Энергетические диаграммы асинхронной машины

(двигатель, генератор, эм тормоз)

 

Двигатель потребляет из сети активную мощность Р₁=m₁U₁I₁cosφ₁. Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении обмотки статора рэл1= m₁(I₁)² r₁, другая часть теряется в виде магнитных потерь в сердечнике статора рмг =m₁(Iм)²rм. Оставшаяся часть активной мощности представляет собой электромагнитную мощность Рэм (Рэм = Р1- рэл1- рмг), передаваемую магнитным полем со статора на ротор. Часть электромагнитной мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении обмотки ротора Остальная часть электромагнитной мощности превращается в механическую мощность, развиваемую на роторе Рмх = Рэм- рэл2. Часть механической мощности Рмх теряется внутри самой машины в виде механических потерь р_мх (на вентиляцию, на трение в подшипниках и на щетках машин с фазным ротором, если эти щетки при работе не поднимаются) и добавочных потерь р_д (от высших гармоник МДС обмоток и от зубчатости статора и ротора). Полезная механическая мощность на валу

Р2= Рмх- рмх- рд.

Для генераторного режима работы энергетическая диаграмма будет выглядеть симметрично.

Режим электромагнитного тормоза.

Скольжение s >l получается при вращении ротора против поля. При этом электрические потери в цепи ротора Р э2 = sР эм будут больше мощности P эм и, следовательно, только частично покрываются за счет Р эм, передаваемой полем со статора ротору. Другая часть электрических потерь в цепи ротора (s-1) Р эм покрывается за счет механической мощности, приложенной к ротору. Механическая мощность ротора будет отрицательной. Это значит, что она не отдается ротором, а подводится к нему и преобразуется в электрические потери в цепи ротора, т. е. поглощается в самой машине. Поэтому режим работы при s >l называется тормозным режимом.

Электромагнитный момент при этом действует на ротор в направлении вращения поля, т. е. против вращения ротора; следовательно, он является тормозящим по отношению к внешнему моменту, приложенному к валу машины.

 

Энергетическая диаграмма реактивной мощности асинхронного двигателя (рис.2.11) может быть изображена следующим образом.

Двигатель потребляетиз сети реактивную мощность

На создание потоков рассеяния обмоток статора и ротора расходуются реактивные мощности

Реактивная мощность, расходуемая на создание результирующего

магнитного потока двигателя , - основная часть реактивной мощности двигателя, которая значительно больше, чем в трансформатора из-за наличия воздушного зазора. Большие величины и существенно влияют на коэффициент мощности двигателя и снижают его величину.