26. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя

Процесс преобразования активной мощности в АД можно показать с помощью энергетической диаграммы 1. Обмотка статора потребляет из сети активную мощность  . Электрические потери в обмотке статора:  . (1) Магнитные потери в статоре равны  . Из статора в ротор пере-даётся активная мощность  :  . (2) Электрические потери в роторе равны:  . (3) Магнитные потери в роторе очень малы, так как  Гц и их не учитывают. Полная механическая мощность:  . (4) Часть этой мощности затрачивается на покрытие потерь механи-ческих   и добавочных  , возникающих при нагрузке. Полезная механическая мощность   равна: . (5) Добавочные потери трудно поддаются расчёту и экспериментальному определению. Они обычно составляют   от подводимой мощности при номинальной нагрузке. При других нагрузках эти потери пересчитываются пропорционально квадрату тока статора. Коэффициент полезного действия АД:  . (6) У АД значения КПД колеблется от 0,7 до 0,95. С повышением мощности КПД увеличивается. Возрастает КПД также при увеличении частоты вращения. В АМ первичной обмоткой является обмотка статора, вторичная – обмотка ротора. Уравнение напряжения обмотки статора:   ; (7) . Уравнение напряжения эквивалентного неподвижного ротора: ; (8)  . Уравнение МДС:  . (9) С учётом уранения , (10) уравнение (9) запишем в виде: . Поделим обе части уравнения (11) на  , получим уранение для токов:  ; (12) ЭДС   индуцируются в обмотках АМ основным потоком  , который является потоком взаимной индукции. Он создаётся результирующей МДС  . Результирующей МДС   пропорционален ток  , который согласно (11) можно считать составляющей тока статора  : . (14) Ток   по своей сути является током возбуждения и называется намагничивающим током. Согласно (7) ЭДС   совместно с падением напряжения в цепи обмотки статора уравновешивает приложенное напряжение  . При изменении нагрузки от холостого хода до номинальной падение напряжения относительно мало и можно принять: . (15) Из уравнения (15) следует, что если  , то поток A и соз-дающий его ток   также должны оставаться постоянными. При идеальном холостом ходе (s = 0) ток  .  При  в обмотке ротора появляется ток  , который будет стремиться изменить магнитный поток. Для сохранения магнитного потока неизменным, первичная обмотка, как это следует из (14), будет потреблять из сети кроме тока   также дополнительный ток  , уравновешивающий в магнитном отношении ток  . Поэтому в АМ при увеличении скольжения одновременно с ростом тока   будет расти ток  . Для практических расчётов можно принять, что ток   равен току при реальном холостом ходе, то есть  . Намагничивающий ток в АМ относительно велик и составляет   от  . Это объясняется наличием воздушного зазора между статором и ротором. Чем меньше воздушный зазор, тем меньше ток  . При s = 1 магнитный поток Ф равен половине его значения при холостом ходе, если  . Поток рассеяния   сцеплён с обмоткой статора и индуцирует в ней ЭДС: . (16) Поток рассеяния   сцеплён с обмоткой ротора и индуцирует в ней ЭДС:  . (17) ЭДС   пропорциональны соответствующим токам  .