Наглядное представление о распределении мощностей в асинхронном двигателе дает его энергетическая диаграмма, приведенная на рис. 3-29.

Рис. 3-29. Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя.

Она соответствует уравнениям (3-67) и (3-68).

Из написанных ранее соотношений (3-62), (3-63) и (3-65) следует:

, (3-69)

так как

.

(В равенствах  угловая механическая скорость является постоянной при f₁ = const; поэтому P_эм  M, что дало повод назвать величину Р_эм "моментом в синхронных ваттах".) Из (3-69) получаем

          (3-70)

или

.          (3-70а)

Если скольжение выразить в процентах, то можно написать, что s% от мощности P_эм, полученной ротором от статора через посредство вращающегося поля, расходуется в обмотке ротора на электрические потери [см (3-69)], а оставшаяся часть, равная (1— s) 100% от P_эм, преобразуется в механическую мощность  (3-70), развиваемую ротором. Поэтому асинхронные двигатели выполняются таким образом, чтобы их скольжение было невелико. Оно для нормальных двигателей мощностью от 1 до 1 000 кВт при их номинальной нагрузке составляет приблизительно 61%; при больших мощностях обычно s<l%.

Частота вращения поля (синхронная частота) определяется, как указывалось, по формуле (3-53):

,          (3-71)

где f — частота тока статора;

р — число пар полюсов его обмотки.

При стандартной в СССР частоте f = 50 Гц синхронные частоты вращения для различных чисел полюсов имеют значения, приведенные в табл. 3-3.

 Таблица 3-3

 Частота вращения ротора согласно (3-60), об/мин,

.          (3-72)

Номинальная частота вращения n_2н, получающаяся при номинальной нагрузке на валу, указывается на щитке двигателя. Она в обычных случаях позволяет определить синхронную частоту вращения, число полюсов двигателя и его номинальное скольжение s_н.

Например, на щитке двигателя, предназначенного для работы при частоте тока f₁=50 Гц, указана частота вращения n_2н = 730 об/мин. Ближайшая синхронная частота вращения равна 750 об/мин (табл. 3-3), чему соответствует число полюсов 2р = 8.

Скольжение

.

При работе машины в обмотке ее ротора наводится э.д.с.

,          (3-73)

где w₂ и k₀₂ — число витков и обмоточный коэффициент обмотки ротора;

          (3-74)

— частота э.д.с. и тока в обмотке ротора. С такой же частотой будет перемагничиваться сталь ротора. При работе машины двигателем частота f₂ мала (при fi = 50 Гц f₂ = 0,5  3-Гц), поэтому магнитными потерями в стали ротора можно пренебречь, что и было сделано при построении энергетической диаграммы на рис. 3-29.

Вверх

Глава 4