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同步轉速
圖片來自知乎

同步轉速,又稱旋轉磁場的速度,用n1表示,其單位是「r/min」。它的大小由交流電源的頻率及磁場的磁極對數決定。同步轉速是指電動機定子磁場的旋轉速度;[1]

計算公式

當旋轉磁場具有 對磁極時,交流電每變化一周,磁場就在空間轉過 轉。故同步轉速 為

式中:

——電流的頻率;

——定子繞組產生的磁極對數。[2]

應用

我國電網供電電流的頻率(即工頻)為(即每秒完成50個周期的變化),則一對旋轉磁場的轉速就是50r/min×60=3000 r/min。

若定子繞組採用的排列方式不同,那麼產生的磁極對數也不同。若把定子上每相隔180°的兩個繞組串連起來作為一相繞組(例如U相繞組是由繞組與串聯組成),最後把三相繞組再按星形接法(或三角形接法)接入三相電源,便能產生有兩對磁極的旋轉磁場。

每當交流電變化一個周期,兩極旋轉磁場就在空間轉過360°(即1 轉)機械角度。四極的旋轉磁場在電流變化一周中,在空間只轉過180°(即1/2 轉)機械角度。

電動機的轉速,用 n 表示。轉子是被旋轉磁場拖動而運行的,在異步電動機處於電動狀態時,它的轉速恆小於同步轉速n1,這是因為轉子轉動與磁場旋轉是同方向的,轉子比磁場轉得慢,轉子繞組才可能切割磁力線,產生感生電流,轉子也才能受到磁力矩的作用。

假如有情況,則意味着轉子與磁場之間無相對運動,轉子不切割磁力線,轉子中就不會產生感生電流,它也就受不到磁力矩的作用了。如果真的出現了這樣的情況,轉子會在阻力矩(來自摩擦或負載)作用下逐漸減速,使得。當轉子受到的電磁力矩和阻力矩(摩擦力矩與負載力矩之和)平衡時,轉子保持勻速轉動。所以,異步電動機正常運行時,總是,這也正是此類電動機被稱作「異步」電動機的由來。又因為轉子中的電流不是由電源供給的,而是由電磁感應產生的,所以這類電動機也稱為感應電動機

參考文獻