КПД асинхронного двигателя

КПД АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ И ПОТЕРИ

КПД асинхронного двигателяПри рассмотрении способов регулирования скорости на рис. 10-29 была приведена энергетическая диаграмма асинхронного двигателя. Подводимая к двигателю мощность

P1 = √3 U1I1cos φ1.

Если из Р1 вычесть все потери в двигателе, то полезная мощность на валу

P2 = P1 — (P01 + Pст1 + Р02 + Рмех),

где Р01 — потери в обмотке статора;

Рст1 — потери в стали статора; Р02 — потери в обмотке ротора; Рмех — потери на трение. Потерями в стали ротора можно пренебречь, так как частота fблизка к нулю.

Рис. 10-37. Рабочие, характеристики асинхронного двигателя.

Рабочие характеристики асинхронного двигателя, приведенные на рис. 10-37, сходны с характеристиками двигателя постоянного тока параллельного возбуждения. Электрические машины строятся так, что максимум к. п. д. наступает при номинальной нагрузке или близкой к ней.

УЛУЧШЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА МОЩНОСТИ СЕТЕЙ, ПИТАЮЩИХ АСИНХРОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ

Схема улучшения cos φ в сетиВсе установки, использующие электрическую энергию переменного тока, должны, по возможности, работать при cos φ, близком к единице. На рис; 10-38 показана однолинейная схема электропередачи энергии от пункта питания 1 к асинхронным двигателям 3 через трансформатор 2.

Рис. 10-38. Схема улучшения cos φ в сети.

Известно, что в проводах электропередачи 4 протекает ток I = √(I2a + I2р), показанный на рис. 10-39. Слагающая тока Iа пропорциональна активной мощности Р, а реактивная слагающая Iр необходима для поддержания электромагнитных полей трансформатора и двигателей. Ток Iр совершенно необходимей остается практически неизменным независимо от того, какая активная мощность Р передается по проводам. Векторная диаграмма улучшения cos φ в сетиЕсли эта мощность, а следовательно, и ток Iа велики, то угол φх мал, a cos φвелик и использование электропередачи хорошее. Когда двигатели недогружены, Iасильно уменьшен и падает почти до величины Iа х, угол φ возрастает, a cos φ становится близким к cos φх. Ток холостого хода Iх ≈ Iр достигает 10% Iн в трансформаторах и 40% Iн в асинхронных двигателях, поэтому использование передачи будет плохим. Таким образом, полная нагрузка асинхронных двигателей является необходимым условием их эксплуатации.

Рис. 10-39. Векторная диаграмма улучшения cos φ в сети.

Иногда при тяжелых пусках асинхронный двигатель приходится выбирать завышенной мощности и он работаете не догрузкой. Тогда, еслиР≤ (40—45)% Р2н и статор нормально соединен в треугольник, его возможно пересоединить в звезду. Активная мощность, а значит и активный ток остаются неизменными, а реактивный ток уменьшается примерно в 3 раза и cos φ возрастает.

Ранее было указано, что увеличение cos φ возможно путем включения конденсаторов в точке 5 или лучше 6 сети (рис. 10-38). Однако при больших реактивных тока больший эффект дают синхронные компенсаторы.

 

Статья на тему КПД асинхронного двигателя