Числа пар полюсов

Из выражения для угловой скорости асинхронного двигателя

следует, что синхронную скорость АД можно регулировать изменением числа пар полюсов при заданной частоте f₁ и незначительно изменяющемся скольжении s. Такое регулирование является ступенчатым, т. к. число пар полюсов может быть только целым. Реализуется такой способ регулирования в АД с короткозамкнутым ротором, когда при изменении числа полюсов статора короткозамкнутая обмотка автоматически приспосабливается к любому числу полюсов. Изменение числа пар полюсов достигается:

1) переключением числа пар полюсов одной обмотки, уложенной на статоре (см. рис. 3.7, а);

2) выполнением на статоре двух независимых обмоток;

3) выполнением двух независимых обмоток, каждая из которых с переключением полюсов (или одна из двух).

Минимальная синхронная частота вращения выпускаемых многоскоростных двигателей равна 500 об/мин, а макси­мальная – 3000 об/мин при 2р = 2. Диапазон регулирования скорости не превышает 6:1 (3000:500 об/мин). Направление регулирования (вверх или вниз от основной скорости) зависит от того, при каком числе полюсов скорость АД принята номинальной.

Рис. 3.7 Схемы включения полуобмоток для изменения числа полюсов

с соотношением- 2:1 (а) и механические характеристики АД

при регулировании с М = const (б) и Р = const (в)

Регулирование (теоретически) возможно при М = const и при Р = Мω = const (рис. 3.7, б, в). Реально получить такие характеристики сложно, можно говорить о некотором прибли­жении к ним. Например, двигатель 4А 160 S 4/2 УЗ является двухскоростным (п₁ = 1500 и 3000 об/мин), мощности Р₂ = 11 и 14 кВт соответственно, т. е. ближе к Р = const. Двигатель 4А 200 L12/8/6/4 УЗ - четырехскоростной (500, 750, 1000 и 1500 об/мин), соответствующие мощности Р₂ = 6; 10; 10,5; 15 кВт, ближе к М = const.

Такой способ регулирования экономичен, характеристи­ки имеют высокую жесткость. Однако машина усложняется конструктивно, использование активных материалов неодинаково на разных скоростях (по индукции в зазоре В_δ и ли­нейной токовой нагрузке А).

Двигатели с переключением полюсов находят достаточно широкое применение там, где не требуется плавного регулирования скорости: некоторые металлорежущие станки, вентиляторы, насосы, цементная и нефтегазовая отрасли, пищевая и перерабатывающая, сельскохозяйственная техника.