25. Замена вращающегося ротора эквивалентным неподвижным.

В АМ при вращающемся роторе происходит преобразование электрической энергии в механическую, если она работает двигателем. Частота тока в роторе отличается от частоты тока в обмотке статора. АД при вращающемся роторе можно заменить эквивалентным ему по энергетическим и электромагнитным процессам двигателем при неподвижном роторе. При такой замене ток и его фаза в роторе и МДС ротора  должны оставаться неизменными. Ток во вращающемся роторе при скольжении S  . (1) ЭДС обмотки ротора: , (2) так как  ,  получим . (3) Индуктивное сопротивление рассеяния:  , (4) где   - индуктивное сопротивление рассеяния при неподвижном роторе. С учётом (3) и (4) запишем (1) в виде:  . (5) Поделим числитель и знаменатель (5) на S, получим:  . (6) Токи, полученные по уравнениям (5) и (6) одинаковое значение. Одинаковыми будут углы их сдвига от ЭДС: . Однако между этими токами имеется принципиальное различие. Если ток   обусловлен ЭДС   имеет частоту  , то ток обусловлен ЭДС   и его частота равна  . Следовательно ток   является током во вращающемся роторе, а ток  в эквивалентном неподвижном. Векторные диаграммы вторичной цепи АД во вращающемся роторе и эквивалентном неподвижном роторе изображены на рисунках 5,6. Так как токи   равны по амплитуде и по фазе, то будут равны и одинаково ориентированы в пространстве МДС  . МДС  перемещается относительно ротора в направлении его движения с угловой скоростью . Скорость ротора равна: . Поэтому   при любых скольжениях S будет перемещаться в пространстве относительно неподвижного статора с угловой скоростью: . С такой же скоростью перемещается в пространстве МДС  , созданная обмоткой статора при протекании по ней тока   с частотой  . Следовательно при любых значениях скольжения МДС   неподвижны относительно друг друга и будут создавать результирующую МДС  , равную:  . Отсюда следует, что замена вращающегося ротора эквивалентным неподвижным не нарушает магнитное состояние машины. Таким образом, для перехода к эквивалентному неподвижному ротору следует у заторможенного ротора активное сопротивление   заменить на  , для чего в его цепь вводится добавочное сопротивление  :  . (7) Асинхронная машина с эквивалентным неподвижным ротором в электрическом отношении подобна трансформатору, работающему на чисто активную нагрузку. Полная мощность, поглощаемая в эквивалентном неподвижном роторе:  . (8) Эта мощность передаётся из статора в ротор и называется электромагнитной мощностью. Часть этой мощности затрачивается на покрытие потерь в обмотке ротора:  , (9) где m – число фаз. Остальная часть поглощается в сопротивлении  :  . (10) В реальной машине этой мощности соответствует полная механическая мощность, которая получается в результате преобразования электрической энергии в механическую. Электромагнитный момент, развиваемый машиной:  . (11) Отношение мощностей   равно:  . (12) При   электрические потери   в роторе пропорциональны скольжению.