Wat is het effect van het verhogen van het aantal polen in een asynchrone motor?

Het verhogen van het aantal polen in een asynchrone motor kan verschillende effecten hebben op de prestaties van de motor. Hier zijn de belangrijkste effecten:

1. Vermindering van de snelheid

Formule voor synchrone snelheid: De synchrone snelheid ns van een asynchrone motor kan worden berekend met de volgende formule:

waarbij f de voedingsspanningsfrequentie (in Hz) is en p het aantal poolparen (de helft van het aantal polen).

Snelheidsvermindering: Het verhogen van het aantal polen betekent ook het verhogen van het aantal poolparen p, wat de synchrone snelheid ns vermindert. Bijvoorbeeld, als het aantal polen wordt verhoogd van 4 (2 poolparen) naar 6 (3 poolparen) bij een voedingsspanningsfrequentie van 50 Hz, zou de synchrone snelheid afnemen van 1500 toeren per minuut naar 1000 toeren per minuut. 

2. Toename van het koppel

Koppeldichtheid: Het verhogen van het aantal polen kan de koppeldichtheid van de motor verhogen. Meer polen betekenen een dichtere magnetische fluxverdeling, wat resulteert in groter koppel voor dezelfde stroom.

Startkoppel: Het verhogen van het aantal polen neemt meestal het startkoppel van de motor toe, waardoor het gemakkelijker is om zware lasten te starten.

3. Veranderingen in de mechanische eigenschappen

Koppel-snelheidskenlijn: Het verhogen van het aantal polen wijzigt de koppel-snelheidskenlijn van de motor. Meerpools motoren vertonen doorgaans hoger koppel bij lagere snelheden, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen die hoge startkoppels vereisen.

Glijden: Glijden s is het verschil tussen de werkelijke snelheid n en de synchrone snelheid ns. Het verhogen van het aantal polen kan het glijden verhogen, omdat de motor meer geneigd is tot glijden bij lagere snelheden.

4. Afmetingen en gewicht

Toename van de afmetingen: Het verhogen van het aantal polen neemt meestal de fysieke afmetingen van de motor toe. Meer polen vereisen meer ruimte voor magnetische polen en windings, wat de diameter en lengte van de motor kan verhogen.

Toename van het gewicht: Door de toename van de afmetingen neemt ook het gewicht van de motor toe, wat kan beïnvloeden op de installatie en transport.

5. Efficiëntie en cosinus phi

Efficiëntie: Het verhogen van het aantal polen kan de efficiëntie van de motor lichtelijk verminderen vanwege hogere ijzer- en koperverliezen door de extra polen en windings.

Cosinus phi: Meerpools motoren hebben doorgaans een lagere cosinus phi, omdat ze meer reactiviteit nodig hebben om sterke magnetische velden op te bouwen.

6. Toepassingsgebieden

Lage snelheidstoepassingen: Meerpools motoren zijn geschikt voor toepassingen die lage snelheid en hoog koppel vereisen, zoals pompen, ventilatoren, transportbanden en zwaar materieel.

Hoge snelheidstoepassingen: Weinpools motoren zijn geschikt voor toepassingen die hoge snelheid en laag koppel vereisen, zoals ventilatoren, centrifuges en snelle machinegereedschappen.

Samenvatting

Het verhogen van het aantal polen in een asynchrone motor vermindert de synchrone snelheid, verhoogt de koppeldichtheid en het startkoppel, wijzigt de koppel-snelheidskenlijn, vergroot de mechanische afmetingen en het gewicht, en kan de efficiëntie en cosinus phi lichtelijk verminderen. Meerpools motoren zijn beter geschikt voor toepassingen met lage snelheid en hoog koppel, terwijl weinpools motoren beter zijn voor toepassingen met hoge snelheid en laag koppel.