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磁极对数p公式, 三相异步电动机通过改变极对数进行调速

三相异步电动机转速公式为:n=(60f/p)*(1-s),从公式可见,改变供电频率f、电动机的极对数p及转差率s均可太到改变转速的目的。


从公式可知,当定子绕组磁极对数P增加一倍时,同步转速n就减小一半,因而转子的转速n1也减小一半。这种改变磁极获得变速的方法就称为变极调速。用变极调速法调节转速时,由于磁极对数只能成对的改变,所以这种调速只能一级一级的进行。

1、通过串并联绕组改变磁极对数

改变定子绕组的连接方式,就能改变磁极对数,如下图(a)所示,将每相定子绕组中两组线圈串联,就产生四极磁场(共两对,所以P=2),此时,电动机的旋转磁场转速(也称为同步转速)。n1=60f1/P=60×50/2=1500转/分。若改成并联,如下图(b)所示,就成为两极磁场(P=1),此时电动机的转速已成为3000转/分,增加了一倍。

上述这种可以改变绕组磁极对数的电动机,称为多速电动机。最常见的是双速电动机,例如其同步转速为750/1500转/分或者1500/3000转/分。

2、双速电动机的最常用接线方式

绕组从单星形改接成双星形,如下图所示。当用这种接线方式时,电动机由Y接改为YY连接,每相的绕组均由串联改为并联,这样使磁极对数较少了一般。利用这种换接法,电动机在变极调速后,其额定转矩基本上保持不变,所以适合与拖动恒转矩性质的负载,力图起重机和皮带传输机等。


绕组从三角形改成双星形(Y形),如下图所示三角形改为双星形,也使磁极对数减小一半,而得到调速效果。这种变极调速后,电动机的额定功率基本上不变,但是额定转矩几乎要减小一半,所以这种接法适合用于拖动恒功率性质的负载,如各种金属切削机床。


当利用磁极对数的变换对三相异步电动机进行调速时,由于改接后绕组旋转磁场的旋转方向不会改变,在改变极数时,应把接到电动机进线端子上的电源的相序变一下。

如果定子上装有两套独立的三相绕组,其中一套绕组可以用以上换接法产生两种磁极对数,那么就可以得到三种同步转速,例如750/100/1500转/分,或1000/1500/3000转/分,这种电动机称为三速电动机。同理,也可以通过不同的绕组换接获得多种速度,统称为多速电动机。


3、识别电机的磁极对数方法

  1. 用指针的毫安档并到电机的接线端子上,转动电机看指针摆动的次数就可以判断出是几级电机。
  2. 普通的单速电机,可以从定子线圈的结构上甄别磁极对数。双速电机是通过改变定子绕组的联接方式,来改变电机的磁极对数。是按设计的固定方式,结构很复杂,外表是无法甄别。
  3. 数每极每相有多少个槽,再用总槽数除以相数,再除以刚才数的每极每相的槽数,就是极对数,如果算极数,就用算出来的极对数乘以2。
  4. 标准的电压频率是50hz(我国),然后看看电机的额定转速度,再然后用转数出于频率,取整数。如50hz额定转速为1450转/分钟,则级数=1450/50约等于3。


4、特点如下:

  1. 具有较硬的机械特性,稳定性良好;
  2. 无转差损耗,效率高;
  3. 接线简单、控制方便、价格低;
  4. 有级调速,级差较大,不能获得平滑调速;
  5. 可以与调压调速、电磁转差离合器配合使用,获得较高效率的平滑调速特性。

我们常说的“多速电动机”实际上是“变极多速交流异步电动机”的简称,其系列号为“YD×××”。常用的为两个转速,并且两个转速所对应的极数成双倍关系,例如2/4极、4/8极等,这种多速电机则被称为“倍极比”多速电动机;也有三速或更多速度的类型,例如4/6/8、4/6/8或4/6/8/12极等。这种方法适用于不需要无级调速的生产机械,如金属切削机床、升降机、起重设备、风机、水泵等。

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