Вам несколько фотографий.

  • Вот фотография старого высоковольтного двигателя напряжением 6 (кВ).
  • А это новые двигатели напряжением 400 (В), установленные вместо старых высоковольтных.

Вот шкафы частотных преобразователей. На каждый двигатель свой шкаф. К сожалению, изнутри сфотографировать не успел.

Подписывайтесь на рассылку новостей с моего сайта, чтобы не пропустить самое интересное. В ближайшее время я расскажу Вам про пуск и способы регулирования частоты вращения трехфазных асинхронных двигателей двигателей, схемы их подключения и многое другое.

P.S. На этом статью про принцип работы асинхронного двигателя я завершаю. Спасибо за внимание.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Трехфазный асинхронный двигатель

Дмитрий Левкин

Трехфазный асинхронный электродвигатель, как и любой электродвигатель, состоит из двух основных частей — статора и ротора. Статор — неподвижная часть, ротор — вращающаяся часть. Ротор размещается внутри статора. Между ротором и статором имеется небольшое расстояние, называемое воздушным зазором, обычно 0,5-2 мм.

Статор состоит из корпуса и сердечника с обмоткой. Сердечник статора собирается из тонколистовой технической стали толщиной обычно 0,5 мм, покрытой изоляционным лаком. Шихтованная конструкция сердечника способствует значительному снижению вихревых токов, возникающих в процессе перемагничивания сердечника вращающимся магнитным полем. Обмотки статора располагаются в пазах сердечника.

Ротор состоит из сердечника с короткозамкнутой обмоткой и вала. Сердечник ротора тоже имеет шихтованную конструкцию. При этом листы ротора не покрыты лаком, так как ток имеет небольшую частоту и оксидной пленки достаточно для ограничения вихревых токов.

Принцип работы. Вращающееся магнитное поле

Принцип действия трехфазного асинхронного электродвигателя основан на способности трехфазной обмотки при включении ее в сеть трехфазного тока создавать вращающееся магнитное поле.

Вращающееся магнитное поле — это основная концепция электрических двигателей и генераторов.

Вращающееся магнитное поле асинхронного электродвигателя

Частота вращения этого поля, или синхронная частота вращения прямо пропорциональна частоте переменного тока f1 и обратно пропорциональна числу пар полюсов р трехфазной обмотки.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов

  • где n1 – частота вращения магнитного поля статора, об/мин,
  • f1 – частота переменного тока, Гц,
  • p – число пар полюсов

Концепция вращающегося магнитного поля

Чтобы понять феномен вращающегося магнитного поля лучше, рассмотрим упрощенную трехфазную обмотку с тремя витками. Ток текущий по проводнику создает магнитное поле вокруг него. На рисунке ниже показано поле создаваемое трехфазным переменным током в конкретный момент времени

Составляющие переменного тока будут изменяться со временем, в результате чего будет изменяться создаваемое ими магнитное поле. При этом результирующее магнитное поле трехфазной обмотки будет принимать разную ориентацию, сохраняя при этом одинаковую амплитуду.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Магнитное поле создаваемое трехфазным током в разный момент времени Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Ток протекающий в витках электродвигателя (сдвиг 60°) Вращающееся магнитное поле

Теперь разместим замкнутый проводник внутри вращающегося магнитного поля. По закону электромагнитной индукции изменяющееся магнитное поле приведет к возникновению электродвижущей силы (ЭДС) в проводнике.

Читайте также:  Заправочные объемы рено меган 2 (2002-2009)

В свою очередь ЭДС вызовет ток в проводнике.

Таким образом, в магнитном поле будет находиться замкнутый проводник с током, на который согласно закону Ампера будет действовать сила, в результате чего контур начнет вращаться.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Влияние вращающегося магнитного поля на замкнутый проводник с током

Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя

По этому принципу также работает асинхронный электродвигатель. Вместо рамки с током внутри асинхронного двигателя находится короткозамкнутый ротор по конструкции напоминающий беличье колесо. Короткозамкнутый ротор состоит из стержней накоротко замкнутых с торцов кольцами.

Асинхронный двигатель как определить число пар полюсов Короткозамкнутый ротор «беличья клетка» наиболее широко используемый в асинхронных электродвигателях (показан без вала и сердечника)

Трехфазный переменный ток, проходя по обмоткам статора, создает вращающееся магнитное поле. Таким образом, также как было описано ранее, в стержнях ротора будет индуцироваться ток, в результате чего ротор начнет вращаться.

На рисунке ниже Вы можете заметить различие между индуцируемыми токами в стержнях. Это происходит из-за того что величина изменения магнитного поля отличается в разных парах стержней, из-за их разного расположения относительно поля.

Изменение тока в стержнях будет изменяться со временем.

Вы также можете заметить, что стержни ротора наклонены относительно оси вращения. Это делается для того чтобы уменьшить высшие гармоники ЭДС и избавиться от пульсации момента. Если стержни были бы направлены вдоль оси вращения, то в них возникало бы пульсирующее магнитное поле из-за того, что магнитное сопротивление обмотки значительно выше магнитного сопротивления зубцов статора.

Скольжение асинхронного двигателя. Скорость вращения ротора

Отличительный признак асинхронного двигателя состоит в том, что частота вращения ротора n2 меньше синхронной частоты вращения магнитного поля статора n1.

Объясняется это тем, что ЭДС в стержнях обмотки ротора индуцируется только при неравенстве частот вращения n2

Пары полюсов в асинхронном двигателе что это такое

Автором асинхронного двигателя считают Михаила Осиповича Доливо-Добровольского, который в 1889 году получил патент на двигатель с ротором типа «Беличья клетка», а в 1890 году на двигатель с фазным ротором, которые без особых изменений в конструкции используются и сегодня. А первые исследования и наработки в этом направлении были проведены в 1888 Галилео Феррарисом и Николой Тесла независимо друг от друга.

Главным отличием разработки Доливо-Добровольского от разработок Теслы было использование трёхфазной, а не двухфазной конструкции статора.

Демонстрация первых двигателей состоялась на Международной электротехнической выставке во Франкфурте на Майне в сентябре 1891 года. Там представили три трёхфазных асинхронных электродвигателя, самый мощный из которых был на 1.5 кВт.

Конструкция этих машин оказалась настолько удачно, что не пережила весомых изменений до наших дней.

Определение асинхронной машины звучит следующим образом:

Асинхронной называется электрическая машина переменного тока, в которой частота вращения ротора не равна частоте вращения магнитного поля, создаваемого обмотками статора.

Как определить скорость вращения электродвигателя

Под скоростью вращения асинхронного электродвигателя обычно понимают угловую частоту вращения его ротора, которая приведена на шильдике (на паспортной табличке двигателя) в виде количества оборотов в минуту.

Трехфазный двигатель можно питать и от однофазной сети, для этого достаточно добавить конденсатор параллельно одной или двум его обмоткам, в зависимости от напряжения сети, но конструкция двигателя от этого не изменится.

Так, если ротор под нагрузкой совершает 2760 оборотов в минуту, то угловая частота данного двигателя будет равна 2760*2пи/60 радиан в секунду, то есть 289 рад/с, что не удобно для восприятия, поэтому на табличке пишут просто «2760 об/мин». Применительно к асинхронному электродвигателю, это обороты с учетом скольжения s.

Синхронная же скорость данного двигателя (без учета скольжения) будет равна 3000 оборотов в минуту, поскольку при питании обмоток статора сетевым током с частотой 50 Гц, каждую секунду магнитный поток будет совершать по 50 полных циклических изменений, а 50*60 = 3000, вот и получается 3000 оборотов в минуту — синхронная скорость асинхронного электродвигателя.

В рамках данной статьи мы поговорим о том, как определить синхронную скорость вращения неизвестного асинхронного трехфазного двигателя, просто взглянув на его статор.

По внешнему виду статора, по расположению обмоток, по количеству пазов, — можно легко определить синхронные обороты электродвигателя если у вас нет под рукой тахометра.

Итак, начнем по порядку и разберем данный вопрос с примерами.

3000 оборотов в минуту

Про асинхронные электродвигатели (смотрите — Виды электродвигателей) принято говорить, что тот или иной двигатель имеет одну, две, три или четыре пары полюсов. Минимум — одна пара полюсов, то есть минимум — два полюса.

Взгляните на рисунок. Здесь вы видите, что в статор уложено по две последовательно соединенные катушки на каждую фазу — в каждой паре катушек одна расположена напротив другой.

Эти катушки и образуют по паре полюсов на статоре.

Одна из фаз показана для ясности красным цветом, вторая — зеленым, третья — черным. Обмотки всех трех фаз устроены одинаково.

Поскольку три эти обмотки питаются по очереди (ток трехфазный), то за 1 колебание из 50 в каждой из фаз — магнитный поток статора один раз обернется на полные 360 градусов, то есть совершит один оборот за 1/50 секунды, значит 50 оборотов получится за секунду. Так и выходит 3000 оборотов в минуту.

Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор.

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов.

Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения.

В простейшем случае 12 пазов, по 6 пазов на катушку, и таких катушек 6 — по две на каждую из трех фаз.

  • Обратите внимание, количество катушек в одной группе для одной пары полюсов может быть не обязательно 1, но и 2 и 3, однако для примера мы рассмотрели вариант с одиночными группами на пару катушек (не будем в рамках данной статьи заострять внимание на способах намотки).
  • 1500 оборотов в минуту
  • Для получения синхронной скорости в 1500 оборотов в минуту, количество полюсов статора увеличивают вдвое, чтобы за 1 колебание из 50 магнитный поток совершил бы только пол оборота — 180 градусов.

Для этого на каждую фазу делают по 4 секции обмотки. Таким образом, если одна катушка занимает четверть всех пазов, то перед вами двигатель с двумя парами полюсов, образованными четырьмя катушками на фазу.

Например, 6 пазов из 24 занимает одна катушка или 12 из 48, значит перед вами двигатель с синхронной частотой 1500 оборотов в минуту, или с учетом скольжения примерно 1350 оборотов в минуту. На приведенном фото каждая секция обмотки выполнена в виде двойной катушечной группы.

1000 оборотов в минуту

Как вы уже поняли, для получения синхронной частоты в 1000 оборотов в минуту, каждая фаза образует уже три пары полюсов, чтобы за одно колебание из 50 (герц) магнитный поток обернулся бы всего на 120 градусов, и соответствующим образом повернул бы за собой ротор.

Таким образом, минимум 18 катушек установлены на статор, причем каждая катушка занимает шестую часть всех пазов (по шесть катушек на фазу — по три пары). Например, если пазов 24, то одна катушка займет 4 из них. Получится частота с учетом скольжения около 935 оборотов в минуту.

750 оборотов в минуту

Для получения синхронной скорости в 750 оборотов в минуту, необходимо, чтобы три фазы формировали на статоре четыре пары движущихся полюсов, это по 8 катушек на фазу — одна напротив другой — 8 полюсов. Если например на 48 пазов приходится по катушке на каждые 6 пазов — перед вами асинхронный двигатель с синхронными оборотами 750 (или около 730 с учетом скольжения).

500 оборотов в минуту

Наконец, для получения асинхронного двигателя с синхронной скоростью в 500 оборотов в минуту необходимо 6 пар полюсов — по 12 катушек (полюсов) на фазу, чтобы на каждое колебание сети магнитный поток поворачивался бы на 60 градусов. То есть, если например статор имеет 36 пазов, при этом на катушку приходится по 4 паза — перед вами трехфазный двигатель на 500 оборотов в минуту (480 с учетом скольжения).

Читайте также:  Двигатель 200 куб характеристики

Как определить число пар полюсов асинхронного двигателя?

Четырехскоростные двигатели бывают двенадцать на восемь на шесть и четыре полюса (12/8/6/4) то есть частоты вращения вала при этом пятьсот, семьсот пятьдесят, тысяча и полторы тысячи оборотов в минуту (500/750/1000/1500).

Чему равна синхронная скорость асинхронного двигателя с одной парой полюсов?

Из последней формулы видно, что скорость вращения двигателя n практически определяется значением его синхронной скорости, а последняя при стандартной частоте 50 Гц зависит от числа пар полюсов: при одной паре полюсов — 3000 об/мин, при двух парах — 1500 об/мин, при трёх парах — 1000 об/мин и т. д.

Чем больше пар полюсов?

И чем больше пар полюсов — тем меньшей будет синхронная частота вращения — частота вращения магнитного поля статора. Большинство современных асинхронных двигателей имеют от 1 до 3 пар магнитных полюсов, в редких случаях 4, ведь чем больше полюсов — тем ниже КПД асинхронного двигателя.

Как определить частоту вращения двигателя?

Исходя из формулы n = (1 — S)60f/p где n — скорость вращения ротора, S — скольжение, f- частота питающей сети, p — количество пар полюсов. Существует три способа регулирования скорости вращения асинхронного двигателя: — изменение скольжения. Этот способ используется в двигателях с фазным ротором.

Как определить синхронную скорость?

Синхронная скорость вращения обычных асинхронных двигателей выражается как:

  1. n = 60*f *2 / p (1)
  2. где
  3. n = скорость вращения штока (об/мин, rpm)
  4. f = частота (ГЦ=Hz; оборотов/с; 1/с)
  5. p =число полюсов, !!! если формула дается в виде n = (60*f ) / p, то под p понимается число пар полюсов, а не число полюсов!!!

Чему пропорционален вращающий момент?

т. е. вращающий момент асинхронного двигателя пропорционален результирующему магнитному потоку и активной составляющей тока в обмотке ротора. Коэффициент пропорциональности с зависит от конструктивных параметров двигателя.

Как посчитать частоту вращения вала?

Определение частоты вращения вала электродвигателя nэд = n2 ∙ i, где i − передаточное отношение привода.

Какое количество полюсов должно быть у синхронного генератора имеющего частоту тока 50 Гц?

Ротор генератора, приводимого в движение водяной турбиной, делает 75 об/мин. Определить число полюсов генератора, если частота его тока 50 гц: Следовательно, генератор имеет 80 полюсов.

Как узнать мощность электродвигателя мультиметром?

Запишите показания до включения мотора, дайте ему поработать ровно 10 минут (лучше воспользоваться секундомером). Снимите новые показания счетчика и путем вычитания узнайте разницу. Умножьте эту цифру на 6. Полученный результат отображает мощность двигателя в кВт.

Как определить частоту вращения магнитного поля?

Как известно, частота тока в цепи ротора асинхронного двигателя зависит от скольжения, т. е. определяется разностью частот вращения ротора и поля статора. Указанное свойство позволяет использовать двигатель в качестве преобразователя частоты (рис.

Интересные материалы:

Можно ли обрезать герань на зиму? Можно ли обрезать герань в ноябре? Можно ли обрезать гибискус на зиму? Можно ли обрезать Глоксинию? Можно ли обрезать гнилые корни у цветущей орхидеи? Можно ли обрезать гортензии? Можно ли обрезать гортензию Метельчатую осенью? Можно ли обрезать гортензию осенью? Можно ли обрезать гортензию под корень? Можно ли обрезать гортензию в августе?

Что определяет число полюсов двигателя

Трехфазный асинхронный двигатель с коротко-замкнутым ротором серии 4А имеет технические данные, при­веденные в табл. 4. Определить высоту оси вращения h, число полюсов 2р, скольжение при номинальной нагрузке sHM, момент на валу Мном, начальный пусковой Мп и максимальный

М max момен­ты, номинальный и пусковой токи IHM и Iп в питающей сети при соединении обмоток статора звездой и треугольником.

Пример расчета.

Асинхронный трехфазный двигатель с короткозамкнутым ротором марки А02-82-6 имеет следующие паспортные данные: напряжение U=220 /380 В, номинальная мощность Р2 = 40 кВт, частота вращения п2=980 об/мин, КПД η=91,5%, коэффициент мощности cos φ=0,91, кратность пу­скового тока КI = 5, кратность пускового момента KM = l,l, перегрузочная способность двигателя λ= 1,8. Определить число пар полюсов, номинальное сколь­жение, номинальные максимальный и пусковой вра­щающие моменты, номинальный и пусковой токи двигателя при соединении обмотки статора в «тре­угольник» и «звезду». Возможен ли пуск нагружен­ного двигателя, если подводимое напряжение на 10% ниже номинального и пуск производится переключением обмоток статора со «звезды» на «треугольник» от сети с напряжением U=220. В?

Решение. Для определения числа пар полюсов можно воспользоваться маркировкой двигателя, ча­стотой вращения магнитного поля или ротора.

Если известна маркировка, то последнее число в марке двигателя означает количество полюсов. В данном двигателе шесть полюсов; следовательно, три пары. При известной частоте вращения магнит­ного поля число пар полюсов определяем по формуле

По этой же формуле определяем число пар полюсов, если задана частота вращения ротора, но в этом случае получаемый результат округляем до ближайшего целого числа. Например, для заданных условий р = 60//п2 = 3000/980 = 3,06; отбросив сотые доли, получаем число пар полюсов двигателя—3.

  • Частота вращения магнитного поля
  • n1 =60 f / p=3000/3 = 1000 об/мин.
  • Номинальное значение скольжения

Мощность, потребляемая двигателем,

Номинальный вращающий момент двигателя

Мmax = λ*.М ном = 1,8 • 389,8 = 701,6 Н • м.

Для определения фазных, линейных и пусковых токов (фазными являются токи в обмотках статора, линейными—токи в подводящих проводах) нужно учесть следующее: если двигатель рассчитан на работу от сети переменного тока с напряжением, 220/380 В, то это значит, что каждая фаза обмотки статора рассчитана на напряжение 220 В. Обмотку необходимо включить по схеме «треугольник», если в сети линейное напряжение U=220 В, и по схеме «звезда», если в сети линейное напряжение U=380 В.

Определяем фазный, линейный и пусковой токи при линейном напряжении U=220 В и соединении обмотки статора по схеме «треугольник».

Фазный ток в обмотке статора

Найдем значения фазных, линейных и пусковых токов, если обмотки статора включены по схеме «звезда» и подключены к сети с линейным напряже­нием U=38О В.

Значение фазного тока найдем из формулы мощ­ностей для линейных значений токов и напряжений

При соединении обмоток в «звезду» линейный ток

  1. Из сопоставления фазных, линейных и пусковых токов при различных соединениях обмоток можно заметить, что фазные токи оказались практически одинаковыми, а линейные и пусковые — различными.
  2. Для определения возможности пуска в ход двигате­ля, находящегося под номинальной нагрузкой и пони­женным напряжением, необходимо определить пуско­вой вращающий момент при пониженном напряжении.
  3. В соответствии с формулой M=CU 2 вращающий момент двигателя пропорционален квадрату подво­димого напряжения. При понижении напряжения на 10% вращающий момент
  4. M’=C Uном = C

Как определить число пар полюсов асинхронного двигателя?

Если сосчитать общее количество пазов и разделить на 12, можно получить число полюсов. Если число полюсов равно 2, двигатель имеет скорость вращения около 3000 об/мин. Если полюсов получилось 4, это соответствует 1500 оборотам в минуту.

Как определить сколько полюсов у асинхронного двигателя?

Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов.

Чему равна синхронная скорость асинхронного двигателя с одной парой полюсов?

Из последней формулы видно, что скорость вращения двигателя n практически определяется значением его синхронной скорости, а последняя при стандартной частоте 50 Гц зависит от числа пар полюсов: при одной паре полюсов — 3000 об/мин, при двух парах — 1500 об/мин, при трёх парах — 1000 об/мин и т. д.

Что такое число пар полюсов?

Для двигателей переменного тока (асинхронных и синхронных) число пар полюсов определяет скорость вращения, т. Короткозамкнутый ротор асинхронного двигателя может работать при различном числе полюсов статорной обмотки. …

  Кем дано было определение география?

Читайте также:  Автономный запуск двигателя автомобиля

Как рассчитать частоту вращения асинхронного двигателя?

Исходя из формулы n = (1 — S)60f/p где n — скорость вращения ротора, S — скольжение, f- частота питающей сети, p — количество пар полюсов. Существует три способа регулирования скорости вращения асинхронного двигателя: — изменение скольжения. Этот способ используется в двигателях с фазным ротором.

Как найти число пар полюсов формула?

p = (f × 60)/n , где f — частота в сети, для промышленной 50 Гц, n — скорость вращения.

Как изменить направление вращения ротора асинхронного электродвигателя переменного тока?

Направление вращения ротора асинхронных двигателей зависит от направления вращения магнитного поля статора. Чтобы изменить направление вращения магнитного поля статора, нужно поменять местами два любых линейных провода, подходящих к обмотке статора двигателя.

Чему равно скольжение ротора асинхронного двигателя в момент пуска?

В начальный момент пуска в обмотках ротора протекает ток с частотой сети. По мере ускорения ротора частота тока в нем будет определяться скольжением асинхронного двигателя: f2 = s х f1, где f1 — частота тока, подводимого к статору.

Как осуществляется пуск асинхронного двигателя с фазным ротором?

Пуск двигателя с фазным ротором осуществляется путем включения пускового реостата в цепь ротора, как это показано на рис. 3.30. Начала фаз обмоток ротора присоединяются к контактным кольцам и через щетки подключаются к пусковому реостату с сопротивлением Rp.

Как изменяются скольжение и частота вращения АД при росте момента нагрузки?

При увеличении нагрузки на валу (момента на валу) будет увеличиваться скольжение, простым языком, магнитное поле ротора будет все сильнее отставать (тормозить) от магнитного поля статора. Увеличение скольжения (S) приведет к пропорциональному увеличению тока ротора, следовательно, пропорционально увеличится момент.

Как посчитать частоту вращения вала?

Определение частоты вращения вала электродвигателя nэд = n2 ∙ i, где i − передаточное отношение привода.

  Как определить есть ли сердечная недостаточность?

Чем больше пар полюсов тем?

И чем больше пар полюсов — тем меньшей будет синхронная частота вращения — частота вращения магнитного поля статора. Большинство современных асинхронных двигателей имеют от 1 до 3 пар магнитных полюсов, в редких случаях 4, ведь чем больше полюсов — тем ниже КПД асинхронного двигателя.

Чему равно скольжение синхронного двигателя?

Скольжение определяется как отношение разности синхронной скорости и фактической скорости ротора к синхронной скорости устройства.

Как найти частоту вращения ротора формула?

s = (n — nr )/n . Здесь: n — частота вращения магнитного поля. nr — частота вращения ротора.

Какой способы регулирования частоты вращения ротора асинхронного двигателя?

Наиболее распространены следующие способы регулирования скорости асинхронного двигателя: изменение дополнительного сопротивления цепи ротора, изменение напряжения, подводимого к обмотке статора, двигателя изменение частоты питающего напряжения, а также переключение числа пар полюсов.

Polpaarzahl – Wikipedia

Количество пар полюсов ( символов 🙂 это число пар магнитных полюсов внутри вращающихся электрических машин . Поэтому относится к контактам .п{ displaystyle p} 2⋅п{ displaystyle 2 cdot p}

Основы

Асинхронная машина с числом пар полюсов и 3-мя нитями; диаграммы показывают напряженность поля в воздушном зазорепзнак равно2{ displaystyle p = 2}

Поскольку магнитные полюса могут встречаться только парами, наименьшее количество пар полюсов составляет (1 северный полюс + 1 южный полюс). Число полюсов обозначено соответствующим образом . Таким образом, четырехполюсная машина имеет 2 пары полюсов. Это следует понимать следующим образом: в простейшем случае, как в машине постоянного тока, количество пар полюсов относится к ее главному полюсному полю, то есть магнитному полю, которое создается в статоре катушками, через которые протекает постоянный ток. Это постоянное магнитное поле имеет северный и южный полюсы. Таким образом, машина имеет количество пар полюсов, равное 1.
пзнак равно1{ displaystyle p = 1}2⋅п{ displaystyle 2 cdot p}

В случае машин с вращающимся полем аналогия с машиной постоянного тока искалась для определения количества пар полюсов . Вращающееся поле создается с расположением 3 катушек , которые размещены в статоре равномерно с интервалом 120 ° и пересекаемых соответствующим трехфазного тока .

В качестве альтернативы стержневой магнит можно вращать на оси с соответствующей скоростью. В обоих случаях создается одинаковое магнитное поле. Такое магнитное поле имеет на вращающуюся пару полюсов, т.е. на север и южный полюс, которые обращены друг к другу.

Машина с вращающимся полем, у которой есть статор, сконструированный таким образом ( ротор в случае машин с внешним полюсом), имеет количество пар полюсов, равное 1.

Если, согласно приведенному выше примеру, дополнительная тройная катушка расположена точно между другими три катушки (угол между двумя соседними катушками теперь составляет всего 60 °) у вас будет 2 пары полюсов.

Расстояние между двумя соседними катушками называется шагом полюсов. Измеряется от центра полюса до центра полюса. Чем больше количество пар полюсов, тем ближе друг к другу катушки.

Помимо коэффициента мощности и уровня напряжения на клеммах , величина шага полюсов имеет решающее значение для количества пазов на полюс в асинхронных машинах. Это имеет большое влияние на поведение поля воздушного зазора.

Машины всегда получают соответствующее количество катушек в соответствии с их количеством пар полюсов.

Пример: 4-полюсный трехфазный асинхронный двигатель имеет 2 пары полюсов (4 полюса) с 3 катушками в каждой, то есть всего 6 отдельных катушек.

Количество пар полюсов и поле воздушного зазора

Поле воздушного зазора получает полное косинусное колебание на пару полюсов. Однако волна не движется по всей окружности в течение электрического периода. Он перемещается только над соответствующим сектором, который занимает тройная катушка.

При наличии нескольких пар полюсов вал поля воздушного зазора совершает ровно один полный оборот по окружности машины за один электрический период. При наличии нескольких пар полюсов поле воздушного зазора покрывает только четверть окружности за один период. Таким образом, для полного прохождения требуется четыре периода.

пзнак равно1{ displaystyle p = 1}пзнак равно4-й{ displaystyle p = 4}

Количество пар полюсов и скорость

В двигателях, работающих непосредственно от сети , частота сети и количество пар полюсов определяют скорость вращающегося поля машины с вращающимся полем. Синхронные машины вращаются точно со скоростью вращения поля, асинхронные машины вращаются с немного другой скоростью в зависимости от нагрузки. Скорость вращения поля n s может быть определена следующим образом:

пsзнак равножп{ displaystyle n _ { text {s}} = { frac {f} {p}}}

Источник:

Если теперь связать скорость с одной минутой, получится следующая формула:

пsзнак равно60⋅жп{ displaystyle n _ { text {s}} = { frac {60 cdot f} {p}}}

Поскольку максимальная скорость поля при частоте сети 50  Гц составляет ровно 3000 мин -1 , можно на основании данных на паспортной табличке определить скорость вращения, чтобы определить, как работает машина.

Пример: 2-полюсная синхронная машина вращается с частотой 50 Гц, следовательно, имеет 3000 мин -1 , поскольку два полюса образуют одну пару полюсов.

Пояснение: Вымышленная точка на валу продолжает вращаться к следующему полюсу в течение полуволны. Если имеется только одна пара полюсов, то есть 2 полюса, он вращается один раз за период.

(Синусоидальный период состоит из двух полуволн). В случае двигателя с двумя парами полюсов, поскольку имеется четыре полюса, он вращается только в пределах 4 полуволн, то есть 2 периода по 360 °.

Так что скорость упала вдвое.

Количество пар полюсов и крутящий момент

Механическая мощность рассчитывается как произведение крутящего момента и скорости :

П.мехзнак равно2⋅π⋅п⋅М.{ displaystyle P _ { text {mech}} = 2 cdot pi cdot n cdot M}

Таким образом, для двигателей с питанием от сети с такой же номинальной мощностью номинальный крутящий момент пропорционален количеству пар полюсов. Двигатели одинаковой мощности с большим числом пар полюсов больше, чем двигатели с меньшим числом пар полюсов.

Если сравнивать двигатели с одним и тем же основным принципом и одинаковыми размерами, то достижимый номинальный крутящий момент в корне не пропорционален количеству пар полюсов.

В зависимости от технологии крутящий момент увеличивается в большей или меньшей степени с увеличением числа пар полюсов, но всегда меньше, чем пропорционально, и даже снова уменьшается при превышении большего числа пар полюсов.

литература

  • Али Фарщчи: Электрические машины в теории и на практике . Структура, режимы работы, применения, критерии выбора и проектирования. 1-е издание. VDE-Verlag, Берлин / Оффенбах 2001, ISBN 3-8007-2563-0 . 
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector