§ 61. Зависимость частоты генератора переменного тока от числа пар полюсов и скорости вращения ротора

При рассмотрении вопроса о получении переменного тока указывалось, что за один оборот двухполюсного ротора индуктированная в проводниках обмотки генератора э.д.с. имела один период. Если ротор генератора делает, например, 5 об/сек, то э.д.с. будет иметь 5 пер/сек или частота тока генератора будет равна 5 гц. Следовательно, число оборотов в секунду ротора генератора численно равно частоте тока.

Частота тока f выражается в этом случае следующим соотношением:

где n - число оборотов ротора в минуту.

Для получения от генератора стандартной частоты тока - 50 гц - ротор должен делать 3000 об/мин, действительно,

Однако наши рассуждения были справедливы только для двухполюсного генератора, т. е. для машины с одной парой полюсов: p = 1.

Если машина четырехполюсная, т. е. число пар полюсов равно двум: р = 2 (рис. 131), то один полный период изменения э.д.с. и тока будет иметь место за пол-оборота ротора (положения 1-5 проводника на чертеже). За второй полуоборот ротора ток будет иметь еще один период. Следовательно, за один оборот ротора четырехполюсной машины ток в проводнике имеет два периода. В шестиполюсной машине (р = 3) ток в проводнике за один оборот ротора будет иметь три периода.

Рис. 131. Изменение переменного тока в проводнике ротора четырехполюсного генератора

Таким образом, для машин, имеющих р пар полюсов, частота тока при n об/мин или ⁿ/₆₀ об/сек будет в р раз больше, чем для двухполюсной машины, т. е.

Отсюда формула для определения скорости вращения ротора будет иметь следующий вид:

Пример 3. Определить частоту переменного тока, получаемого от генератора с восемью полюсами (р = 4), скорость вращения ротора которого n = 750 об/мин. Подставляя в формулу для определения частоты тока значение p и n, получим

Пример 4. Определить скорость вращения ротора двадцатиполюсного генератора (р = 10), если частотомер показал частоту тока f = 25 гц. Подставляя в формулу для определения числа оборотов ротора n значения р и f, получим

Пример 5. Ротор генератора, приводимого в движение водяной турбиной, делает 75 об/мин. Определить число полюсов генератора, если частота его тока 50 гц:

Следовательно, генератор имеет 80 полюсов.