Каква е причината роторът на асинхронния двигател да има различен брой полюси от статора?
Броят на полюсите в ротора на индукционните мотори обикновено е същият като броят на полюсите в статора, тъй като работният принцип на мотора зависи от въртящото се магнитно поле, генерирано от взаимодействието между статора и ротора. По-долу се обяснява подробно защо броят на полюсите в ротора обикновено е същият като броят на полюсите в статора, и се разглежда дали обратното на броя на полюсите може да подобри производителността на мотора.
Защо броят на полюсите в ротора е същият като броят на полюсите в статора?
Синхронно магнитно поле
Обмотка на статора: Въртящото се магнитно поле, генерирано от обмотката на статора, е фиксиран брой полюси, обикновено четен брой пари полюси (например 2 пари полюси, 4 равнозначни полюса).
Обмотка на ротора: За да може роторът да върти с магнитното поле на статора, роторът трябва да има същия брой полюси, за да може да се синхронизира с магнитното поле на статора и да произвежда постоянен електромагнитен момент.
Генериране на момент
Индуктиран ток: Когато статорът генерира въртящо се магнитно поле, в ротора се индуктира ток, и магнитното поле, образувано от тези токове в ротора, взаимодейства с магнитното поле на статора, за да произведе момент.
Съвпадение на полюси: Само когато броят на полюсите в ротора е същият като броят на полюсите в статора, магнитното поле на ротора може да се синхронизира с магнитното поле на статора, което води до ефективно генериране на момент.
Коефициент на просмукване
Синхронна скорост: Синхронната скорост ns на мотора е пропорционална на броя на полюсите p и честотата на напрежението f, тоест, ns= 120f/ p
Фактическа скорост: фактическата скорост n на ротора винаги е по-малка от синхронната скорост, и отношениято на разликата към синхронната скорост се наричат коефициент на просмукване s.Тоест, s= (ns−n)/ns.
Подобрява ли обратното на полюсите производителността?
Ефектът от обратното на полюсите
Асиметрия на магнитното поле: Ако броят на полюсите в ротора не съвпада с броя на полюсите в статора, това ще доведе до асиметрия на магнитното поле, което ще повлияе на нормалната работа на мотора.
Флуктуации на момента: Несъответствие на полюсите ще доведе до увеличаване на флуктуациите на момента, моторът ще работи нестабилно, дори няма да може да започне или да работи нормално.
Въздействие върху производителността
Намалена ефективност: Несъответствията на полюсите могат да доведат до намалена ефективност на мотора, тъй като ефективността на преобразуването на енергията е намалена.
Шум и вибрации: Асиметричните магнитни полета могат да причинят мотора да произвежда допълнителен шум и вибрации, които влияят на срока на ползване на оборудването.
Други разглеждания
Гъвкавост при проектирането: В някои специални проекти, като двустепенчестите мотори, броят на полюсите може да се промени чрез промяна на свързването на обмотките на статора, за да се постигнат различни скорости. Но това все още е предварително зададено при проектирането, а не случайно променяне на броя на полюсите.
Видове мотори: Различни видове мотори (като перманентномагнитните синхронни мотори) може да имат различни комбинации на полюси, но тези са проектирани за конкретни цели на приложение.
Заключение
Броят на полюсите в ротора на индукционния мотор обикновено е същият като броят на полюсите в статора, за да се осигури, че роторът може да върти синхронно с магнитното поле на статора, което води до стабилен електромагнитен момент. Ако броят на полюсите се обърне (тоест, броят на полюсите се промени), магнитното поле ще бъде асиметрично, флуктуациите на момента ще се увеличат, ефективността на мотора ще се намали, и ще се генерират допълнителни шум и вибрации. Затова, обратното на броя на полюсите няма да подобри производителността на мотора, а ще направи мотора да не работи правилно. В практически приложения, всяка модификация на броя на полюсите на мотора трябва да се извършва под ръководството на професионалисти и да се гарантира, че отговаря на проектните изисквания на мотора.
