【每日一题20090402】直流电机的空载转速是否也与磁极对数成反比？

[size="2"]【每日一题20090402】交流电机的同步转速与磁极对数成反比，直流电机的空载转速是否也这样？

电动机的转速与磁极数和使用电源的频率有关。磁场的旋转速度又称同步转速，它与三相电流的频率和磁极对数p有关。若定子绕组，在任一时刻合成的磁场只有一对磁极(磁极对数p=1)，即只有两个磁极，对只有一对磁极的旋转磁场而言,三相电流变化一周,合成磁场也随之旋转一周，如果是50hz的交流电，旋转磁场的同步转速就是50转/秒或3000转/分，在工程技术中，常用转/分（r/min）来表示转速。 如果定子绕组合成的磁场有两对磁极(磁极对数p=2)，即有四个磁极，可以证明，电流变化一个周期，合成磁场在空间旋转180度，由此可以推广得出：p对磁极旋转磁场每分钟的同步转速为n=60f/p。所以，交流电机和直流电机原理是一样的。
当磁极对数一定时，如果改变交流电的频率，则可改变旋转磁场的同步转速，这就是变频调速的基本原理。

在特定的条件下可以这样说，但与诸多其他因素有关。交流电机的同步转速只与极对数有关，在交流电变化的一个周期内，交流电机的旋转磁场转过一对磁极，所以磁极对数越多，电机的同步转速越慢，即同步转速与磁极对数成反比。直流电机的空载转速则与电枢电源电压、磁极对数、每极气隙磁通、电枢绕组类型及匝数等诸多因素有关。这些因素在电机设计时都有可能作较大范围的变动和选择，不像交流电机那样有明确的关系。所以，交流电机可以根据电源频率和磁极对数明确估算电机的转速，而直流电机却不能仅凭磁极对数估算转速。

电动机的额定转速是根据生产机械的转速要求选定的。在电源频率确定的情况下(我国电网频率为50Hz，交流电动机的同步转速与极数成反比，常用交流电动机的极数与同步转速的对应关系如下表：
┌─────-----──┬─---─┬--──┬─--─┬─-─┬─--─┐
│极数    │  2  │  4 │ 6 │ 8 │10│
├────---─-─-─┼-----─┼─--─┼--──┼─-─┼-──┤
│同步转速/r/min│3000│1500│1000│750 │600 │
└─────-----──┴─--─┴─---─┴─--─┴─-─┴----─┘
  感应电动机的额定转速略低于相应的同步转速。
直流电动机的极数与转速之间没有交流电动机这种严格的关系，一般用途的基本系列直流电动机的额定转速亦为上表中的五种转速值。
一般说来，相同功率等级电动机的转速越高，体积和重量就越小，价格越
低，其飞轮矩GD2一般也越小。电动机的飞轮矩GD2对电动机的动态性能(如
起动、调速性能等)影响很大，选择电动机时应予注意。