Потери и К.П.Д. асинхронного двигателя

Рассмотрим асинхронный двигатель, на валу которого имеется нагрузка и обмотка статора которого потребляет из сети электроэнергию мощностью

P₁= m₁U₁cosj_{1 .} На рис. изображена полоса, ши­рина которой численно соответствует этой мощности. При токе статора I₁ происходит потеря мощности в проводах обмотки статора

затрачиваемая на нагрев обмотки. Созданный током статора магнитный поток (как вращающийся, так и рассеяния) обусловливает потери мощ­ности Р_пс1 в стальном магнитопроводе статора. Все эти потери ком­пенсируются источником электроэнергии за счет мощности Р₁.

Оставшаяся часть электрической мощности посредством вращаю­щегося магнитного потока передается со статора на ротор:

Р_эм = Р₁ – Р_п.пр1 –Р_пс1.

Электромагнитная мощность Рэм определяется током и э. д. с. ротора. Ток в роторе обусловливает также потери мощности на нагрев его обмоток:

Так как частота вращения ротора n₂ мало отличается от п₁, потери мощности в стальном магнитопроводе ротора в режиме двигателя очень малы и ими обычно пренебрегают. Поэтому на энергетической диаграм­ме эти потери мощности не изображены.

Та часть электромагнитной мощ­ности, которая остается после компен­сации потерь на нагрев обмоток рото­ра, преобразуется в механическую мощность Р_мх под действием которой ротор асинхронного двигателя враща­ется. При вращении возникают меха­нические потери мощности Рп.мх, обус­ловленные трением в подшипниках, трением щеток о кольца (у двигателя

с фазным ротором), потерями на вентиляцию.

Полезную механическую мощность на валу двигателя указывают в па­спорте асинхронного двигателя.

Р₂ = Р₁ – Р_п = Р₁ – (Р_п.пр1 + Р_пс1 +Р_п.пр2 + Р_п.мх)

Коэффициент полезного действия двигателя

Максимального значения к. п. д. двигателя (как и в трансформа­торе) достигает при нагрузке, близкой к номинальной. Двигатели малой и средней мощности имеют номинальный к. п. д. в пределах 70—90%, двигатели большой мощности имеют к. п. д. ~-94—96%.