Добрый день!
Помогите, пожалуйста, разобраться с одним простым, вроде бы, вопросом о синхронном двигателе. Итак, есть трёхфазный синхронный двигатель, у которого 12 катушек и 14 магнитов. Магниты чередуются S-N, как намотаны катушки – неизвестно. Вопрос : если на три фазы подать один полный период синусоидального напряжения со сдвигом в 120 градусов невысокой частоты, то на сколько провернётся ротор?

Вопрос возник от некоторой путаницы в терминах, с которой я прошу помочь разобраться. Вот тут говориться следующее: «Если ротор двигателя имеет два полюса, то при одном полном обороте магнитного поля на статоре, ротор совершает один полный оборот. При 4 полюсах, чтобы повернуть вал двигателя на один полный оборот потребуется два оборота магнитного поля на статоре», то есть речь идёт явно о числе пар полюсов магнитов на роторе. То же самое можно найти и во многих других статья в интернете. Однако, в википедии пишут уже про «число пар полюсов статора». В английской вики речь идёт о poles per phase, то есть, похоже, тоже о намотке статора, а не о магнитах на роторе.

Как мне представляется, в синхронной машине вращение магнитного поля происходит синхронно с вращением ротора, то есть для определения соотношения между электрическими и геометрическими градусами надо смотреть на обмотки статора, а не на магниты ротора. Хочу разобраться с этой путаницей.

Второй вопрос – если у меня 12 катушек, то какие там самые вероятные варианты намотки? Это двигатель от какой-то небольшой робототехники, outranner, по габаритам как теннисный мячик.

Отношение электрического и механического положения определяется количеством пар полюсов ротора. Статор может иметь разное количество полюсов при одинаковом роторе, это вопрос оптимальности конструкции двигателя. Где-то даже таблица была на эту тему, не помню ссылку.

Нет, речь идет о количестве именно полюсов, т.е. синих и красных. Если вращается прямоугольный магнит вместо ротора, то это будет два полюса.
Просто двухполюсные роторы не делают, поскольку они дико вибрируют.
А дальше у вас полюсов на роторе может быть сколько угодно и от этого зависит скорость, но там идет компромисс с технологической сложностью.

Буквально две недели назад был забавный случай у меня.
Китайцы поставляют нам моторы. 6 полюсов на статоре(это значит 3-и пары) и 8-мь на роторе(4-е пары).
Приходит новая партия и не крутится по обычной схеме коммутации с датчиков холла.
А перекидываю два определенных сигнала между датчиками холла и мотор начинает крутится, но быстрее чем обычно в два раза.
Я вскрываю мотор и обнаруживаю, что китайцы сделали 4-е полюса на роторе вместо 8-и. Мотор естественно стал быстрее и стал громче вибрировать.

Получается, что в Вики неверно написано и на русском, и на английском? Или я там что-то не так читаю?


Вот чтобы проникнуться терминологией. 6 полюсов на статоре для трёхфазной обмотки это сколько зубцов? Вроде как каждый зубец образует электромагнит, то есть 6 полюсов это 6 зубцов?


Подождите, я не понял. Почему он стал медленнее? Ведь если вместо 4 пар на роторе стало 2 пары, то на 360 электрических градусов теперь приходится не 90, а 180 геометрических? То есть ротор должен вращаться быстрее при той же частоте напряжения в фазах?

Три полюса на статоре и 4 полюса ( 2 пары полюсов) на роторе - самое то, чтобы разобраться с моментом.

Я приводами последний раз занимался лет 6-7 назад. Чтобы не было недопонимания, "три полюса на статоре" это три зубца, по одному зубцу на фазу?

Да, перепутал. Исправил.

А зубья как полюса статора вроде никто не считал. Расщепленный на несколько зубьев полюс есть все равно один полюс.
На сколько зубцов делить полюса и как их наматывать - это предмет не слабых исследований.
Тут даже была как-то тема про особую намотку некоего изобретателя, грозившегося революцию в двигателях сделать.

Я, всё же, не очень уяснил для себя, что же такое пара полюсов статора? Я рассматриваю различные варианты намотки, которые мне показывает вот этот калькулятор. Например, для 6 зубцов и 8 магнитов предлагается намотка ABCABC, а для 6 зубцов и 10 магнитов предлагается AbCaBc. Какое в этих двух случая число пар полюсов? А для 9 зубцов с 12 магнитами предлагается ABCABCABC. Как тут правильно говорить о числе пар полюсов статора, что под этим понимается?

Хороший ресурс нашли.
Из него следует, что у статора может и не быть пар в явном виде. Поскольку не все числа делящиеся на 3 являются четными.
Но кто сказал что полюса статора обязательно должны идти парами?

Там же есть интересная таблица реализуемости сочетаний количества полюсов и магнитов - http://www.bavaria-direct.co.za/info/#prettyPhoto
Откуда видно, что 9-и или 15-и полюсный статор(не имеющий пар) будет таки работать и даже хорошо с 14-ю магнитами.
В таблице кстати полюсы статора называют зубьями(в калькуляторе - слотами), а магниты полюсами.
Но поскольку они там не расщепляют полюса как обычно принято в асинхронниках, то каждый зуб можно называть полюсом.
Но там есть и схемы намотки с расщепленными полюсами - dLRK, но все равно все соседние зубцы с намоткой одной фазы это один полюс.

После изучения у меня сложилось такое ощущние, что в интрнете в некоторых статьях каша из синхронный и асинхронных машин. Соответственно, и там и там говорят о числе пар полюсов, но в одном случае про обмотки статора, а в другом - про постоянные магниты ротора. Отсюда и пошла путаница.


В обмотке dLRK на соседни зубцах одной фазы обмотка всегда в разных направлениях, то есть, если я правильно понимаю, это всегда разноимённые полюса.

Как бы верно, но тогда надо разобраться зачем нужно понятие полюс.
Полюс, как я понимаю, выделяется как сущность для расчета момента сил и точки нулевого момента в обесточенном состоянии (cogging, точки коггинга)
Так вот в dLRK эти два локальных полюса будут приняты как один при расчетах.

А Вы попробуйте сравнить:
- 4 полюса на статоре (двухфазное питание) и 2/4/6 полюсов на роторе;
- 3 полюса на статоре ( трехфазное питание) и 2/4/6/8 полюсов на роторе.

2*3.141592654/число_пар_полюсов (радиан)