電機極數
電動機磁極的數量
電機的級數就是電動機的磁極數,磁極分N極和S極,一般磁極數是成對出現,如2極電機,4極電機……一般把1個N極和1個S極稱為一對磁極,也就是極對數為1。電機的轉速n=60f/p,式中,f為電源頻率,p為電機的極對數。
電動機的極數直接決定了發動機的同步轉速。一般情況下,2極同步轉速是3000r/min,4極同步轉速是1500r/min,6極同步轉速是1000r/min,8極同步轉速是750r/min。
以八極電機為例,其轉子共有8個磁極,,即此電機有4對磁極,這裡的p指的是磁極對數目。一般汽輪發電機多為隱極式電機,極對數很少,一般為1對或2對,而轉數(註:f為頻率),所以它的轉速很高,最高工頻可達3000轉。水輪發電機的極數相當多,轉子結構為凸極式,工藝比較複雜,由於極數多,所以它的轉速很低,可能只有每秒幾轉!
式中,n為電機的轉速(轉/分);60為轉換常數(若n單位為轉/分,則取60;若n單位為轉/秒則取1);f為電源頻率(赫茲);p為電機旋轉磁場的極對數。
我國規定標準電源頻率為赫茲,國際上主要有60Hz與50Hz,所以旋轉磁場的轉速的大小隻與磁極對數有關。磁極對數多,旋轉磁場的轉速成就低。
理論上,極對數時,旋轉磁場的轉速;極對數P=2時,旋轉磁場的轉速;極對數時,旋轉磁場的轉速;極對數時,旋轉磁場的轉速;極對數時,旋轉磁場的轉速……
實際上,由於轉差率的存在,電機實際轉速略低於上述旋轉磁場的轉速。
在變頻調速系統中,根據公式可知,改變頻率f就可改變轉速。
降低頻率f,轉速就變小,即;增加頻率f,轉速就加大,即 。
繞組的一來一去才能組成迴路,也就是磁極對數,是成對出現的,極就是磁極的意思,這些繞組當通過電流時會產生磁場,相應的就會有磁極。三相交流電機每組線圈都會產生N、S磁極,每個電機每相含有的磁極個數就是極數。由於磁極是成對出現的,所以電機有2、4、6、8……極之分。
若三相交流電的頻率為50Hz,則合成磁場的同步轉速為50r/s,即3000r/min。如果電動機的旋轉磁場不止是一對磁極,進一步分析還可以得到同步轉速n與磁場磁極對數p的關係:
式中,f為頻率,單位為Hz,n的單位為r/min。
旋轉磁場轉速ns與所接交流電的頻率 f、電機的磁極對數p之間有嚴格的關係,即:
在中國,電源頻率f為50Hz,所以二極電機的同步轉速為3000轉/分(),四極電機的同步轉速為1500轉/分(),以此類推。
非同步電機轉子的轉速總是低於或高於其旋轉磁場的轉速,非同步之名由此而來。非同步電機轉子轉速與旋轉磁場轉速之差稱為轉差,通常在10%以內。由此可知,不管是同步還是非同步交流電機,其轉速都受電源頻率的制約。因此,交流電機的調速比較困難,最好的辦法是改變電源的頻率,而以往要改變電源頻率是比較複雜的。70年代以前,在要求調速的場合,多用直流電機。隨著電力電子技術的發展,交流電動機的變頻調速技術已開始得到實用。
同步電動機的轉速;非同步電動機轉速
另外,同等功率的電動機,轉速越大,輸出扭距越小。