Ano ang dahilan kung bakit may ibang bilang ng poles ang rotor ng isang induction motor kaysa sa stator?

Ang bilang ng mga rotor poles sa mga induction motors ay karaniwang kapareho ng bilang ng mga stator poles, dahil ang prinsipyong pampagana ng motor ay nangangailangan ng magnetic field na umiikot na nabubuo sa pamamagitan ng pakikipag-ugnayan ng stator at rotor. Ang sumusunod ay nagpapaliwanag nang detalyado kung bakit ang bilang ng mga rotor poles ay karaniwang kapareho ng bilang ng mga stator poles, at pinag-aaralan kung ang pagbaliktad ng bilang ng mga poles ay maaaring mapabuti ang performance ng motor.

Bakit ang bilang ng mga rotor poles ay kapareho ng bilang ng mga stator poles?

Synchronous magnetic field

• Stator winding: Ang magnetic field na umiikot na nabubuo ng stator winding ay may tiyak na bilang ng poles, karaniwang even number of pole pairs (tulad ng 2-pole pairs, 4-pole equivalents).

• Rotor winding: Upang makapag-ikot ang rotor kasabay ng stator magnetic field, kailangan din ng rotor na may parehong bilang ng poles upang maaari itong mag-synchronize sa stator magnetic field upang bumuo ng constant electromagnetic torque.

Torque generation

• Induced current: Kapag binuo ng stator ang magnetic field na umiikot, isang current ang ininduce sa rotor, at ang magnetic field na nabubuo ng mga currents na ito sa rotor ay nakikipag-ugnayan sa stator magnetic field upang bumuo ng torque.

• Pole matching: Kailangan lamang na ang bilang ng mga rotor poles ay kapareho ng bilang ng mga stator poles upang maaaring magsynchronize ang rotor magnetic field sa stator magnetic field, kaya maaaring epektibong bumuo ng torque.

Slip rate

• Synchronous speed: Ang synchronous speed ns ng motor ay proporsyonal sa bilang ng poles p at sa frequency ng power supply f, na is to, ns= 120f/ p

• Actual speed: ang aktwal na bilis n ng rotor ay palaging mas mababa kaysa sa synchronous speed, at ang ratio ng difference sa synchronous speed ay tinatawag na slip rate s.Ito ay s= (ns−n)/ns.

Does reversing poles improve performance?

The effect of polar inversion

• Magnetic field asymmetry: Kung ang bilang ng mga rotor poles ay hindi tugma sa bilang ng mga stator poles, ito ay magdudulot ng magnetic field asymmetry, na magaapektuhan ang normal na operasyon ng motor.

• Torque fluctuation: Ang pole mismatch ay magdudulot ng pagtaas ng torque fluctuation, ang operasyon ng motor ay hindi stable, at kahit pa hindi maaaring simulan o gumana nang normal.

Performance impact

• Reduced efficiency: Ang pole mismatches ay maaaring magresulta sa pagbawas ng motor efficiency dahil sa pagbawas ng energy conversion efficiency.

• Noise and vibration: Ang asymmetrical magnetic fields ay maaaring magdulot ng karagdagang noise at vibration sa motor, na apektado ang service life ng equipment.

Other considerations

• Design flexibility: Sa ilang espesyal na disenyo, tulad ng two-speed motors, maaaring baguhin ang bilang ng poles sa pamamagitan ng pagbabago ng koneksyon ng stator windings upang makamit ang iba't ibang bilis. Ngunit ito ay pa rin pre-set sa panahon ng disenyo, hindi random na pagbabago ng bilang ng poles.

• Types of motors: Ang iba't ibang uri ng motors (tulad ng permanent magnet synchronous motors) ay maaaring may iba't ibang combinations ng poles, ngunit ito ay disenyo para sa partikular na application purposes.

Sum up

Ang bilang ng mga rotor poles sa isang induction motor ay karaniwang kapareho ng bilang ng mga stator poles, na ito ay upang siguraduhin na maaaring ikot ang rotor nang synchronously sa stator magnetic field, na nagreresulta sa stable electromagnetic torque. Kung ang bilang ng poles ay ibinaliktad (na ang bilang ng poles ay binago), ang magnetic field ay magiging asymmetrical, ang torque fluctuation ay magiging mas mataas, ang motor efficiency ay magiging mas mababa, at karagdagang noise at vibration ay magiging resulta. Kaya, ang pagbaliktad ng bilang ng poles ay hindi magpapabuti sa performance ng motor, ngunit magpapahirap sa motor na gumana nang maayos. Sa praktikal na aplikasyon, anumang pagbabago sa bilang ng poles ng motor ay dapat gawin sa gabay ng mga propesyonal at siguraduhin na ito ay tugma sa design requirements ng motor.