Магнитный редуктор (МР) с трехфазной многополюсной обмоткой на статоре, питаемой от статического преобразователя частоты (ПЧ), имеет регулируемый коэффициент редукции выходных валов.
При сравнительно малой мощности ПЧ, исчисляемой десятками кВт, большое число пар полюсов на статоре может достигаться путем применения зубцовых обмоток, катушки которых расположены на каждом зубце.
В более мощных редукторах, имеющих достаточно большие диаметры расточки статора, могут использоваться классические распределенные обмотки статора с большим числом пар полюсов.
Будем рассматривать электрическую машину-редуктор с зубцовой обмоткой, которая имеет три канала управления: два механических (входной и выходной валы) и электрический (обмотку статора, питаемую через регулируемый статический ПЧ от сети переменного или постоянного тока).
При работе магнитного редуктора в режиме мультипликатора наружный ротор является входным, а внутренний ротор – выходным.
В режиме, когда ПЧ обеспечивает питание катушек обмотки статора постоянным током (частота тока ω = 0), мощности входного и выходного валов одинаковы:
где: M1 , M2 , Ω1 , Ω2 – электромагнитные моменты и скорости вращения соответственно входного и выходного валов.
Физические основы формирования электромагнитных моментов M1 и M2 базируются на взаимодействии независимых магнитных потоков статора и внутреннего ротора. А природа источников этих магнитных потоков (магниты, постоянный или переменный ток) в рассматриваемом процессе несущественна.
Поэтому у магнитного редуктора на переменном токе, как и редукторов с использованием постоянного тока или только постоянных магнитов, соотношение электромагнитных моментов M1 и M2 , учитывая различие их в знаках, определяется формулой [1]:
где: z – число стержней модулятора (тихоходного ротора);
p1 – число пар полюсов обмотки статора.
Следовательно, если известен момент одного из валов, то можно считать известным и момент другого вала. Скорости вращения валов Ω1 и Ω2 должны удовлетворять выражению [1]: