2.4. Потери мощности и кпд

Коэффициент полезного действия

, (13.9)

где p_маг – магнитные потери;

p_эл – электрические потери;

p_мех - механические потери.

При отсутствии нагрузки КПД равен нулю, так как в режиме холостого хода сохраняются потери p_маг. По мере увеличения мощности Р₂ КПД повышается. При больших нагрузках рост замедляется, затем КПД начинает уменьшаться, так как потери в обмотках пропорциональны квадрату токов, а зависимости токов от мощности Р₂ близки к линейным.

Большинство двигателей имеют среднегодовую нагрузку ниже номинальной, так как они работают с переменным по величине моментом на валу; поэтому двигатели рассчитывают так, чтобы максимум КПД находился в пределах (0,7÷0,8)Р_2н.

2.5. Пуск двигателя

В случае подключения статорных обмоток АД с короткозамкнутым ротором непосредственно к трехфазной сети, так называемом прямом пуске, пусковой ток достигает . Большой пусковой ток АД оказывает неблагоприятное воздействие на работу других потребителей электрической энергии сети. Существенное снижение пускового тока достигается при включении обмоток статора АД на пониженное напряжение. Например, при пуске обмотки соединяют между собой в "звезду", а после разгона ротора двигателя до частоты вращения, близкой к номинальной, – в "треугольник", то есть на номинальное напряжение обмоток.

3. Расчетная часть

Задача 1. Номинальная частота вращения ротора асинхронного двигателя n_н = 1420 об/мин. Определите число пар полюсов двигателя, номинальное скольжение, частоту тока и ЭДС в обмотке вращающегося ротора, если частота напряжения сети f = 50 Гц.

Задача 2. На рис. 13.9 изображен паспортный щиток трехфазного асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором серии 5А. Определите мощность, потребляемую двигателем из сети, номинальные вращающий момент на валу двигателя и скольжение.

Рис.13.9

Задача 3. К обмоткам статора трёхфазного асинхронного двигателя приложены следующие фазные напряжения:

.

Определите, будет ли при этом вращаться ротор двигателя, если да, то в какую сторону?

Задача 4. Начала и концы обмоток статора асинхронного двигателя выведены на щиток. Как нужно их соединить, чтобы обмотки статора были включены: (рис.13.10) а) звездой; б) треугольником.

а б

Рис. 13.10

Задача 5. По паспортным данным изобразите схему включения трехфазного асинхронного двигателя в сеть напряжением 380 В и определите сечение линейных проводов.

Таблица 13.2

Тип	Рн , кВт	Uн , В	nн , об/мин	н , %	сos н	 =	 =	 =
5А80МА2	1,5	380/660	2850	80,0	0,84	6,5	2,4	2,5

Примечание. Принять плотность тока  = 3 А/мм² .

Задача 6. По паспортным данным асинхронного двигателя постройте естественную механическую характеристику и определите возможен ли запуск двигателя при снижении напряжения сети на 10 % при номинальной нагрузке на валу.

Таблица 13.3

Тип	Рн , кВт	Uн , В	sн %	н , %	сos н	 =	 =	 =
АИР71А6	0,37	220/380	8,5	65,0	0,65	4,5	2,0	2,2