- •14.1. Общие сведения
- •14.2. Устройство трехфазной асинхронной машины
- •14.3. Вращающееся магнитное поле и его особенности
- •14.4.Режимы работы трехфазной асинхронной машины
- •14.5. Электродвижущая сила, индуктируемая в обмотке статора
- •14.6. Уравнение электрического состояния фазы статора
- •14.7. Электродвижущая сила и ток в обмотке ротора
- •14.8. Частота вращения ротора
- •14.9. Векторная диаграмма фазы асинхронного двигателя
- •14.10. Схема замещения фазы асинхронного двигателя
- •14.11. Энергетический баланс асинхронного двигателя
- •14.12. Вращающий момент асинхронного двигателя
- •14.13. Механическая характеристика асинхронного двигателя
- •14.14. Пуск асинхронного двигателя в ход
- •14.15. Рабочие характеристики асинхронного двигателя
- •14.16. Универсальная характеристика асинхронной машины
- •14.17. Методы регулирования частоты вращения асинхронных двигателей
- •14.18. Двухфазные и однофазные асинхронные двигатели
- •14.19. Индукционный регулятор и фазорегулятор
14.11. Энергетический баланс асинхронного двигателя
Полная мощность трехфазного асинхронного двигателя равна:
S = P1+jQ1=3U1I1 cos ф1 + j3U1I1 sin ф1
где Р1 — активная мощность двигателя; Q1 — реактивная мощность двигателя.
Активная мощность двигателя Р1 определяет среднюю мощность необратимого преобразования в двигателе электрической энергии потребляемой им из трехфазной сети, в механическую, тепловую и другие виды энергии.
Реактивная мощность двигателя Q1 определяет максимальную мощность обмена энергией между источником и магнитным полем двигателя (2.52).
Активная мощность и КПД двигателя. Диаграмма преобразования энергии в двигателе показана на рис. 14.20. В ней исходной величиной

Рис. 14.20.
Оставшаяся часть мощности вращающегося магнитного поля составляет электромагнитную мощность ротора Рэм = Рвр,п — Рс. Наконец, чтобы определить механическую мощность Рмех, развиваемую ротором, из электромагнитной мощности нужно вычесть мощность потерь на нагревание проводников обмотки ротора Рпр2. Следовательно,
![]()
Но полезная механическая мощность Р2 на валу двигателя будет меньше механической мощности Рмех из-за механических потерь Рм,п в двигателе, т. е.
Р2 = Рмех - Рм,п.
Отношение полезной механической мощности Р2 на валу двигателя к активной мощности Р1 потребления электрической энергии из сети определяет КПД асинхронного двигателя
= Р2/
Р2
Коэффициент полезного действия современных трехфазных асинхронных двигателей при номинальном режиме работы составляет 0,8—0,95.
Реактивная мощность и коэффициент мощности двигателя. Реактивная мощность Q1 характеризует обратимый процесс обмена между энергией, запасенной в магнитном поле двигателя, и энергией источника. Так как необходимость магнитного поля обусловлена принципом действия асинхронного двигателя, то неизбежна реактивная мощность двигателя.
При проектировании и эксплуатации асинхронных двигателей представляет интерес соотношение между активной и реактивной мощностями, которое определяется коэффициентом мощности:
Cosф1=
. (14.21)
Анализ
уравнения электрического состояния
фазы статора (14.116) показывает,
что при постоянном напряжении U1
между
выводами фазной
обмотки статора и I1
I1ном
магнитный поток вращающегося поля
машины
Фв
также постоянен и не зависит от ее
нагрузки. Это означает, что
энергия, запасаемая в магнитном поле
асинхронного двигателя, и
реактивная мощность двигателя также
постоянны и не зависят от ее нагрузки.
Но так как с увеличением нагрузки
активная мощность двигателя
увеличивается, то из (14.21) следует, что
с увеличением нагрузки
коэффициент мощности двигателя
увеличивается. Если при отсутствии
нагрузки на валу двигателя коэффициент
мощности асинхронного
двигателя равен 0,1—0,15, то при номинальной
нагрузке двигателя
коэффициент мощности достигает 0,8 —
0,9.
