Преобразование энергии в асинхронном двигателе. КПД.

Асинхронный двигатель является активно - индуктивным потребителем энергии. Его полная мощность равна S=P1+jQ1=3U1I1cosφ1+j3U1I1sinΦ1.

Активная мощность характеризует преобразование электрической энергии, подводимой к двигателю в механическую энергию на валу. Реактивная мощность характеризует циклический обмен энергии, между магнитным полем машины и источником. К обмоткам статора подается активная мощность P1=U1I1cosφ1. Часть этой мощности PMидет на нагрев проводов обмотки статора, остальная мощность преобразуется в мощность вращающегося магнитного поля PMn.Часть этой мощности затрачивается на потери на гистерезис и вихревые токи Pτ , потери в стали ротора ничтожно малы т.к. ƒ2<<ƒ1.

 

Рис. 6.15

Мощность магнитного поля с учетом потерь в стали, является электромагнитной мощностью ротора Pэм=M×ɷ0

ɷ0- угловая скорость магнитного поля,

М - вращающий электромагнитный момент,

Pэм - потери в меди ротора.

Мощность на валу

Рмех1м1стм2

Рмех =ɷ/М, где ɷ- угловая скорость ротора.

Однако полезная мощность Р2 еще меньше из-за механических потерь и добавочных потерь из-за пульсации магнитного поля.

Р2мех-(Рмехдоб)

Коэффициент полезного действия двигателя η=Р12×100%. Номинальный КПД современных трехфазных асинхронных двигателей колеблется в пределах η = 0,75 ÷ 0,95. Больший КПД имеют машины большей мощности.