Электротехника / Лекции / Все лекции
.pdf
ПРОДОЛЬНЫЙ РАЗРЕЗ АД
Разрез АД с КЗ ротором в сборе
с короткозамкнутым ротором
3. Потери в АД и Энергетическая диаграмма
Активная мощность, потребляемая АД из сети равна
P 3U I cosφ |
|||
1 |
1 |
1 |
1 |
|
U1, I1 |
- фазные напряжение и ток |
|
Часть мощности теряется на электрические потери в обмотке статора
pэл1 3I12r1
Другая часть теряется в виде магнитных потерь в сердечнике
pмаг 3I02r0
Оставшаяся часть электромагнитным путем передается на ротор АД
P |
P |
p |
эл1 |
p |
маг |
|
эм |
1 |
|
|
|
Часть электромагнитной мощности теряется в виде электрических потерь в обмотке ротора
pэл2 3I22r2 3 I2 2 r2
Оставшаяся мощность называется механической
Pмех Pэм pэл2
механические потери на трение в подшипниках pмех
Полезная мощность на валу АД
P2 Pмех pмех
Баланс мощности
P P |
|
p |
|
|
|
1 |
2 |
|
|
|
|
Суммарные потери |
|
|
|
||
|
p |
pэл1 |
pмаг |
pэл2 pмех |
|
|
|||||
КПД АД
η |
P2 |
|
P2 |
|
P |
|
|||
|
|
|||
|
|
P2 p |
||
1 |
|
|||
η 0,7 0,9
Меньшая цифра относится к АД мощностью 1 кВт,
большая – десятки кВт
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Р |
ЭМ |
|
РМЕХ |
|
Р2 |
|||||
Р1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
РМХ |
|
РЭЛ2 |
РЭЛ1 |
РМ |
|
Энергетическая диаграмма АД
4. Схема замещения АД
Используется для анализа работы и расчета АД
Ток в обмотке ротора I2 равен:
I2 |
|
|
|
E2 s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
r 2 |
X |
2 |
s 2 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
E2 r2 Х 2 |
|
– ЭДС, активное и индуктивное сопротивления |
||||||||||||||
|
неподвижного ротора |
|
|
|
||||||||||||
Разделим числитель и знаменатель на скольжение S получим |
||||||||||||||||
|
|
|
|
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
E2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
r |
|
2 |
2 |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
X 2 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
s |
|
|
|
|
|
|||
Поэтому при фиксированном скольжении обмотку ротора можно рассматривать как вторичную обмотку трансформатора.
С учетом этого замечания обмотку ротора можно привести к обмотке статора, воспользовавшись формулами приведения для трансформатора, получим приведенные значения ЭДС, тока и сопротивлений неподвижного ротора
E2 kE2 Е1
I2 Ik2
r2 k 2r2
X 2 k 2 X 2
k – коэффициент трансформации
Уравнение равновесия напряжения для фазы обмотки статора
U1 E1 I1 Z1 E1 I1 r1 j I1 X1;
Уравнение равновесия напряжения для фазы приведенной обмотки ротора
/ |
/ |
/ |
/ |
|
r2/ |
/ |
/ |
|
|
E2 |
I2 |
Z2 |
I2 |
|
S |
j I2 |
X 2 |
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение равновесия токов АД
I1 I0 I2
на основании этих трех уравнений составим
Т-образную схему замещения АД
Т-образная схема замещения АД
Х1 |
r1 |
a |
Х12/ |
|
|
|
I1 |
r |
(-I /) |
|
|
|
0 |
2 |
r |
/ |
|
|
|
||
|
I0 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S |
|
U1 |
Х0 |
|
|
|
b |
Схема замещения АД состоит из трех ветвей (как и у трансформатора)
5.Рабочие характеристики АД
Оработе АД судят по их рабочим характеристикам, под которыми понимают следующие графические зависимости
n f P2
M f P2
If P2
ηf P2
cos 1 f P2
при выполнении условий
U1 const
f1 const