В електронному движку при перетворенні 1-го виду енергії в інший частина енергії втрачається у вигляді теплоти, що розсіюється в різних частинах мотора. В електронних двигунах є втрати енергії 3-х видів: втрати в обмотках. втрати в сталі і механічні втрати. Крім того, є незначні додаткові втрати.
Втрати енергії в асинхронному двигуні розглянемо за допомогою його енергетичної діаграми (рис. 1). На діаграмі Р1 - потужність, що підводиться до статора мотора з мережі. Основна частина Рем цієї потужності, за вирахуванням втрат в статорі, передається електричним методом на ротор через зазор. Рем іменується електричною потужністю.
Мал. 1. Енергетична діаграма мотора
Втрати потужності в статорі складаються з втрат потужності в його обмотці P об1 = m1 х r1 х I1 2 і втрат в стали P з1. Потужність P з1 є втратами на вихрові струми і на перемагнічування сердечника статора.
Втрати в стали є і в осерді ротора асинхронного мотора, але вони невеликі і можуть не прийматися до уваги. Це пояснюється тим, що швидкість обертання магнітного потоку щодо статора n0 у багато разів більше швидкості обертання магнітного потоку щодо ротора n0 - n. якщо швидкість обертання ротора а синхронного двигуна n відповідає стійкій частині природної механічної властивості.
Механічна потужність асинхронного мотора Рмх, що розвивається на валу ротора, менше електричної потужності Рем на значення потужності P О2 втрат в обмотці ротора:
Рмх = Рем - P О2
Потужність на валу двигуна:
Р2 = Рмх - p мх,
де p мх - потужність механічних втрат, що дорівнює сумі втрат на тертя в підшипниках, на тертя обертових частин об повітря (вентиляційні втрати) і на тертя щіток про кільця (для двигунів з фазним ротором).
Виконує електричне та механічне потужності рівні:
Рем = # 969; 0 M. Рмх = # 969; M.
де # 969; 0 і # 969; - синхронна швидкість і швидкість обертання ротора мотора; М - момент, що розвивається двигуном, т. Е. Момент, з яким обертається магнітне поле діє на ротор.
З цих виразів випливає, що потужність втрат в обмотці ротора:
або P О2 = s х P ем
У випадках, коли зрозуміло активний опір г2 фази обмотки ротора, втрати в цій обмотці можуть бути знайдені також з виразу P О2 = m 2 х r 2 х I2 2.
В асинхронних електродвигунах є також додаткові втрати, зумовлені зубчасті ротора і статора, вихровими струмами в різних конструктивних вузлах мотора і іншими причинами. При повному навантаженні двигуна втрати P д приймаються рівними 0,5% його номінальної потужності.
Коефіцієнт корисної дії (ККД) асинхронного мотора:
# 951; = P2 / P1 = (P1 - (P про - P з - P мх - P д)) / P1,
де Роб = P про 1 + Роб2 - сумарна потужність втрат в обмотках статора і ротора асинхронного мотора.
Так як загальні втрати залежать від навантаження, то і КПД асинхронного мотора є функцією навантаження.
На рис. 2, а дана крива # 951; = F (Р / Рном), де Р / Рном - відносна потужність.
Мал. 2. Робочі властивості асинхронного мотора
Асинхронний електродвигун конструюється так, щоб максимум її коефіцієнта корисної дії # 951; max мав місце при навантаженні, кілька найменшою номінальною. ККД мотора досить високий і в широкому спектрі навантажень (рис. 2, а). Для більшості сучасних асинхронних двигунів ККД має значення 80 - 90%, а для потужних двигунів 90 - 96%.
Школа для електрика