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   雙速電機(jī)，顧名思義，就是一種可以通過改變接線方式來實(shí)現(xiàn)兩種不同轉(zhuǎn)速運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。

它的核心原理基于交流異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式：

n = (60 × f) / p

其中：

· n 是電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分鐘）。

· f 是電源頻率（赫茲），在中國為50Hz。

· p 是電動(dòng)機(jī)的磁極對數(shù)。

從公式可以看出，在頻率 f 固定不變的情況下，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 n 與磁極對數(shù) p 成反比。磁極對數(shù)越多，轉(zhuǎn)速越慢；磁極對數(shù)越少，轉(zhuǎn)速越快。

雙速電機(jī)就是通過改變其定子繞組的連接方式，來改變所產(chǎn)生的磁極對數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)變速。

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實(shí)現(xiàn)變極的主要方法

最常見的實(shí)現(xiàn)方法是 “單繞組變極” ，即在同一套定子繞組上，通過改變外部接線的連接方式（如星形Y、三角形Δ、雙星形YY等），來構(gòu)造出不同的磁極對數(shù)。

下面以最常用的 【2極/4極】 雙速電機(jī)為例，說明其原理：

1. 低速檔（4極，約1450 rpm）

· 連接方式： 三角形連接

· 原理： 當(dāng)繞組接成三角形時(shí)，電流在繞組中流動(dòng)的方向使得產(chǎn)生的磁場具有4個(gè)磁極（2對磁極）。

· 根據(jù)公式： n = (60 × 50) / 2 = 1500 rpm（實(shí)際約1450 rpm due to slip）

· 特點(diǎn)： 輸出扭矩大，但轉(zhuǎn)速慢。適用于需要大力矩、低速啟動(dòng)或運(yùn)行的場景。

2. 高速檔（2極，約2850 rpm）

· 連接方式： 雙星形連接

· 原理： 當(dāng)繞組接成雙星形時(shí)，通過改變繞組部分線圈的電流方向，使得產(chǎn)生的磁場變?yōu)?個(gè)磁極（1對磁極）。

· 根據(jù)公式： n = (60 × 50) / 1 = 3000 rpm（實(shí)際約2850 rpm）

· 特點(diǎn)： 轉(zhuǎn)速高，但輸出扭矩相對較小。適用于需要高速運(yùn)行的場景。

工作過程簡化理解：

你可以把繞組想象成一組電磁鐵。在4極接法時(shí)，它們被組織成N-S-N-S四個(gè)磁極交替排列。當(dāng)切換到2極接法時(shí)，通過改變電流路徑，相當(dāng)于把其中一對N-S磁極“合并”或“消除”了，只剩下一個(gè)N極和一個(gè)S極，從而實(shí)現(xiàn)了磁極對數(shù)的減半和轉(zhuǎn)速的翻倍。

控制與接線

雙速電機(jī)的控制通常需要一個(gè)專用的 【雙速電機(jī)控制器】 或通過接觸器組合來實(shí)現(xiàn)。

· 控制邏輯： 控制器通過控制不同接觸器的吸合與斷開，來改變電機(jī)接線端子的連接方式，從而實(shí)現(xiàn)速度切換。

· 重要原則： 在進(jìn)行速度切換時(shí)，必須先斷電或確保電機(jī)已停止，否則會產(chǎn)生巨大的電流沖擊，損壞電機(jī)和開關(guān)設(shè)備。但也有專門設(shè)計(jì)的“恒功率”或“恒轉(zhuǎn)矩”型雙速電機(jī)允許在特定條件下切換。

雙速電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：

1. 結(jié)構(gòu)簡單，成本較低： 相比于變頻器，雙速電機(jī)本身結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，成本優(yōu)勢明顯。

2. 堅(jiān)固可靠，維護(hù)方便： 沒有復(fù)雜的電子元件，更適用于惡劣環(huán)境。

3. 效率高： 在兩種速度下都能以接近額定負(fù)載的狀態(tài)高效運(yùn)行。

4. 控制簡單： 不需要復(fù)雜的調(diào)速裝置。

缺點(diǎn)：

1. 有級調(diào)速： 速度是固定的兩級，不能像變頻器那樣實(shí)現(xiàn)平滑無級的調(diào)速。

2. 速度選擇有限： 通常只有兩種速度，三種速度的電機(jī)已經(jīng)比較復(fù)雜和少見了。

3. 啟動(dòng)有沖擊： 切換速度時(shí)仍有電流和機(jī)械沖擊。

應(yīng)用場景

雙速電機(jī)廣泛應(yīng)用于不需要平滑調(diào)速，但需要兩種不同工作模式的場合：

· 風(fēng)機(jī)、水泵： 這是最經(jīng)典的應(yīng)用。高速檔用于高負(fù)荷需求（如夏季最大風(fēng)量/水量），低速檔用于低負(fù)荷需求（如夜間或春秋季），實(shí)現(xiàn)顯著的節(jié)能效果。

· 機(jī)床： 高速用于精加工，低速用于粗加工或攻絲。

· 起重機(jī)、卷揚(yáng)機(jī)： 高速用于空載或輕載運(yùn)行，低速用于重載提升，保證安全。

· 攪拌機(jī)： 高速用于快速混合，低速用于慢速攪拌。

總結(jié)

特性 低速檔 高速檔

原理 繞組接法形成多極磁場 繞組接法形成少極磁場

連接方式 通常為 三角形 通常為 雙星形

轉(zhuǎn)速 低 高

扭矩 大 小

功率 ?。ń坪戕D(zhuǎn)矩）或 等功率 大（近似恒轉(zhuǎn)矩）或 等功率

核心記?。?雙速電機(jī)的本質(zhì)就是通過改變定子繞組的接線方式，來改變磁極對數(shù)，從而改變同步轉(zhuǎn)速。它是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、可靠的調(diào)速方案。