Электротехника, электроника Переходный и свободный процессы Расчет электрических цепей несинусоидального тока Расчет неразветвленных магнитных цепей Трехфазные трансформаторы асинхронный  двигатель

Электротехника, электроника. Курсовой расчет и вопросы экзамена

Энергетический баланс асинхронного двигателя

 Асинхронный двигатель потребляет из сети активную и реактивную мощность. Рассмотрим каждую из них.

 Активная мощность

  (11.26)

 Часть этой мощности теряется в виде электрических потерь в активном сопротивлении обмотки

,  (11.27)

часть – в виде магнитных потерь  в магнитопроводе статора

.  (11.28)

Электрический ток. Плотность тока. Электрическое напряжение Направленное движение свободных заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля называется электрическим током. Электрический ток является скалярной величиной, которая равна пределу отношению заряда к промежутку времени, когда последний стремится к нулю

 Оставшаяся часть мощности

  (11.29)

представляет собой электромагнитную мощность, передаваемую с помощью магнитного поля из статора в ротор. На схеме замещения (рис. 11.6 в) этой мощности соответствует мощность, пропорциональная активному сопротивлению . Поэтому

. (11.30)

  Другая часть этой мощности теряется в виде электрических потерь   в активном сопротивлении  обмотки ротора

.  (11.31)

Остальная часть электромагнитной мощности преобразуется в механическую мощность  ротора

  (11.32)

или, с учетом уравнений (11.30) и (11.31)

.  (11.33)

 Полезная механическая мощность  на валу двигателя меньше механической мощности  на величину механических   и добавочных потерь

.  (11.34)

 Из уравнений (11.30)…(11.32) следует, что

,  (11.35)

. (11.36)

  Таким образом, активная мощность  представляет собой среднюю мощность преобразования в двигателе электрической энергии, потребляемой из сети, в механическую, тепловую и другие виды энергии. Процесс преобразований активной энергии в режиме двигателя изображен на рис. 11.8 а в виде энергетической диаграммы.

 Сумма потерь в двигателе

вычитается из потребляемой мощности и определяет полезную мощность на валу

.

  а) б)

Рис. 11.8

 КПД двигателя

.  (11.37)

 Непременным условием работы асинхронного двигателя является потребление реактивной мощности

.  (11.38)

 Часть этой мощности расходуется на создание магнитных полей рассеяния

.  (11.39)

Оставшаяся мощность

  (11.40)

расходуется на создание основного магнитного потока, а мощность

  (11.41)

расходуется на создание полей рассеяния в роторе.

 Диаграмма реактивных мощностей изображена на рис. 11.8 б.


Переходный процесс в электрической цепи