Мощности и потери асинхронной электрической машины

Асинхронные трехфазные двигатели, отдавая мощность на валу Р, в то же время потребляют из сети мощность Р ₁, определяемую выражением:

. (2.12)

Потери в стали - ,

Рис. 2.4

потери в ярме статора –

; (2.13)

потери в зубцах –

, (2.14)

где p_1,0 – удельные потери в стали статора, Вт/кг; В_яр1 – средняя индукция в ярме, Тл; В_з1 – средняя индукция зубцов, Тл; m_яр1 – масса ярма, кг; m_з1 – масса зубцов, кг; К_σ – коэффициент воздушного зазора.

Потери в первичной обмотке, рассчитанные по фазным значениям тока и сопротивления:

. (2.15)

Активное сопротивление фазы при 75 °С:

, (2.16)

где l ₁ – средняя длина проводника; а ₁ – число параллельных ветвей; c ₁ –число элементарных проводников в пазу.

Потери в обмотках можно рассчитать через массу меди обмотки m_обм1, кг и плотность тока в ней J, А/мм².

При температуре в меди 75 °С потери в обмотке:

. (2.17)

Вычитая потери в статоре из потребляемой мощности, можно полу­чить электромагнитную мощность Р_Э, которая путем электромагнитной индукции поступает в ротор:

. (2.18)

Возникающие в роторе потери состоят из потерь в стали Р_ст2 и по­терь в обмотке Р_обм2:

.

У асинхронных машин с фазным ротором внешние нагрузки (ре­зисторы) могут быть включены в цепь обмотки ротора; потребляемую ими мощность Р_нагр можно использовать вне машины. Механическая мощность:

. (2.19)

Мощность, которую можно использовать на валу Р, меньше механической мощности, следует вычесть потери на трение и на вентиляцию Р_тр.в, т.е.

. (2.20)

Электрические потери в обмотке ротора можно рассчитать по форму­ле:

(2.21)

или, при известной массе обмотки и плотности тока, по формуле (2.17), подставляя величины для вторичной цепи. У двигателей с "беличьей клет­кой" потери можно отдельно рассчитать в стержнях и кольцах:

. (2.22)

Таким образом, потери во вращающейся части машины равны

.

Потери в обмотке вращающейся части машины могут быть определе­ны по массе и плотности тока:

, (2.23)

где ρ – удельное сопротивление материала обмотки; ρ' – плотность материала обмотки.

Полная механическая мощность зависит от электромагнитной мощ­ности и скольжения:

(2.24)

и

.

Потери в обмотке пропорциональны скольжению:

. (2.25)

Дата добавления: 2015-08-27