Мотоцикл для смены шестов Dahlander
Двигатель Даландера (также известный как двигатель с переключением полюсов , двух- или двухскоростной двигатель) — это тип многоскоростного трехфазного асинхронного двигателя , в котором скорость двигателя изменяется путем изменения количества полюсов; это достигается за счет изменения соединений проводки внутри двигателя. Двигатель может иметь фиксированный или переменный крутящий момент в зависимости от обмотки статора . Он назван в честь своего изобретателя Роберта Даландера (1870–1935). [1] [2]
Изобретение
[ редактировать ]
Роберт Даландер, шведский инженер, работающий в ASEA , [3] обнаружил, что переключение полюсов двигателя приводит к снижению скорости двигателя. В 1897 году он изобрел электрическую схему для переключения между полюсами двигателя, на которую он получил патент вместе со своим коллегой Карлом Арвидом Линдстремом. Новое соединение было названо «соединением Даландера», а двигатель такой конфигурации обычно называют «двигателем с переключением полюсов» или «двигателем Даландера». [4] [5]
Операция
[ редактировать ]
Двигатель Даландера основан на подключении «последовательного полюса». Основным фактором при определении скорости асинхронного двигателя является количество полюсов, определяемое формулой
- (об/мин)
где
- n s = синхронная скорость, в оборотах в минуту
- f = частота сети переменного тока
- p = количество полюсов на фазную обмотку [6]
Обычный асинхронный двигатель имеет одинаковое количество противоположных полюсов; то есть в любой момент времени имеется равное количество северных и южных магнитных полюсов. Некоторые асинхронные двигатели меньшего размера соединены так, что все полюса одинаковы, в результате чего двигатель работает так, как будто между ними находится одинаковое количество противоположных полюсов.
Двигатель Даландера достигает разных скоростей за счет переключения конфигурации электрических обмоток, косвенного добавления или удаления полюсов и, таким образом, изменения скорости ротора. Полюса можно менять в соотношении 1:2, и, таким образом, скорость можно изменять в соотношении 2:1. [7] [8] [9] Обычно электрическая конфигурация обмоток варьируется от соединения треугольником (Δ) до конфигурации соединения двойной звезды (YY), чтобы изменить скорость двигателя для приложений с постоянным крутящим моментом , таких как подъемники на кранах . [7] [8] [9] Соединения звездой ( Y ), заменяемые соединениями двойной звезды (YY), используются для приложений с квадратичным крутящим моментом, таких как насосы . [7] [9]
Преимущества и недостатки
[ редактировать ]Двигатели Даландера имеют преимущества по сравнению с другими системами регулирования скорости, такими как приводы с регулируемой частотой , поскольку потери мощности меньше. Это связано с тем, что большая часть мощности используется для привода двигателя, а переключение электрических импульсов не производится. Система намного проще и легче в использовании по сравнению с другими доступными методами контроля скорости. Однако двигатель Даландера имеет недостаток: быстрый механический износ из-за столь резкого изменения скорости; этот тип соединения также создает высокие гармонические искажения во время смещения полюсов, поскольку угловое расстояние между генерируемой мощностью увеличивается по мере уменьшения полюсов двигателя. [9]
Приложение
[ редактировать ]Двигатели с переключением полюсов обычно используются в приложениях, где необходимы два регулятора скорости. Некоторые типичные приложения: [10] [11]
- Насосы , в которых можно использовать две скорости для управления выходным потоком.
- Вентиляторы для получения переменной производительности воздушного потока.
- Дробилки
- фрезерования Применение
- Краны , где при подъемных работах можно использовать две скорости: одну скорость для перемещения материала, а другую для позиционирования материала, удерживаемого в подъемнике.
См. также
[ редактировать ]
- Асинхронный двигатель
- двигатель переменного тока
- Частотно-регулируемый привод
- Воздушный компрессор с регулируемой скоростью
- Векторное управление (двигатель)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ США 725415
- ^ Хайльброннер, Фридрих; Джагер, Курт (2010). Лексикон инженеров-электриков (на немецком языке) (2-е изд.). Германия: Издательство VDE. п. 93. ИСБН 978-3-8007-2903-6 .
- ^ «Роберт Даландер» . Словарь шведской национальной биографии (на шведском языке). Риксаркивет (Национальный архив Швеции . Проверено 12 декабря 2014 г. ).
- ^ США 725415 , CH 14112
- ^ DE 98417 Устройство для получения двух разных чисел полюсов для асинхронных двигателей переменного тока , 11 февраля 1897 г.
- ^ Эйтель, Элизабет (1 апреля 2012 г.). «Разница между технологиями индукции переменного тока, постоянного магнита и серводвигателей» . Дизайн машины . Проверено 21 июня 2015 г.
- ^ Jump up to: а б с Боже, Гюнтер; Флахманн, Хорст (1983). Магистерский экзамен по электрическим машинам и технике управления (на немецком языке) (4-е изд.). Вюрцбург, Германия: Vogel-Verlag. п. 25. ISBN 3-8023-0725-9 .
- ^ Jump up to: а б Юфер, Марсель (2013). Электропривод: Методика проектирования . Джон Уайли и сыновья. п. 48. ИСБН 978-1118621592 .
- ^ Jump up to: а б с д Толият, Хамид А.; Климан, Джеральд Б., ред. (2004). Справочник по электродвигателям (2-е изд.). ЦРК Пресс. стр. 234–236. ISBN 1420030388 .
- ^ Дешпанде, М.В. (2010). Проектирование и испытания электрических машин (1-е изд.). Индия: PHI Learning Pvt Ltd. п. 434. ИСБН 978-81-203-3645-2 .
- ^ «Мотор Даландера» . Архивировано из оригинала 28 апреля 2015 года . Проверено 9 декабря 2014 г.