КПД АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ И ПОТЕРИ

При 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 + P_ст1 + Р₀₂ + Р_мех),

где Р₀₁ — потери в обмотке статора;

Р_ст1 — потери в стали статора; Р₀₂ — потери в обмотке ротора; Р_мех — потери на трение. Потерями в стали ротора можно пренебречь, так как частота f₂ близка 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

Все 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 = √(I²_a + I²_р), показанный на рис. 10-39. Слагающая тока I_а пропорциональна активной мощности Р, а реактивная слагающая I_р необходима для поддержания электромагнитных полей трансформатора и двигателей. Ток I_р совершенно необходимей остается практически неизменным независимо от того, какая активная мощность Р передается по проводам. Если эта мощность, а следовательно, и ток I_а велики, то угол φ_х мал, a cos φ₂ велик и использование электропередачи хорошее. Когда двигатели недогружены, I_асильно уменьшен и падает почти до величины I_а х, угол φ возрастает, a cos φ становится близким к cos φ_х. Ток холостого хода I_х ≈ I_р достигает 10% I_н в трансформаторах и 40% I_н 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, еслиР₂ ≤ (40—45)% Р_2н 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

• ← Предыдущая
• Следующая →
• Главная Электротехника