Рабочие характеристики асинхронного двигателя

Рабочие характеристики асинхронного двигателя представляют собой зависимость скорости вращения n2, коэффициента полезного действия з, коэффициента мощности cosц, скольжения s, вращающего момента M и тока в цепи статора I1 от нагрузки (полезной мощности) на валу двигателя P2 при постоянном номинальном напряжении и неизменной частоте сети (рис. 3.).

Основной характеристикой двигателя является зависимость частоты вращения ротора от момента сопротивления на валу (от нагрузки), т. е. механическая характеристика. Рабочими характеристиками двигателя являются зависимости:

М = f1(Р2); I1 = f2(Р2); Соs1 = f3(Р2);

= f4(Р2); n2=f5(Р2);

При построении рабочих характеристик используются соотношения:

Р2 = 0,104 * М * n2; = Р2/Р1 * 100%; cos 1 = P1/(3 * U1 * I1);

где: Р2 — полезная механическая мощность на валу;

Р1 — мощность, потребляемая из сети;

I1 — линейный ток, потребляемый двигателем из сети;

М — момент на валу;

Сos1 — коэффициент мощности двигателя;

— КПД двигателя;

U1 — линейное напряжение сети.

У асинхронного двигателя, как и у большинства машин, коэффициент полезного действия (КПД) с ростом нагрузки возрастает з=ѓ(Р2), ввиду уменьшения доли электрических и магнитных потерь по отношению к развиваемой мощности двигателя. Однако, при достижении нагрузки 75% от номинальной, заметно возрастают и электрические потери (в обмотках статора и ротора), пропорциональные квадрату тока потребляемого двигателем, что ведет в дальнейшем с увеличением нагрузки к некоторому уменьшению КПД.

Коэффициент мощности cosц зависит от соотношения между активной мощностью Р1, потребляемой двигателем, и полной мощностью S, складывающейся из активной Р1 и реактивной Q составляющих:

cosц =.

При увеличении нагрузки растет величина активной мощности Р1, что приводит к росту cosц, достигающего максимального значения (0,7−0,9) при номинальной нагрузке на двигатель. В дальнейшем возможно уменьшение cosц, в связи с увеличением реактивной мощности, связанной с усилением потоков рассеяния.