Asenkron motorların enerji kaybı ve verimliliği
Bir elektrik motorunda, bir enerji biçimini diğerine dönüştürürken, enerjinin bir kısmı motorun çeşitli parçalarında yayılan ısı biçiminde kaybolur. Elektrik motorları var enerji kaybı üç tip: sargı kayıpları, çelik kayıpları ve mekanik kayıplar… Ayrıca küçük ek kayıplar da vardır.
Enerji kaybı asenkron motor enerji diyagramını kullanmayı düşünün (Şekil 1). Diyagramda P1, motor statoruna şebekeden sağlanan güçtür. Bu güç çerçevesinin büyük kısmı, eksi stator kayıpları, boşluktan rotora elektromanyetik olarak iletilir. Buna Ram elektromanyetik gücü denir.
Pirinç. 1. Motor güç şeması
Statordaki güç kaybı, sargısındaki güç kaybının toplamıdır Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 ve çelik kayıpları Pc1. Güç Pc1, girdap akımı ters kayıpları ve stator çekirdeği mıknatıslanmasıdır.
Asenkron motor rotor çekirdeğinde de çelik kayıpları vardır, ancak bunlar küçüktür ve dikkate alınmayabilir.Bunun nedeni, manyetik akının stator n0'a göre dönme hızının, manyetik akının rotor n0'a göre dönme hızının katı olmasıdır - asenkron motorun rotor hızı n kararlı olana karşılık gelir doğal mekanik özelliğin bir parçasıdır.
Rotor milinde geliştirilen mekanik güç asenkron motor Pmx, elektromanyetik güç Pem'den P güç değeri ile daha azdır, rotor sargısında yaklaşık 2 kayıp:
Rmx = Ram — Pvol2
Motor mili gücü:
P2 = Pmx — strmx,
burada strmx, yataklardaki sürtünme kayıplarının, dönen parçaların havaya karşı sürtünmesinin (havalandırma kayıpları) ve halkalar üzerindeki fırçaların sürtünmesinin (faz rotorlu motorlar için) toplamına eşit mekanik kayıpların kuvvetidir.
Elektromanyetik ve mekanik güç eşittir:
Koç = ω0M, Pmx = ωM,
burada ω0 ve ω - motor rotorunun senkron hızı ve dönüş hızı; M, motor tarafından geliştirilen momenttir, yani dönen manyetik alanın rotor üzerinde etki ettiği andır.
Bu ifadelerden, rotor sargısındaki güç kayıplarının şu şekilde olduğu anlaşılmaktadır:
veya Pokolo 2 = NS PEm ile
Rotor sargısının fazının aktif direnci r2'nin bilindiği durumlarda bu sargıdaki kayıplar P yaklaşık 2 = m2NS r2NS I22 ifadesinden de bulunabilir.
Asenkron elektrik motorlarında ayrıca rotor ve stator dişlilerinden, motorun çeşitli yapısal birimlerindeki girdap akımlarından ve diğer sebeplerden dolayı ek kayıplar olmaktadır. Motorun tam yük kayıplarında, Pd'nin nominal gücünün %0,5'ine eşit olduğu varsayılır.
Bir endüksiyon motorunun verimlilik katsayısı (COP):
η = P2 / P1 = (P1 — (Pc — Pc — Pmx — Pd)) / P1,
burada Rob = Yaklaşık1 + Rob2 — bir asenkron motorun stator ve rotor sargılarındaki toplam güç kayıpları.
Toplam kayıp yüke bağlı olduğundan, endüksiyon motorunun verimi de yükün bir fonksiyonudur.
İncirde. 2 η = e(P / Pnom) eğrisi verilir, burada P / Pnom — bağıl güç.
Pirinç. 2. Endüksiyon motorunun performans özellikleri
Asenkron motor, ηmax nominalden biraz daha düşük bir yükte tutularak verimini maksimize edecek şekilde tasarlanmıştır. Motorun verimi oldukça yüksektir ve geniş bir yük aralığındadır (Şekil 2, a) Çoğu modern asenkron motor için verim% 80-90 ve güçlü motorlar için% 90-96'dır.