Kateri je razlog za rotor indukcijskega motorja, da ima drugačno število polov od statorja?

Število rotorjevih polov v indukcijskih motorjih je običajno enako številu statorjevih polov, ker delovanje motorja odvisno je od vrtečega se magnetnega polja, ki ga ustvari vzajemna interakcija med statorjem in rotorjem. Nadaljevanje razloži podrobneje, zakaj je število rotorjevih polov običajno enako številu statorjevih polov, in raziskuje, ali lahko obratitev števila polov izboljša delovanje motorja.

Zakaj je število rotorjevih polov enako številu statorjevih polov?

Sinhronizirano magnetno polje

• Statorjeva ovitka: Vrteče se magnetno polje, ki ga ustvari statorjeva ovitka, je fiksno število polov, običajno sodo število parov polov (na primer 2 para polov, 4-enakovrednih polov).

• Rotorjeva ovitka: Da bi rotor lahko vrtil skupaj z statorjevim magnetnim poljem, mora tudi rotor imeti enako število polov, da se lahko sinhronizira z statorjevim magnetnim poljem in ustvari konstanten elektromagnetni navor.

Ustvarjanje navora

• Nujeni tok: Ko stator ustvari vrteče se magnetno polje, se v rotorju nujeno tok, in magnetno polje, ki ga ti toki v rotorju ustvarijo, interagira z statorjevim magnetnim poljem in ustvari navor.

• Ujemanje polov: Le, če je število rotorjevih polov enako številu statorjevih polov, se lahko rotorjevo magnetno polje sinhronizira z statorjevim magnetnim poljem in tako učinkovito ustvari navor.

Kotnost

• Sinhrona hitrost: Sinhrona hitrost ns motorja je sorazmerna s številom polov p in frekvenco napajanja f, to je, ns= 120f/ p

• Dejanska hitrost: dejanska hitrost n rotorja je vedno manjša od sinhronne hitrosti, in omjer razlike do sinhronne hitrosti se imenuje kotnost s. To je s= (ns−n)/ns.

Ali obratitev polov izboljša delovanje?

Učinek obratitve polov

• Asimetrično magnetno polje: Če se število rotorjevih polov ne ujema s številom statorjevih polov, to povzroči asimetrično magnetno polje, kar vpliva na normalno delovanje motorja.

• Fluktuacija navora: Neujemanje polov povzroči, da se fluktuacija navora poveča, delovanje motorja postane nestabilno in celo ni mogoče začeti ali normalno delati.

Vpliv na delovanje

• Zmanjšana učinkovitost: Neujemanja polov lahko vodijo do zmanjšane učinkovitosti motorja zaradi zmanjšane učinkovitosti pretvorbe energije.

• Šum in vibračija: Asimetrična magnetna polja lahko povzročijo, da motor ustvari dodatni šum in vibračijo, kar vpliva na življenjsko dobo opreme.

Drugi razmisliki

• Fleksibilnost oblikovanja: V nekaterih posebnih oblikovanjih, kot so dvohitrostni motorji, se lahko število polov spremeni s spreminjanjem povezave statorjevih ovitek, da se dosežejo različne hitrosti. Toda to je še vedno predvideno ob oblikovanju, namesto da bi se naključno spremenil število polov.

• Vrste motorjev: Različne vrste motorjev (na primer trajno magnetni sinhronni motorji) lahko imajo različne kombinacije polov, toda te so oblikovane za specifične namene uporabe.

Sklep

Število rotorjevih polov v indukcijskem motorju je običajno enako številu statorjevih polov, da se zagotovi, da se rotor lahko vrte sinhronno z statorjevim magnetnim poljem, kar prinese stabilen elektromagnetni navor. Če se obrne število polov (to je, spremeni se število polov), bo magnetno polje asimetrično, fluktuacija navora se bo povečala, učinkovitost motorja se bo zmanjšala in bodo nastali dodatni šum in vibračija. Zato obratitev števila polov ne bo izboljšala delovanja motorja, ampak bo motoru preprečila, da bi pravilno deloval. V praktičnih aplikacijah bi katera koli sprememba števila polov motorja morala biti opravljena pod usmeritvijo strokovnjakov in zagotoviti, da ustrezajo zahtevam oblikovanja motorja.