Изменения числа полюсов статора
Первый способ дает возможность получить любые соотношения между числами
полюсов и, следовательно, между частотами вращения двигателя. Недостатком такого
способа регулирования является неполное использование объема пазов статора, так
как в пазы укладываются обе обмотки, а двигатель работает только на одной из
них. Вторая обмотка в это время отключена, и занятая ею часть объема пазов не
используется. Это вызывает необходимость увеличить размеры пазов и всего
двигателя по сравнению с односкоростным той же мощности.
Второй способ
изменения числа полюсов основан на изменении направления магнитных потоков в
машине путем переключения схемы обмотки. На рис. 2.21а на поперечном сечении
машины с 2ρ = 2 условно показано положение двух катушечных групп (1 и 4),
принадлежащих одной фазе в двухполюсной обмотке. Стрелками отмечено направление
магнитных силовых линий потока машины. На схеме соединения катушечных групп этой
фазы также стрелками отмечено направление обтекания их током. Причем направление
стрелки над катушечной группой вправо (1-я катушечная группа) соответствует
направлению силовых линий потока от центра, а влево (4-я катушечная группа) - к
центру. При таком соединении катушечных групп обмотка образует два полюса. На
рис. 2.21б такое же построение полюсов проделано для четырехполюсной машины,
одной фазе
Рис. 2.21. Направление потока в магнитопроводе и условные схемы обмотки одной фазы машины: а - с двумя катушечными группами при 2ρ = 2; б - с четырьмя катушечными группами при 2ρ = 4; в - с двумя катушечными группами при 2ρ = 4
обмотки которой принадлежат 1, 4, 7 и 10-я катушечные группы. При встречном
включении четырехкатушечных групп, т. е. при принятой в обычных двухслойных
обмотках схеме, обмотка образует четыре полюса: два одной и два другой
полярности. Такую же картину поля можно получить и при двух катушках в одной
фазе обмотки, если их включить не встречно, а согласно, как показано на рис.
2.21в. Сравнив между собой направления потоков и схемы обмоток, видим, что
изменение направления тока в одной катушечной группе фазы двухполюсной обмотки
приводит к увеличению числа полюсов с двух до четырех, т. е. в два раза. Если
таким же образом изменить схему соединений двух (4-ю и 10-ю или 1-ю и 7-ю)
катушечных групп четырехполюсной машины, то распределение потока будет таким же,
как и в машине с 2р = 8. Таким образом, изменение направления включения половины
катушечных групп в схеме двухслойной обмотки приводит к увеличению числа полюсов
машины в два раза.
Этот принцип используется во всех двухскоростных
асинхронных двигателях с отношением чисел полюсов 1:2, например в двигателях с
переключением чисел полюсов с 2р = 2 на 2р = 4 или с 2р = 4 на 2р =
8.
