交流異步電動機的同步轉速、額定轉速、轉差率總算搞明白了!機械

2020-12-15 機械設計圈

關於交流異步電動機,有幾個非常重要的概念,那就是同步轉速、額定轉速、轉差率!如果搞明白了這幾個參數的話,對我們了解掌握交流異步電機的工作原理、機械特性有著非常重要的意義!

一、同步轉速

三相交流異步電動機的同步轉速就是定子繞組產生的旋轉磁場的轉速。交流異步電動機的同步轉速計算公式:

其中

n0:同步轉速

f:電源頻率

p:極對數

在非變頻調速的應用場合,電源頻率f為恆定的(50Hz),不同電機的轉速差異則主要體現在"極對數"上。三相交流異步電動機的定子繞組中每組通電的線圈都會產生N、S兩個磁極,每個電機每相含有的磁極的個數就是"極數"。由於磁極是成對出現的,所以電機的極對數p為極數的二分之一。

所以,知道了電機的"極對數",也就可以計算出同步轉速了。比如6極的電機(極對數p=3),同步轉速即為1000r/min。

二、轉差率

而三相交流異步電動機之所以稱之為「異步」,是因為電機的實際轉速只能小於或大於同步轉速,而不能等於,只有轉子的實際轉速和定子旋轉磁場的轉速不同步時轉子的導條才能切割磁力線並最終產生電磁力,從而使轉子持續轉動。所以三相交流異步電動機的實際轉速會比同步轉速低一些,如下圖所示,6極的異步電動機,雖然理論上同步轉速為1000r/min,但其實際額定轉速只有970r/min。即實際轉速與同步轉速之間存在一個轉差率。

轉差率計算公式如下:

其中

s:轉差率

n0:同步轉速

n:實際額定轉速

通常,交流異步電動機的轉差率在10%以內。

三、額定轉速

由上述的同步轉速和轉差率計算公式我們便可以得到電動機的實際額定轉速公式:

其中

n:額定轉速

f:電源頻率

p:極對數

s:轉差率

通常,交流異步電動機在沒有採用專門的調速手段的情況下,電機在正常、平穩運行後,其速度是不變的。我們可以通過上述額定轉速計算公式可知,若負載端想要獲得更高(或更低)的運行速度,我們可以採用專門的調速手段,比如變頻調速、改變極對數調速、改變轉差率調速等。

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