W silnikach prądu przemiennego prędkość związana z polem wirującym w stojanie zależy od częstotliwości oraz od liczby par biegunów uzwojenia. Dla sieci 50 Hz stosuje się zależność na prędkość synchroniczną:
ns = 60 · f / p
gdzie: f – częstotliwość w hercach, p – liczba par biegunów (czyli połowa liczby biegunów P, bo P=2p).
W zadaniu podano, że wał ma się obracać z prędkością bliską 1500 obr/min. Dla typowego silnika asynchronicznego prędkość wału jest nieco mniejsza od synchronicznej z powodu poślizgu, dlatego sformułowanie "bliską" jest logiczne: szukamy takiej prędkości synchronicznej, która daje okolice 1500 obr/min.
Obliczenie:
p = 60 · f / n ≈ 60 · 50 / 1500 = 3000 / 1500 = 2
Zatem uzwojenie stojana powinno mieć 2 pary biegunów (co odpowiada 4 biegunom). To jest klasyczna zależność: przy 50 Hz typowe wartości to ok. 3000 obr/min dla 1 pary biegunów, ok. 1500 obr/min dla 2 par biegunów, ok. 1000 obr/min dla 3 par i ok. 750 obr/min dla 4 par.
Dlaczego pozostałe odpowiedzi są błędne?
- 1 para biegunów daje prędkość synchroniczną ok. 3000 obr/min, czyli zdecydowanie za dużą jak na "bliską 1500".
- 3 pary biegunów dają ok. 1000 obr/min, czyli za mało.
- 4 pary biegunów dają ok. 750 obr/min, czyli również za mało.
W praktyce przy uruchamianiu i diagnostyce napędu warto pamiętać, że tabliczkowa prędkość znamionowa (np. 1420–1470 obr/min) jest niższa od 1500 obr/min właśnie z powodu poślizgu, ale liczba par biegunów wynika z zależności synchronicznej.
