Схемы замещения асинхронной машины

Т - образная схема замещения.

Сопротивлением намагничивающей цепи является главное индуктивное сопротивле­ние первичной обмотки, и по этой цепи протекает намагничивающий ток

Напряжение на зажимах 1 и 2 намагничивающей цепи

Схема 1.

Схема замещения не учитывает магнитных потерь в сер­дечниках машины.

Потери в сердечнике статора (первичной цепи) могут быть учтены при аналогично тому, как это было сделано для трансформатора, путем включения на зажимы 1 и 2 схемы рис. параллельно сопротивлению активного сопротивления такой величины, что потери в нем будут равны магнитным поте­рям в сердечнике статора на одну сразу:

откуда

Величину можно найти, если из опытных или расчетных данных известны потери в сердечнике статора при опреде­ленном E₁ или определенном магнитном потоке. Обычно

Параллельно включенные сопро­тивления можно объеди­нить в одно общее сопротивление намагничивающей цепи , можно объединить в одно общее сопротивление намагничивающей цепи

или

причем . В результате вместо схемы 1 получим схему 2, которая в несколько ином виде представлена па схеме 3.

Схема 2.

Схема 3.

При этом

и выделено добавочное сопротивление

соответствующее механической мощности, развиваемой на роторе машины. Схема 3 аналогична схеме замещения трансфор­матора, к вторичным зажимам которой подключено нагрузочное сопротивление

Намагничивающий ток схем 2 и 3 содержит, кроме реактив­ной составляющей , также активную составляющую , соответствующую магнитным потерям в статоре:

Непосредственный учет магнитных потерь в сердечнике ротора (вторичной цепи) в схеме замещения сложен, так как частота перемагничивания этого сердечника при изменении s изменяется, в результате чего указанные потери при не пропорцио­нальны . В нормальных рабочих режимах машины

(0 < s < 0,05) вследствие малой частоты перемагничивания эти потери вообще незначительны и их можно не учитывать. Если же учет этих потерь все же необхо­дим, то следует иметь в виду, что они покрываются за счет механической мощности.

С увеличением номинальной мощности к.п.д. машины увеличивается, а отно­сительные величины потерь уменьшаются, соответственно чему уменьшаются также отно­сительные величины активных сопротивлений.

Из приведенных данных видно, что сопротивление намагни­чивающей цепи схемы замещения асинхронных машин значительно меньше, чем у трансформаторов. Это объясняется наличием в маг­нитной цепи асинхронных машин воздушного зазора между ста­тором и ротором. В связи с этим намагничивающий ток и ток хо­лостого хода асинхронных машин значительно, чем у трансформаторов.

Г - образная схема замещения.

Составим по правилу контурных токов уравнения напряжений схемы 3.

Для преобразования уравнений перейдем в них от переменной к новой переменной по равенству

где C₁ — некоторое, неопределенное пока комплексное число. Эту операцию можно рассматривать как новое приведение вторичной цепи, причем C₁ является коэффициентом приведения,

откуда

таким образом

Ток I₀₀ представляет собой первичный ток идеального холос­того хода асинхронной машины, когда ее ротор вращается с син­хронной скоростью (s = 0).