Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

Регулювання швидкості обертання асинхронних двигунів шляхом перемикання кількості пар полюсів

У різних галузях промисловості існує безліч різних виробничих механізмів, які виконують обмежену кількість операцій, які не потребують плавного контролю швидкості обертання і які можуть бути задоволені лише обмеженою кількістю швидкостей. До таких машин входять деревообробні і металорізальні верстати, лебідки для свердловин, відцентрові сепаратори та інші механізми. Обмежена кількість швидкостей обертання може бути забезпечена багатоступінчастими асинхронними двигунами білокожий. Можливі два конструкції двигуна: з декількома обмотами на статорі, закладені в тих же канавках або з однією обмоткою, що дозволяє перемикатися, щоб отримати іншу кількість пар полюсів.

Взаємодія роторного та статорного МДС можливе лише за умови рівної кількості пар полюсів обмотки статора та ротора. Тому, змінюючи кількість пар полюсів обмотки статора, необхідно не забувати змінювати кількість пар полюсів і на обмотці ротора. Якщо розглядати асинхронну машину з фазовим ротором, то для виконання цього умови необхідно мати додаткові контактні кільця, що значно збільшує розміри та вартість електричної машини. Роздільник з белковою кліткою має дуже цінну властивість автоматично генерувати ряд пар полюсів, рівних кількості пари полюсів МДС обмотки статора. Саме це властивість визначає використання короткозамкнених роторів у багатошвидкісних асинхронних двигунах.

Багатошвидкісні двигуни з декількома незалежними обмотками на статорі економічно і технічно поступаються однообмотковим двигунам. У багатомагістральних машинах обмотка статора погано використовується, недоцільно заповнити паз статора, значення ефективності та cos φ нижче оптимальні. Тому останнім часом широко поширені багатошвидкісні однообмотувальні електричні машини з перемиканням на різні числа полюсних пар. Суть цього методу полягає в тому, що шляхом перемикання напрямку струму в частині обмотки розподіл магнітомоторної сили в межах отвору статора змінюється, в результаті чого змінюється швидкість обертання магнітомоторної сили, а отже, магнітного потоку в просторі. Найчастіше перемикання становить 1: 2. У цьому випадку обмотки кожної фази виконані у вигляді двох розділів. Зміна напрямку струму в одній з них дає можливість отримати кількість пар ланцюгів в 2 рази. Розглянемо це для двигуна, який перемикається на 8 і 4 полюси.

На малюнку нижче, для простоти, зображена обмотка однієї фази, що складається з двох розділів:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

Коли секції з’єднані послідовно, тобто коли кінець першого розділу 1K підключається до початку другого 2H, ми отримуємо 8 полюсів або 4 пари. Якщо напрямок струму у другому розділі буде змінено назад, кількість полюсів, утворені обмоткою, буде зменшено в 2 рази. Зміна напрямку струму у другому розділі може бути виконана шляхом розриву перемички між 1K — 2K. Кількість полюсів, утворених у цьому випадку, показана на рис. B).

Така ж зміна числа полюсів може бути отримана зміною напрямку струму у другому розділі шляхом паралельного перемикання з першим (Малюнок c)). У цьому випадку, як і в попередньому, обмотка утворює 4 полюси, що відповідає вдвічі швидкості обертання електричної машини.

При порівнянні схем обмотки багатошвидкісних двигунів перевагу слід віддавати схемам, що забезпечують необхідний характер залежності дозволеного моменту нагрівання від швидкості та мали найменшу кількість проводів та контактів.

Ми встановлюємо критерій, який дозволяє класифікувати зв’язок обмоток з певною групою. Обертальний момент, розроблений асинхронним двигуном з роторною кабіною:

  • p — число полюсних пар обмотки статора;
  • N2 — загальна кількість стержнів обмотки ротора (білкова клітка);
  • Я2 — струм роторного стрижня;
  • Ψ2 — кут векторного зсуву струму відносно вектора ЕРС ротора;
  • Ф — магнітний потік однієї пари полюсів;

Як визначити швидкість роботи електродвигуна

Схожі повідомлення

Як Змінити Ремінь Ременя Для Вази 2105... Ременный ремінь: поетапна заміна для ВАЗ 2105 Заміна тимчасового ременя ВАЗ 2105 здійснюється за наявності частин ниток і розриву. Якщо ремінний ремінь розірваний, він потребує негайної заміни. Ви можете самостійно виконувати цю процедуру. Заміна рем...
Як Визначити, Який Саме Масло Виливають У Двигун... Як з'ясувати, яка олива вливається в двигун: методи випробування Основними завданнями моторних мастил є змащення, охолодження двигуна. Кожен автомобіль є індивідуальним за своїми технічними характеристиками. Правильно вибрана мастила допомагає максим...

як ідентифікувати обороти електричний двигун за обмотками На що вони залежать, ніж регулювати.

Ми розглядаємо полюси TED

універсальний спосіб підрахунку чисел стовпи тяга двигун.

В умовах нагріву ротора (у випадку зневаги зміною умов охолодження) струм I2 При роботі з різною кількістю пар полюсів повинна залишатися незмінною; cos ψ2 в діапазоні від холостому ходу до номінального моменту залишається близьким до одиниці. За таких умов момент електричної машини буде виражатися рівністю:

З іншого боку, електромагнітний момент в джоулях буде:

Прирівнявши рівняння (2) та (3) один до одного і вирішувати щодо P, отримаємо P = 314c1Ф.

У отриманому вираженні замінюємо значення магнітного потоку з вираження ЕРС обмотки статора та ротора:

Таким чином, електромагнітна потужність електричної машини для будь-якої кількості пар полюсів статорної обмотки визначається співвідношенням фазової напруги статора до числа витків, з’єднаних послідовно в фазній обмотці. Використовуючи цю функцію, давайте проаналізуємо способи переключення кількості полюсних пар, розглянутих вище. Для більшої ясності ми використовуємо спрощені трифазні зображення для переключення з більшої кількості пар полюсів на менше, у нашому випадку від 8 до 4. На малюнку нижче показана схема з утриманням обмотки для обох швидкостей:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

Можна побачити, що ліва ланцюг (фігура a)), в якій обидві секції протікають навколо струмів того ж напрямку, відповідає більшій кількості пар полюсів. У правильному контурі (рис. B)) протилежний напрямок струмів вказує меншу кількість пар полюсів. В обох випадках кількість серійно з’єднаних обертів в обмотці однієї фази залишається незмінною, і до них наносяться однакові фазові напруги. Співвідношення потужності для обох сполук є одним, що означає роботу з постійною потужністю P = const.

Наступний малюнок показує механічні характеристики двошвидкісного електродвигуна, що працює при P = const:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

У цьому випадку, для того, щоб зберегти сталість потужності при переході до подвійної швидкості, момент повинен змінюватися обернено з швидкістю.

Діаграма перемикання полюсів за допомогою переходу від послідовного з’єднання секцій з нижчої швидкості до паралелі для більшого, показана на малюнку нижче:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

Схожі повідомлення

Як Змінити Ремінь Ременя Для Вази 2105... Ременный ремінь: поетапна заміна для ВАЗ 2105 Заміна тимчасового ременя ВАЗ 2105 здійснюється за наявності частин ниток і розриву. Якщо ремінний ремінь розірваний, він потребує негайної заміни. Ви можете самостійно виконувати цю процедуру. Заміна рем...
Як Визначити, Який Саме Масло Виливають У Двигун... Як з'ясувати, яка олива вливається в двигун: методи випробування Основними завданнями моторних мастил є змащення, охолодження двигуна. Кожен автомобіль є індивідуальним за своїми технічними характеристиками. Правильно вибрана мастила допомагає максим...

Легко помітити, що паралельне з’єднання обмоткових секцій забезпечує зміну напрямку струму в одному з розділів. Останнє відповідає переходу до меншої кількості полюсних пар. У цьому випадку обмотка утворює дві паралельні зірки, з’єднані з напругою лінії. Використовуючи вищезазначений критерій (4), ми бачимо, що при переході до більшої швидкості потужність подвоюється, а саме:

Це відповідає роботі на M = const. Механічні характеристики двошвидкісного електродвигуна при M = const показані на малюнку нижче:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

Порівнюючи схему з точки зору необхідної кількості контактів та контактів з контролером (контролером, перемикачем тощо), ми бачимо, що при підключенні в ланцюзі це вимагає дев’яти терміналів і дванадцять контактів. Схема дозволяє зменшити кількість штифтів до 6, а кількість контактів до 8.

У розглянутих схемах, за обидвох швидкостей з’єднання, обмотки були зроблені або послідовною, або паралельною зіркою. Якщо необхідно змінити напругу на обмотці однієї фази, використовуйте сполучення обмоток з трикутником, подвійним трикутником і в деяких випадках змішаним зірковим трикутником. У останньому випадку три частини обмотки утворюють трикутник, а три залишки розділів приєднуються до вершин трикутника, утворюючи тим самим промені зірки. Прикладом таких сполук є схема, широко використовувана при приводі металорізальних верстатів, і здійснюється перехід від серійного з’єднання трикутника до двох паралельних зірок.

При роботі на найнижчій швидкості обидві частини обмотки кожної фази, з’єднані послідовно, утворюють сторони трикутника, до вершин, з яких подана живлення. У цьому випадку обидва частини обмотки фази рухаються навколо одного струму, що відповідає більшій кількості пар полюсів. Щоб отримати більш високу швидкість вершини трикутника, утвореного фазними обмотками, вони короткозамкнені, а живі провідники переносяться на середні точки з’єднання обмоток розділів кожної фази, утворюючи таким чином дві паралельні зірки. Наступні діаграми показують включення обмоток на дві швидкості:

Як Визначити Кількість Полюсних Пар Асинхронного Двигуна

У цій схемі при роботі на низькій швидкості напруга лінії застосовується до двох секцій, що з’єднані з загальною кількістю обертів 2 Втс.

При підключенні подвійної зірки фазова напруга наноситься на одну секцію. З співвідношення (4) ми отримуємо співвідношення потужності:

Таким чином, схема переключення для кількості пар полюсів — це серійний трикутник — подвійна зірка при роботі на високій швидкості, потужність на 15,5% більша, ніж при низькій. Зазвичай це збільшення потужності знехтуване, і схема називається P = const. Електродвигуни зі змінними стовпами на 3 та 4 швидкостях виготовляються з двох обмоток на статорі. Кожна з обмоток може бути зроблена з перемиканням полюсів у схемі трикутної подвійної зірки.

У цьому випадку кожна з комутованих обмоток представляє собою відкритий трикутник. Це зроблено для усунення нагріву невиробничої обмотки струмом, створюваним ЕМП, викликаним магнітним потоком. У зв’язку з цим кількість шпильок трьохшвидкісного двигуна становить 10, а контакти 12, для чотиришвидкісних 14 і 18, відповідно.

Варто відзначити, що трудомісткість обмоток виробництва багатошвидкісних однообмотуваних електричних машин набагато нижча, ніж подвійна обмотка. Отже, взявши на себе роботу з виготовлення обмотки односкоростного електродвигуна на 100%, трудомісткість виробництва двома обмотками чотиришвидкісного двигуна складе 180%, а однооборотний чотиришвидкісний мотор становить лише 120 %

Схожі повідомлення

Як Змінити Ремінь Ременя Для Вази 2105... Ременный ремінь: поетапна заміна для ВАЗ 2105 Заміна тимчасового ременя ВАЗ 2105 здійснюється за наявності частин ниток і розриву. Якщо ремінний ремінь розірваний, він потребує негайної заміни. Ви можете самостійно виконувати цю процедуру. Заміна рем...
Як Визначити, Який Саме Масло Виливають У Двигун... Як з'ясувати, яка олива вливається в двигун: методи випробування Основними завданнями моторних мастил є змащення, охолодження двигуна. Кожен автомобіль є індивідуальним за своїми технічними характеристиками. Правильно вибрана мастила допомагає максим...