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电动机的功能非常广泛,从用于小型家用电器的分数马力设备到用于重工业的数千马力电机。电机铭牌上的其他规格包括输入电压,额定电流,效率和RPM速度。
电动机的速度取决于其物理结构和电源电压的频率。电气工程师根据每种应用的要求选择电动机速度,类似于如何根据机械负载指定马力。
功率频率与电动机速度之间的关系
根据国家/地区的不同,电源的频率可以是60Hz或50Hz。三相电动机同时通过两个电源输入旋转,但是如果将电动机分配给一个频率并以另一个频率使用它,则会出现性能问题。
因为60Hz电源的极性切换速度比50Hz电源的极性切换速度快20%,所以当连接到60Hz时,额定频率为50Hz的电动机将以更高的rpm旋转20%。电机转矩保持相对恒定,因此转速越高,轴输出越高。电动机会散发更多的热量,但是冷却风扇也可以加速以补偿热量。但是,电动机倾向于吸收更多的无功电流,因此功率因数降低了。
另一方面,将60Hz电动机连接到50Hz电源更加困难。如果在保持相同电压的情况下降低速度,则电动机的磁芯会饱和,这会增加电流并导致设备过热。在这种情况下,避免饱和的最简单方法是降低输入电压。理想情况下,V/Hz比应保持恒定。
以50Hz运行的60Hz电动机为其额定频率的83.3%。
为了保持V/Hz比率恒定,输入电压也应降低到83.3%。
如果电动机正常以240V和60Hz运行,则50Hz的输入电压应为200V,以保持4V/Hz的比率。
电机接线和极数
永磁体有两个磁极,但是可以对电动机进行接线,以使磁场具有更多的磁极。两极电机通过一个极性变化来完成完整旋转,而四极电机仅通过极性开关旋转180°。因此,更多的刺激会降低电动机的速度。假设所有其他因素都相同,则四极电机的转速将是二极电机的转速的一半。
60Hz电源每秒改变极性60次。连接电源时,两极电机以3600rpm的转速旋转。但是,四极电机只能以1,800 rpm的转速旋转。
对于50Hz电动机,其速度为2极为3,000 rpm,4极为1,500 rpm。
该概念可以通过以下方程式概括。
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