A Многоскоростной трехфазный асинхронный двигатель меняет скорость вращения за счет изменения количества полюсов статора, а не частоты питания. При питании с частотой 50 Гц синхронная скорость равна 120, умноженному на 50, разделенному на количество полюсов, поэтому 2-полюсная обмотка вращается со скоростью около 3000 об/мин, 4-полюсная — около 1500, 6-полюсная — около 1000 и 8-полюсная — около 750. Компания Zhejiang Qizhi Motor производит этот тип обмотки как серию YD, производную от серии Y2, в двухскоростные, трехскоростные и четырехскоростные версии.
Двигатель перемещается между заданными скоростями, а не скользит между ними, поэтому двигатель с переключением полюсов подходит для машин, которым требуется медленный и быстрый шаг, а не непрерывный диапазон. Каждая ступень имеет свои паспортные цифры. YD90S в 4/2-полюсном варианте рассчитан на скорость 1430 об/мин и 0,85 кВт на 4 полюса и на 2850 об/мин и 1,1 кВт на 2 полюса. YD132M демонстрирует ту же картину при мощности 6,5 кВт и 8 кВт. Трехскоростной двигатель YD100L в исполнении 6/4/2 работает со скоростью 940, 1420 и 2880 об/мин и имеет мощность 0,75, 1,3 и 1,8 кВт. Коэффициент мощности также меняется с шагом: от 0,77 на 4 полюсах до 0,84 на 2 полюсах на YD90S, поэтому размер многоскоростного трехфазного асинхронного двигателя подбирается с учетом номинальной скорости, на которой машина работает дольше всего.
Структура обмотки объясняет эти различия. В многоскоростном трехфазном асинхронном двигателе одна повторно подключенная обмотка дает соотношение скоростей 2:1, например, 4/2 полюса. Передаточные числа, такие как 6/4 или 8/6, а также трех- или четырехскоростные комбинации, такие как 6/4/2 или 8/6/4, требуют более одного набора обмоток в статоре. Использование обмотки в этих схемах различается, и это отражается на паспортной табличке на каждой скорости.
Когда многоскоростной трехфазный асинхронный двигатель переключает высокоскоростное соединение на низкоскоростное, ротор на короткое время вращается быстрее, чем новая синхронная скорость. В этот интервал машина действует как асинхронный генератор и создает тормозной момент до тех пор, пока ротор не установится на более низкую скорость. Тяжелые колеса вентилятора и нагруженные барабаны конвейера обладают достаточной инерцией, чтобы это торможение выглядело как шаг крутящего момента. Поэтому схемы управления устанавливают небольшую задержку между размыканием одного соединения и замыканием следующего, а запуск трех- и четырехскоростного двигателя обычно проходит через промежуточные скорости по порядку.
Начальные цифры в таблицах YD показывают, почему высокоскоростное соединение требует внимания при запуске. В версиях 4/2 ток заторможенного ротора в 6,5 раз превышает номинальный ток на 4 полюсах и в 7 раз на 2 полюсах, а момент блокировки в 1,5 и 1,6 раза превышает номинальный момент. Максимальный крутящий момент в 1,8 раза превышает номинальный крутящий момент на обеих скоростях, что обеспечивает одинаковый запас по перегрузке независимо от того, какая ступень работает.
Многоскоростной трехфазный асинхронный двигатель может упростить механическую линию привода или заменить редуктор, если машине необходимы ступенчатые скорости. Он используется в пищевой промышленности, линиях по производству пива и напитков, нефтехимических заводах, складском хозяйстве и логистике, а также в подъемно-транспортном оборудовании. Конвейер для бутылок может работать медленно, пока контейнеры накапливаются, и быстро, пока линия очищается. Сортировочный конвейер может использовать медленный шаг для позиционирования и быстрый шаг для перемещения. В механизмах подъема и перемещения используется одинаковое соотношение между скоростью подхода и рабочей скоростью. Там, где в линии привода когда-то использовался редуктор для создания второй скорости, смена полюсов вызывает ее в самой обмотке, поэтому вал работает на обеих скоростях без ступени передачи между двигателем и нагрузкой.
Серия YD охватывает типоразмеры от 80 до 280 с классом защиты IP44. Он рассчитан на напряжение 380 В с точностью до плюс-минус 5 процентов, температуру окружающей среды от минус 15 до 40 градусов Цельсия и высоту над уровнем моря до 1000 м. Двигатель с переключением полюсов, используемый в этих условиях, приводит в движение нагрузку непосредственно на каждом этапе, а двигатель Многоскоростной трехфазный асинхронный двигатель из серии YD подбирается к машине путем выбора комбинации полюсов и размера рамы, соответствующих требуемой паре скоростей.