Aszinkronmotorok energiavesztesége és hatásfoka
Egy villanymotorban az egyik energiaforma másikká alakításakor az energia egy része a motor különböző részein eloszlatott hő formájában elvész. Az elektromos motoroknak van energiaveszteség három típus: tekercselési veszteségek, acélveszteségek és mechanikai veszteségek… Ezen kívül vannak kisebb további veszteségek.
Energiavesztés benne aszinkron motor fontolja meg energiadiagramja használatát (1. ábra). Az ábrán P1 a motor állórészének a hálózatról táplált teljesítménye. Ennek a teljesítménykeretnek a nagy része, leszámítva az állórész veszteségeit, a résen keresztül elektromágnesesen továbbítódik a forgórészhez. Ram elektromágneses teljesítménynek hívják.
Rizs. 1. Motor teljesítmény diagram
Az állórész teljesítményvesztesége a Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 tekercsében keletkező teljesítményveszteség és Pc1 acélveszteség összege. A Power Pc1 az örvényáram fordított veszteségei és az állórész magmágnesezése.
Az indukciós motor forgórészének magjában is vannak acélveszteségek, de ezek kicsik, és előfordulhat, hogy nem veszik figyelembe.Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a mágneses fluxus forgási sebessége az állórészhez viszonyítva n0-szorosa a mágneses fluxus forgási sebességének a forgórészhez viszonyítva n0 - mivel egy aszinkron motor forgórészének n sebessége megfelel a stabilnak. a természetes mechanikai jellemzők része.
A forgórész tengelyén kifejlesztett Pmx mechanikus teljesítményű aszinkron motor teljesítményértékkel kisebb, mint a Pem elektromágneses teljesítmény, kb. 2 veszteség a rotor tekercsében:
Rmx = Ram – Pvol2
Motor tengely teljesítménye:
P2 = Pmx – strmx,
ahol strmx a mechanikai veszteségek ereje, amely megegyezik a csapágyak súrlódási veszteségei, a forgó részek levegővel szembeni súrlódása (szellőzési veszteségek) és a kefék gyűrűk súrlódása (fázisrotoros motorok esetén).
Az elektromágneses és a mechanikai teljesítmény egyenlő:
Kos = ω0M, Pmx = ωM,
ahol ω0 és ω – a motor forgórészének szinkron fordulatszáma és forgási sebessége; M a motor által kifejlesztett nyomaték, vagyis az a nyomaték, amellyel a forgó mágneses tér a forgórészre hat.
Ezekből a kifejezésekből az következik, hogy a teljesítményveszteségek a rotor tekercsében:
vagy Pokolo 2 = NS PEm
Azokban az esetekben, amikor a forgórész tekercsének fázisának aktív ellenállása r2 ismert, a tekercselés veszteségei is megtalálhatók a Pabout 2 = m2NS r2NS I22 kifejezésből.
Az aszinkron villanymotoroknál további veszteségek keletkeznek a forgórész és az állórész áttétele, a motor különböző szerkezeti egységeiben kialakuló örvényáramok és egyéb okok miatt. A motor teljes terhelési veszteségeinél a Pd a névleges teljesítmény 0,5%-ának felel meg.
Indukciós motor hatásfokának együtthatója (COP):
η = P2 / P1 = (P1 – (Pc – Pc – Pmx – Pd)) / P1,
ahol Rob = Körülbelül1 + Rob2 — teljes teljesítményveszteség az aszinkron motor állórész- és forgórésztekercsében.
Mivel a teljes veszteség a terheléstől függ, az indukciós motor hatásfoka is a terhelés függvénye.
ábrán. 2 egy η = e(P / Pnom) görbe adott, ahol P / Pnom – relatív teljesítmény.
Rizs. 2. Az indukciós motor teljesítményjellemzői
Az indukciós motort úgy tervezték, hogy maximalizálja hatékonyságát. ηmax a névlegesnél valamivel kisebb terhelés mellett marad. A motor hatásfoka meglehetősen magas és széles terhelési tartományban (2. ábra, a) A legtöbb modern aszinkron motor hatásfoka 80-90%, az erős motoroknál 90-96%.