Поскольку главный магнитный поток намного больше потоков рассеяния и почти не зависит от нагрузки, реактивная мощность, потребляемая двигателем из сети, мало зависит от нагрузки, cos φ существенно изменяется при изменении нагрузки. На рисунке 52 изображен график зависимости cos φ от нагрузки на валу двигателя. Из графика видно, что при малых нагрузках cos φ довольно низкий, что является в энергетическом отношении весьма невыгодным.
У двигателей средней мощности (1—100 кВт) при номинальной нагрузке КПД составляет:
ηном = 0,7 – 0,9, cos φном = 0,7 – 0,9;
у двигателей большой мощности (больше 100 кВт) КПД равен:
ηном = 0,9 0,94, cos φном = 0,8 0,92.
Рис. 52. Зависимость η, cosφ от нагрузки асинхронного двигателя
55. АСИНХРОННЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР
Тахогенератор – электрическая машина, преобразующая частоту вращения в электрический сигнал. Зависимость напряжения на выходе тахогенератора от частоты вращения называется выходной характеристикой . В идеальном случае эта зависимость прямая. Тахогенераторы используются для измерения частоты вращения, выработки ускоряющих и замедляющих сигналов, для операции дифференцирования.
Тахогенератор устроен так же, как однофазный асинхронный двигатель с полым немагнитным ротором. В пазах статора уложены две сдвинутые в пространстве на 90° обмотки: возбуждения ОВ (1) и выходная генераторная ОГ (2). Схема включения тахогенератора изображена на рисунке 53.
Рис. 53. Асинхронный тахогенератор:
1 – обмотка возбуждения;
2 – генераторная обмотка;
3 – сердечник статора;
4 – полый немагнитный ротор;
5 – внутренний сердечник статора
Ток обмотки возбуждения, включенной в сеть переменного тока с напряжением U в, создает неподвижный в пространстве пульсирующий с частотой сети магнитный поток Ф в. Этот поток пронизывает тело полого немагнитного ротора и генераторную обмотку. При неподвижном полом роторе ЭДС в генераторной обмотке не возникает в силу того, что магнитный поток расположен перпендикулярно этой обмотке. Ток, возникающий в полом роторе, создает магнитный поток, направленный против потока возбуждения, уменьшает его значение, но не изменяет его положения. Это происходит потому, что из(за большого немагнитного зазора (двух воздушных промежутков и стенки немагнитного ротора) индуктивное сопротивление полого ротора невелико, поэтому ток в полом роторе совпадает по фазе с ЭДС.
Когда полый ротор вращается, в результате пересечения им магнитного потока возбуждения Ф в в нем возникает ЭДС вращения, направление ее для какого-то момента времени указано на рисунке 53 точками и крестиками. ЭДС вращения вызывает ток в полом роторе, а последний создает магнитный поток