电机转速与频率

电机转速与频率的公式

n=60f/p

上式中

n——电机的转速（转/分）；

60——每分钟（秒）；

f——电源频率（赫芝）；

p——电机旋转磁场的极对数。

电动机的极对数是指电动机的磁极数目。永磁电机的极对数是指永磁转子（或定子）有多少对N、S极。极数是N极和S极的总数。

我国规定标准电源频率为f=50周/秒，所以旋转磁场的转速的大小只与磁极对数有关。磁极对数多，旋转磁场的转速成就低。

极对数P=1时（2极），旋转磁场的转速n=3000；

极对数P=2时（4极），旋转磁场的转速n=1500；

极对数P=3时（6极），旋转磁场的转速n=1000；

极对数P=4时（8极），旋转磁场的转速n=750；

极对数P=5时（10极），旋转磁场的转速n=600

（实际上，由于转差率的存在，电机实际转速略低于旋转磁场的转速）

常见的电机极对数有2极、4极、6极、8极等。电机极数和同步转速成反比，极对数越多，电机转速越底；极对数越少，电机转速越高。以三相异步电动机极数为例：2极为高速电机，4极为中速电机，6极为低速电机。

2极电机：结构简单，正负极各一极。磁场变化快，转速和功率密度高，适用于高速运转场合，如风扇、打印机等；

4极电机：由正负两个极组成，磁场变化较慢。中等转速和功率密度，适用于机械设备、空调压缩机、洗衣机等。

6极电机：由三正三负极组成，磁场变化慢。转速低、转矩大，适用于大转矩低转速的应用，如电动工具等。

8极电机：由四正四负极组成，磁场变化慢。转速低、转矩大，适用于大转矩低转速的场合，如电梯等。

另外，除转速和功率密度外，电机极数还影响转矩波动、噪声和振动，极数越多，转矩波动、振动和噪声越小。

在变频调速系统中，根据公式n=60f/p可知：

改变频率f就可改变转速

降低频率↓f，转速就变小：即 60 f↓ / p = n↓

增加频率↑f，转速就加大： 即 60 f↑ / p = n↑

电机频率和转速的数学关系是怎样的？如何计算？

电机转速与频率公式：n = 60 f / p

n—电机转速（转/分）

60—每分钟（秒）

f—电源频率（赫兹）

P—电机旋转磁场的极对数

我国规定标准电源频率为f=50周/秒，所以旋转磁场的转速的大小只与磁极对数有关，磁极对数多，旋转磁场的转数成就低。

极对数=1时，

旋转磁场的转速n=3000

极对数=2时，

旋转磁场的转速n=1500

极对数=3时，

旋转磁场的转速n=1000

极对数=4时，

旋转磁场的转速n=750

极对数=5时，

旋转磁场的转速n=600

实际上，由于转差率的存在，电机实际转速略低于旋转磁场的转速。

在变频调速系统中，

根据公式n=60f/p可知

改变频率f可改变转速

降低频率f，转速就变小，

即60f下降/p=n降低

提高频率f，转速就加大，

即60f提高 /p=n提高

疑问

1、电动机的频率和转速的数学关系式是怎样的？请列举并阐述。

2、在电动机实际运行过程中，电压与转速有关系吗？是否有关系，都请分情况讨论（电压从零到超过额定电压）。请详细阐述这些关系。

3、除了频率和电压，还有什么参数和电机转速相关？

4、曾听一位技术人员说：“电机频率越高，增加相同的频率，转速增加值就更高——例如，从50Hz增加到55HZ时的速度差，比从30Hz增加到35Hz时的速度差，要大得多”。试问：这个说法正确吗？请分析并说明原因。

5、电动机运行在不同频率下，实际转速和理论转速一致吗？

6、电机实际运转速度怎么测量？有哪些测量方法？请简述。

答疑

1、频率一定，电压一定，与工频磁场恒定，同步转速一定，n1=60f/p；

2、转子转速能n2，与负载大小相关：

1）空载，n2=n1，同步；

2）额定转矩：

A、工频时，转子转速为额定转速ne，n2=ne，额定转差是 △n=n1-ne；

B、变频时，转子转速等于同步转速减去额定转差 n2=n1-△n

3）最大转矩，若最大转矩是额定转矩的λ倍，转子转速为临界转速，n2≈n1-λ△n

3、频率一定，电压不定，磁场不定，同步转速一定，n1=60f/p；

4、电压较高时，相同负载，转子转速较高，反之电压较低时，转子转速较低；

5、频率改变，电压改变，与工频磁场恒定不变，额定负载转矩时，转子转速n2始终与同步转速n1的转差△n不变，等于额定转差△n=n1-ne；

6、”电机频率越高，增加相同的频率，转速增加值就更高“，这句话不对，影响电机转矩的是转差，而不是转差率：

1）例如，电机的额定转差△n=1500-1450=50转；

2）例如，负载为恒额定转矩时，频率由小到大增大时，同步转速增大，转子转速跟着增大；

3）任何频率下，转子转速都低于同步转速50周/分，这个转差50不变。

4）转差率在变化，频率升高时，转差率减小，启动时转差率是1，工频时，转差率是3%；

7、如果，频率改变、电压改变、与工频磁场恒定不变：

1）恒额定转矩负载时，转子转速=同步转速-△n，所以可以检测负载计算转速，这就是无速度传感器反馈的速度闭环控制的原理；

2）转子转速可以用各种测速装置直接检测，例如测速发电机、编码器、……

8、如果，频率改变、电压改变、与工频磁场不恒定，那么转子转速只可以用各种测速装置直接检测，例如测速发电机、编码器、……

9、如果，频率改变、电压改变、与工频磁场不恒定，是不能实现无速度传感器的速度闭环控制的！

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