Когда ротор неподвижен, n = 0,
s = ( n 0 – n ) / n 0 = 1, f 2 = f 1 s = f 1 × 1 = f 1.
Если ротор вращается с частотой поля, то
s = ( n 0 – n ) / n 0 = 0, f 2 = f 1 s = f 2 × 0 = 0.
При неподвижном роторе его обмотка относительно поля находится в тех же условиях, что и обмотка статора. Поэтому ЭДС обмотки ротора может быть определена по аналогичной формуле, что и ЭДС обмотки статора:
E 2 k = 4,44 f 1ω2 Фk 02,
где ω2 – число витков фазы обмотки ротора;
k 02 – обмоточный коэффициент обмотки ротора.
Когда ротор вращается:
E 2 = 4,44 f 2ω2 Фk 02.
Из двух последних отношений вытекает, что:
E 2 = E 2 k = f 2 / f 1;
E 2 = E 2 k = f 1 s / f 1 = E 2 ks .
Таким образом, ЭДС обмотки ротора пропорциональна скольжению.
При n = 0, s = 1, E 2 = E 2 k ;
при n = n 0, s = 0, E 2 = 0.
49. ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ МОЩНОСТЬ И ПОТЕРИ В АСИНХРОННОМ ДВИГАТЕЛЕ
Мощность, потребляемая двигателем из сети, определяется по формуле:
Часть этой мощности (рис. 48) теряется в обмотке статора: Δ P обм1 = 3 l 21 r 1, а часть Δ P СТ1 составляет потери в сердечнике статора от перемагничивания и вихревых токов.
Рис. 48. Потери мощности в асинхронном двигателе
Мощность, передаваемая вращающимся магнитным полем ротору, называется электромагнитной мощностью и составляет:
P эм = P 1 – Δ P обм1 – Δ P CE1 = 3 E 2 kl 2 cos ψ1.
Часть электромагнитной мощности теряется в обмотке ротора: Δ P обм2 = 3 l 22 r 2, а часть Δ P СТ2 составляет потери в сердечнике ротора от гистерезиса и перемагничивания.
Мощность, преобразуемая в механическую, равна:
P мех = P эм – Δ P обм2 – Δ P CТ2.
Небольшая часть механической мощности теряется на трение в подшипниках ротора о воздух и вентиляцию.
Мощность, развиваемая двигателем на валу:
P в = P мех – Δ P мех.
Все потери мощности, кроме вентиляционных, которые представляют собой затраты мощности на продувание воздуха внутри двигателя с целью лучшего охлаждения, превращаются в теплоту и нагревают двигатель.
50. МОМЕНТ, РАЗВИВАЕМЫЙ ДВИГАТЕЛЕМ
Известно, что мощность равна произведению момента на частоту вращения: P = M ω.
В асинхронном двигателе произведение электромагнитного момента, возникающего в результате взаимодействия тока ротора с магнитным полем, на частоту вращения поля представляет собой электромагнитную мощность :
M эмω0 = P эм.
Механическая мощность , развиваемая двигателем, равна произведению электромагнитного момента на частоту вращения ротора:
M эмω = P мех.
Если пренебречь потерями мощности в сердечнике ротора вследствие их малости относительно потерь в обмотке ротора, то разность электромагнитной и механической мощностей будет равна потерям мощности в обмотке ротора: