Потери и КПД асинхронного двигателя

в других электрических машинах) связано с потерями энергии.
Р2 =

Р1 – ∑Р
Р1 – мощность на входе (потребляемая мощность)
Р2 – полезная мощность на выходе
∑Р - потери
Потери Р преобразуются в теплоту, что в конечном итоге ведет к нагреву машины.

Рмех
Электрические потери Рэ = Рэ1 +Рэ2

β,
где β = 1,3 ÷ 1,5.
Частота перемагничивания сердечника статора

равна частоте тока в сети (f = f1), а частота перемагничивания сердечника ротора f = f2 =f1s.
При частоте тока в сети f 1 = 50 Гц при номинальном скольжении sном = 1 ÷ 8 % частота перемагничивания ротора f = f2 = 2 ÷ 4 Гц, поэтому магнитные потери в сердечнике ротора настолько малы, что их в практических расчетах не учитывают.

= m1 I21 r1 ;

(13.2)
электрические потери в обмотке ротора
Рэ2 = m2 I22 r2 = m1 I′ 21 r′ 1 (13.3)
Электрические потери в роторе прямо пропорциональны скольжению:
Рэ2 = s Рэм (13.5)
где Рэм — электромагнитная мощность АД, Вт:
Рэм = Р1 = (Рм + Рэ1) (13-6)

при малых скольжениях, так как с ростом скольжения растут электрические

потери в роторе.
Чем меньше S, тем меньше Рэ
В асинхронных двигателях с фазным ротором помимо перечисленных электрических потерь имеют место еще и электрическиe потери в щеточном контакте Рэ.щ = 3 I2 ΔUщ /2, где Uщ =2,2 В - переходное падение напряжения на пару щеток.

в подшипниках и на вентиляцию.
Рмех = n22
– (пропорциональны

частоте вращения ротора)
В асинхронных двигателях с фазным ротором механические потери происходят еще и за счет трения между щетками и контактными кольцами ротора.

потерь, вызванных действием высших гармоник МДС, пульсацией магнитной индукции в

зубцах и другими причинами.
В соответствии с ГОСТом
Рдо6 = 0,005 Р1. (13.7)
При расчете добавочных потерь для неноминального режима следует пользоваться выражением
Р′доб = Рдоб β2 (13-8)
где β = I1/ I1ном —коэффициент нагрузки.

Рэм + Рэ1 + Рэ2 + Рмех + Рдоб.

(13.9)

= m1 U1 I1 cos φ1 затрачивается в статоре на

магнитные РМ1 и электрические Рэ1 потери.
Оставшаяся после этого электромагнитная мощность Рэм передается на ротор, где частично расходуется на электрические потери Рэ2 и преобразуется в полную механическую мощность Р′2.
Часть мощности идет на покрытие механических Рмех и добавочных потерь Рдоб, а оставшаяся часть этой мощности Р2 составляет полезную мощность двигателя.

переменные потери, так как их величина зависит от нагрузки двигателя,

т. е. от значений токов в обмотках статора и ротора [см. (13.2) и (13.3)].
Рдо6 - переменные потери (13.8).
Рм и Рмех - практически не зависят от нагрузки (исключение составляют двигатели, у которых с изменением нагрузки в широком диапазоне меняется частота вращения).

с изменениями нагрузки также меняет свою величину:
в режиме х.х.

КПД η = 0,
а затем с ростом нагрузки он увеличивается, достигая максимума при нагрузке
ηмах = (0,7 ÷ 0,8)Рном.

При дальнейшем увеличении нагрузки КПД незначительно снижается, а при перегрузке (P2 > Рном) он резко убывает, что объясняется интенсивным ростом переменных потерь (Рэ1 + Рэ2 + Рдоб), величина которых пропорциональна квадрату тока статора, и уменьшением коэффициента мощности.