Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя

Общественный транспорт - Электрические машины

Процесс преобразования электрической энергии, подведенной к двигателю из сети, в механическую, снимаемую с вала машины, сопровождается потерями.

Наглядное представление о распределении подведенной к двигателю мощности дает энергетическая диаграмма (рисунок 2.8).

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя

Рисунок 2.8 – Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя


К асинхронному двигателю из сети подводится активная мощность

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.                                       (2.27)

Часть этой мощности затрачивается на потери в статоре ΔРМ1 и ΔРЭЛ1, где ΔРМ1 – магнитные потери в стали статора, ΔРЭЛ1 – электрические потери в обмотке статора,

ΔРЭЛ1 = 3 Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя..                                       (2.28)

Остальная мощность электромагнитным путем передается на ротор и называется электромагнитной мощностью,

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателяΔРМ1 – ΔРЭЛ1 Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя                        (2.29)

Частично РЭМ расходуется на потери в обмотке ротора ΔРЭЛ2,

ΔРЭЛ2Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя                                          (2.30)

Магнитные потери в роторе из-за небольшой частоты перемагничивания стали [Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя(0,5 – 2) Гц] малы, и поэтому их обычно не учитывают.

Мощность РЭМ– ΔРЭЛ2 = РМЕХ представляет собой полную механическую мощность.

Полезная механическая мощность Р2, снимаемая с вала двигателя , меньше РМЕХ на значение потерь внутри машины в виде механических потерь ΔРМЕХ (трение в подшипниках, вентиляцию) и добавочных потерь ΔРДОБ, возникающих при нагрузке:

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателяРМЕХ – ΔРМЕХ – ΔРДОБ.                       (2.31)

Добавочные потери являются следствием наличия высших гармоник в магнитном поле из-за зубчатого строения статора и ротора и из-за высших гармоник МДС. Данные потери трудно поддаются расчету и экспериментальному определению. Они обычно принимаются равными 0,5% подводимой мощности при номинальной нагрузке. При других нагрузках эти потери пропорциональны квадрату тока статора.

Номинальное значение полезной мощности Р2Н приводится на заводском щитке двигателя.

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателяКоэффициент полезного действия асинхронного двигателя

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя  или

                                    (2.32)

Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя,

где Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя– суммарные потери, Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.

КПД асинхронных двигателей достаточно высокий – от 0,7 до 0,95, причем КПД увеличивается с повышением мощности двигателя и с увеличением его частоты вращения.