Энергетические показатели асинхронного двигателя

Важными в энергетическом отношении характеристиками двигателя являются зависимость КПД h и коэффициента мощности cos φ от нагрузки его на валу. КПД двигателя равен отношению мощности P _в, отдаваемой двигателем с вала, к мощности Р ₁, потребляемой двигателем из сети:

где Δ P – потери мощности в двигателе.

Δ P = Δ P _обм1 + Δ P _обм2 + Δ P _ст1 + Δ P _ст2 + Δ P _мех.

Потери мощности в двигателе можно разделить на две части: часть Δ P = Δ P _ст1 + Δ P _ст2 + Δ P _мех почти не зависит от нагрузки и называется постоянными потерями, другая часть Δ P_v = Δ P _обм1 + Δ P _обм2 зависит от нагрузки и называется переменными потерями.

Зависимость КПД от нагрузки изображена на рисунке 52, где нагрузка дана в относительных единицах.

Как видно из графика, КПД в зоне нагрузок от 0,4 до 1,2 изменяется относительно мало, что является благоприятным в энергетическом отношении.

Коэффициент мощности двигателя равен отношению активной мощности, потребляемой двигателем из сети, к полной мощности:

Реактивная мощность Q складывается из мощности Q_r, обусловленной главным магнитным потоком, и мощности Q_r, обусловленной потоками рассеяния:

Q_r = I ²₀ x ₀, Q_p = I ²₁ x ₁ + I ²₂ x ²,

где x ₀ – индуктивное сопротивление, обусловленное главным магнитным потоком;

x ₁, x ₂ – индуктивные сопротивления, обусловленные потоками рассеяния обмоток статора и ротора.

Поскольку главный магнитный поток намного больше потоков рассеяния и почти не зависит от нагрузки, реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети, мало зависит от нагрузки, cos φ существенно изменяется при изменении нагрузки. На рисунке 52 изображен график зависимости cos φ от нагрузки на валу двигателя. Из графика видно, что при малых нагрузках cos φ довольно низкий, что является в энергетическом отношении весьма невыгодным.

У двигателей средней мощности (1–100 кВт) при номинальной нагрузке КПД составляет:

η_ном = 0,7 – 0,9, cos φ_ном = 0,7 – 0,9;

у двигателей большой мощности (больше 100 кВт) КПД равен:

η_ном = 0,9 0,94, cos φ_ном = 0,8 0,92.

Рис. 52. Зависимость η, cosφ от нагрузки асинхронного двигателя

Дата добавления: 2015-05-06