Активная мощность, потребляемая
из сети асинхронным двигателем может быть определена по общему правилу.
Здесь фазное
напряжение и ток статорной обмотки двигателя, а
- его
коэффициент мощности. Часть этой мощности расходуется на электрические потери
в статорной обмотке , называемые потерями в меди
, а
часть - на потери от вихревых токов и гистерезиса в материале сердечника
статора, называемые потерями в стали
.
Оставшаяся часть потребляемой
мощности передается в ротор двигателя магнитным полем зазора. Она называется
электромагнитной мощностью. (6)
Механическая мощность развиваемая ротором меньше электромагнитной
мощности на величину потерь в меди
и стали
ротора. Но так как потери в стали ротора в
номинальных и близких к нему режимах крайне малы из -за низкой частоты тока
в обмотке ротора, то потерями в стали
ротора пренебрегают.
(7)
Полезная механическая мощность передаваемая ротором в рабочем режиме
приводимому в движение механизму равна
Здесь, -
потери мощности на трение вращающегося ротора.
Рассмотренные потери вызываются
основными электромагнитными и механическими процессами происходящими в
электрической машине. Они называются основными потерями асинхронного
двигателя.(8) Кроме основных потерь, обычно рассматриваются дополнительные
потери вызываемые зубчатостью статора и ротора, несинусоидальным распределением
поля в зазоре машины, вытеснением тока по сечению проводника полями рассеяния.
Дополнительные потери ,ориентировочно, составляют 0,5
% от номинальной мощности, потребляемой из сети. (9)
В этом случае полезную мощность асинхронного двигателя определяют вычитая из потребляемой мощности основные и дополнительные потери
Коэффициент полезного действия
асинхронного двигателя определяют как выраженное в процентах отношение полезной
мощности к потребляемой из сети мощности
.
(10)
У асинхронного двигателя в
любом установившемся режиме вращающий момент магнитоиндукционного эффекта,
вызванного вращающимся с частотой магнитным полем зазора
,
(11)
равен противодействующему моменту на валу двигателя, включая момент сил
трения
. (12)
При увеличении
противодействующего момента на валу асинхронного двигателя начинает уменьшаться
частота вращения ротора . Это неизбежно приведет
к росту частоты скольжения
а, значит ,
пропорциональному величине скольжения s возрастании ЭДС индукции и тока в
обмотках ротора. Увеличивающиеся токи вызывают увеличение вращающего момента
до тех пор, пока не будет достигнуто равенство между вращающим и
противодействующим моментом. Логическая цепочка, демонстрирующая свойство
саморегулирования вращающего момента асинхронного двигателя в соответствии
противодействующим моментом нагрузки показана на схеме:
(13)
Вопросы для самоконтроля.
1.Как определяется скольжение ротора (1)
2. С какой скоростью вращается поле ротора относительно ротора при скольжении s? (2)
3.С какой скоростью вращается поле ротора относительно поля статора при скольжении s? (3)
4. Как определяют величину ЭДС индуцируемую в обмотке статора и ротора? (4,5)
5.Как определяют электромагнитную мощность АД через его активную мощность? (6)
6. Как определяется механическая мощность АД через электромагнитную мощность? (7)
7. Какие потери в АД относят к основным, а какие к дополнительным потерям? (8,9)
8. Как определяют полезную мощность АД и его КПД? (10)
9. Как определяют вращающий и противодействующие моменты АД по его электромагнитной и механической мощности? (11,12)
10. Постройте логическую цепочку, объясняющую саморегулирование вращающего момента АД. (13)
Вращающий момент, передаваемый ротору электромагнитным полем зазора именуют электромагнитным моментом. Электромагнитный момент асинхронного двигателя в номинальном режиме называют номинальным электромагнитным моментом. Электромагнитный момент асинхронного двигателя по определению прямо пропорционален электромагнитной мощности, передаваемой через зазор в ротор, и обратно пропорционален частоте вращения поля статора.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.