Asünkroonmootorite energiakadu ja efektiivsus

Elektrimootoris läheb ühe energialiigi teiseks muutmisel osa energiast kaduma mootori erinevates osades hajuva soojuse kujul. Elektrimootoritel on energia kadu kolme tüüpi: mähiskaod, teraskaod ja mehaanilised kaod... Lisaks on väikesed lisakadud.

Energia kadu sisse asünkroonne mootor kaaluge tema energiadiagrammi kasutamist (joonis 1). Diagrammil on P1 mootori staatorile toide vooluvõrgust. Suurem osa sellest võimsusraamist, millest on maha arvatud staatori kaod, edastatakse elektromagnetiliselt läbi pilu rootorile. Seda nimetatakse ram elektromagnetiliseks võimsuseks.

Riis. 1. Mootori võimsuse diagramm

Staatori võimsuskadu on selle mähise Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 võimsuskadude ja teraskadude Pc1 summa. Power Pc1 on pöörisvoolu tagasipööramiskaod ja staatori südamiku magnetiseerimine.

Asünkroonmootori rootori südamikus on ka teraskadusid, kuid need on väikesed ja neid ei pruugita arvesse võtta.Selle põhjuseks on asjaolu, et magnetvoo pöörlemiskiirus staatori suhtes n0 korda magnetvoo pöörlemiskiirus rootori suhtes n0 — kuna asünkroonse mootori rootori kiirus n vastab stabiilsele. osa looduslikest mehaanilistest omadustest.

Rootori võllil välja töötatud asünkroonmootori mehaaniline võimsus Pmx on väiksem kui elektromagnetiline võimsus Pem võimsuse väärtuse Pabout 2 võrra rootori mähises:

Rmx = ram – Pvol2

Mootori võlli võimsus:

P2 = Pmx – strmx,

kus strmx on mehaaniliste kadude jõud, mis on võrdne laagrite hõõrdekadude, pöörlevate osade hõõrdumise vastu õhku (ventilatsioonikaod) ja rõngastel olevate harjade hõõrdumise (faasirootoriga mootorite puhul).

Elektromagnetiline ja mehaaniline võimsus on võrdsed:

Jäär = ω0M, Pmx = ωM,

kus ω0 ja ω — mootori rootori sünkroonkiirus ja pöörlemiskiirus; M on mootori poolt välja töötatud hetk, st hetk, millega pöörlev magnetväli mõjub rootorile.

Nendest väljenditest järeldub, et võimsuskaod rootori mähises:

või Pokolo 2 = koos NS PEm

Juhtudel, kui on teada rootori mähise faasi aktiivtakistus r2, saab selle mähise kaod leida ka avaldisest Pabout 2 = m2NS r2NS I22.

Asünkroonsetes elektrimootorites on ka lisakadusid, mis on tingitud rootori ja staatori ülekandest, pöörisvooludest mootori erinevates konstruktsioonisõlmedes ja muudest põhjustest. Mootori täiskoormuse kadude korral eeldatakse, et Pd on 0,5% selle nimivõimsusest.

Asünkroonmootori kasutegur (COP):

η = P2 / P1 = (P1 – (Pc – Pc – Pmx – Pd)) / P1,

kus Rob = Umbes1 + Rob2 — koguvõimsuskaod asünkroonmootori staatori ja rootori mähistes.

Kuna kogukadu oleneb koormusest, on asünkroonmootori kasutegur ka koormuse funktsioon.

Joonisel fig. 2 on antud kõver η = e(P / Pnom), kus P / Pnom — suhteline võimsus.

Riis. 2. Asünkroonmootori tööomadused

Asünkroonmootor on konstrueeritud nii, et see maksimeerib selle efektiivsust ηmax hoitakse nominaalsest veidi väiksemal koormusel. Mootori kasutegur on üsna kõrge ja laias koormusvahemikus (joon. 2, a) Enamiku kaasaegsete asünkroonmootorite kasutegur on 80-90%, võimsate mootorite puhul 90-96%.