Jakie jest wpływy zwiększenia liczby biegunów w silniku indukcyjnym

Zwiększenie liczby biegunów w silniku indukcyjnym może mieć kilka wpływów na wydajność silnika. Oto główne skutki:

1. Zmniejszenie prędkości

Wzór na prędkość synchroniczną: Prędkość synchroniczna ns silnika indukcyjnego może być obliczona za pomocą następującego wzoru:

gdzie f to częstotliwość zasilania (w Hz), a p to liczba par biegunów (połowa liczby biegunów).

Zmniejszenie prędkości: Zwiększenie liczby biegunów oznacza zwiększenie liczby par biegunów p, co zmniejsza prędkość synchroniczną ns. Na przykład, zwiększenie liczby biegunów z 4 (2 pary biegunów) do 6 (3 pary biegunów) przy częstotliwości zasilania 50 Hz spowoduje zmniejszenie prędkości synchronicznej z 1500 obr./min do 1000 obr./min. 

2.Zwiększenie momentu obrotowego

Gęstość momentu: Zwiększenie liczby biegunów może zwiększyć gęstość momentu silnika. Więcej biegunów oznacza gęstsze rozłożenie strumienia magnetycznego, co prowadzi do większego momentu przy tej samej wartości prądu.

Moment początkowy: Zwiększenie liczby biegunów zwykle zwiększa moment początkowy silnika, ułatwiając start ciężkich obciążeń.

3. Zmiany w charakterystykach mechanicznych

Charakterystyka moment-prędkość: Zwiększenie liczby biegunów zmienia krzywą charakterystyki moment-prędkość silnika. Ogólnie, wielobiegunowe silniki mają większy moment przy niższych prędkościach, co sprawia, że są one odpowiednie dla zastosowań wymagających dużego momentu początkowego.

Suw: Suw s to różnica między rzeczywistą prędkością n a prędkością synchroniczną ns. Zwiększenie liczby biegunów może zwiększyć suw, ponieważ silnik jest bardziej skłonny do tworzenia suwu przy niższych prędkościach.

4. Wymiary i waga

Zwiększenie rozmiarów: Zwiększenie liczby biegunów zazwyczaj zwiększa fizyczne wymiary silnika. Więcej biegunów wymaga więcej miejsca na bieguny magnetyczne i cewki, co może zwiększyć średnicę i długość silnika.

Zwiększenie wagi: Ze względu na zwiększenie rozmiarów, waga silnika również się zwiększa, co może wpływać na montaż i transport.

5. Wydajność i współczynnik mocy

Wydajność: Zwiększenie liczby biegunów może nieznacznie obniżyć wydajność silnika ze względu na większe straty żelaza i miedzi wynikające z dodatkowych biegunów i cewek.

Współczynnik mocy: Wielobiegunowe silniki zazwyczaj mają niższy współczynnik mocy, ponieważ wymagają większej mocy reaktywnej do utworzenia silnych pól magnetycznych.

6. Domeny zastosowań

Zastosowania niskoprędkościowe: Wielobiegunowe silniki są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają niskiej prędkości i wysokiego momentu, takich jak pompy, wentylatory, taśmy przesuwające i ciężkie maszyny.

Zastosowania wysokoprędkościowe: Małobiegunowe silniki są odpowiednie dla zastosowań, które wymagają wysokiej prędkości i niskiego momentu, takich jak wentylatory, odśrodkowe odstępy i narzędzia maszynowe wysokoprędkościowe.

Podsumowanie

Zwiększenie liczby biegunów w silniku indukcyjnym zmniejsza jego prędkość synchroniczną, zwiększa gęstość momentu i moment początkowy, zmienia charakterystykę moment-prędkość, zwiększa mechaniczne wymiary i wagę, a może nieznacznie obniżyć wydajność i współczynnik mocy. Wielobiegunowe silniki są lepiej przystosowane do zastosowań niskoprędkościowych i wysokomomentowych, podczas gdy małobiegunowe silniki są lepsze dla zastosowań wysokoprędkościowych i niskomomentowych.