Электромеханические характеристики АД

Для АД существуют два типа характеристик: (S) и (S).

Уравнение для второй электромеханической характеристики уже получено ранее в виде (8.13).

Ток ротора является основной величиной для оценки работы двигателя.

Ввиду отсутствия подробных данных о сопротивлениях двигателя, для построения электромеханической характеристики удобно воспользоваться параметрами, используемыми для построения механических характеристик двигателя по формуле Клосса (8.18).

Для анализа формы электромеханической характеристики ее уравнение (без вывода) можно представить в виде [1,2]

. (8.20)

Из формулы (8.20) видим, что ток ротора интенсивно растет при увеличении скольжения от нуля до Sк. При S=Sк . При дальнейшем росте скольжения S > Sк ток увеличивается медленно (рис. 8.4).

Рис. 8.4. Электромеханические характеристики АД

Для схемы замещения с вынесенным на зажимы сети контуром намагничивания ток намагничивания Iμ сохраняется неизменным во всех режимах.
С достаточной степенью точности его можно считать чисто реактивным, пренебрегая потерями мощности на перемагничивание стали статора.

Ток определяется как [1,2,4]

, (8.21)

где – коэффициент.

Для выпускающих промышленностью машин значение лежит в пределах 0,4–0,8 и соответствующие им токи = 3–8. Поэтому в среднем 0,13–0,115. Зависимости и показаны на рис. 8.4.

Необходимо обратить внимание, что при одинаковых значениях скольжения ток ротора в двигательном режиме меньше тока в генераторном режиме.

8.3. Определение КПД АД и АД

Коэффициент полезного действия (КПД) цепи ротора определяется из отношения части электромагнитной мощности, преобразуемой в механическую, к электромагнитной мощности:

. (8.22)

В частности, в номинальном режиме:

. (8.23)

Отсюда следует, что с увеличением скольжения и увеличением сопротивления КПД ротора снижается.

Следует подчеркнуть, что значение КПД в выражении (8.22) не учитывает потери на перемагничивание стали статора и ротора, механические потери и потери, обусловленные высшими гармоническими составляющими. Указанные потери относительно невелики. Поэтому, как и для машины постоянного тока, приведенные выражения позволяют оценить значение КПД двигателя в целом.

Коэффициент мощности для главной цепи двигателя, без учета контура намагничивания, может быть определен следующим образом [1,2]:

, (8.24)

С учетом контура намагничивания и используя параметры Sк и α двигателя , коэффициент мощности можно записать следующим образом [1,2]:

. (8.25)

Из анализа выражения (8.25) следует, что при S=0, т.е. в режиме идеального холостого хода двигатели потребляют из сети чисто реактивный ток намагничивания. При увеличении скольжения коэффициент мощности цепи статора сначала возрастает, а затем снижается (рис. 8.5).

Рис. 8.5. Зависимость асинхронного двигателя от скольжения