Коэффициент полезного действия ад

(13)

Полезная мощность (мощность на валу) (Вт) определится из выражения:

(14)

где - момент на валу двигателя, Нм;

- число оборотов ротора в минуту;

- мощность, потребляемая из сети, Вт.

В АД, кроме потерь в стали и меди, которые имеют место и у трансформатора, добавляются еще механические потери на трение в подшипниках и вентиляционные, а также добавочные потери. Наибольший кпд в АД малой и средней мощности достигает 0,82-0,92.

Коэффициент мощности двигателя

(15)

представляет при эксплуатации большой практический интерес, так как учитывая повсеместное применение АД в приводах станков, их коэффициент мощности определит цеха, завода и т.д.

На холостом ходу обычно не превышает 0,2-0,3, с увеличением нагрузки улучшается, а при номинальной нагрузке . Важно правильно эксплуатировать АД, не допуская работы с недогрузкой и особенно вхолостую.

ПУСК В ХОД

В первый момент пуска АД, когда ротор неподвижен, и скольжение равно 100%.

В этом случае поле машины пересекает витки роторов с наибольшей скоростью, в роторе индуктируется максимальная ЭДС и ток , в результате чего ток значительно увеличится.

Пусковой ток АД с короткозамкнутым ротором превышает номинальный в 4-8 раз.

В короткозамкнутом АД, ротор которого не имеет наружных выводов, пусковой ток снижают путем уменьшения подводимого к машине во время пуска напряжения. Это достигается введением в цепь статора активного или индуктивного сопротивлений.

Когда напряжение сети таково, что обмотки двигателя в рабочем режиме соединены в треугольник, то снижение напряжения во время пуска можно осуществлять включением обмоток статора в звезду с последующим (после разгона ротора) переключением их в треугольник. Однако, снижение подводимого напряжения приводит к уменьшению пускового момента двигателя, который пропорционален квадрату напряжения.

Хорошие пусковые характеристики имеет двигатель с фазным ротором. В первый момент пуска вводится в цепь ротора пусковой реостат, чтобы уменьшить ток в роторе , а значит, и ток в статоре .

Кроме того, за счет пускового реостата увеличивается активное сопротивление роторной цепи, а следовательно, увеличивается и пусковой момент М . По мере разгона ротора пусковой реостат постепенно выводится.

Пусковой вращающий момент двигателя увеличивается пропорционально квадрату напряжения . Действительно, с увеличением увеличивается поток и ток пропорционально :

(16)

Поэтому вращающий момент М увеличивается пропорционально :

Рабочие и механические характеристики

Рабочими характеристиками АД называют зависимости тока машины , момента на валу М, коэффициента мощности , коэффициента полезного действия и скольжения s от полезной мощности двигателя при неизменных напряжении и частоте (рис.2).

Механической характеристикой называется зависимость скорости ротора n от момента М при неизменных напряжении и частоте . Характер механической характеристики легко объясняется рассмотренной выше зависимостью и формулой (2). Характер зависимости определяется механической характеристикой c учетом формулы (14).

Число оборотов АД незначительно снижается с увеличением момента в пределах от 0 до максимального значения. Такая характеристика называется жесткой. В области режимов, где кривая может быть принята за прямую, двигатель работает устойчиво при увеличении момента до критического значения _, который характеризует перегрузочную способность машины.

Рис. 1 Графики зависимостей: , ,

Рис.2. Рабочие характеристики двигателя

Рис.3. Механическая характеристика асинхронного двигателя