Анализ рабочих характеристик асинхронного двигателя

Зависимости потребляемого тока I₁, мощности P₁, КПД η , коэффициента мощности cosφ , скольжения s. частоты вращения n от полезной механической мощности Р₂ называются рабочими характеристиками двигателя.

Эти характеристики определяются при постоянном напряжении U₁ и частоте f сети. Пример рабочих характеристик приведен на рис. 36,1.

Рассмотрим эти характеристики.

При холостом ходе (полезная мощность Р₂=0) скольжение s также равно нулю (частота вращения ротора n практически равна синхронной), ток в обмотке ротора I₂=0. По обмотке статора протекает ток холостого хода I₀.

Рис.36.2. Рабочие характеристики асинхронного двигателя.

Коэффициент полезного действия η равен нулю, так как равна нулю полезная мощность Р₂, а коэффициент мощности равен коэффициенту мощности для тока холостого хода {cosφ₁=cosφ_o).

При увеличении нагрузки частота вращения ротора уменьшается и увеличивается скольжение s. Увеличивается ток ротора и ток статоpa.

Так как увеличивается полезная мощность, растет КПД двигателя, а также коэффициент мощности.

Обычно номинальная мощность на валу двигателя достигается уже при небольшом понижении частоты вращения ротора и вся область рабочих режимов находится в диапазоне скольжений от 0 до 2—5%.

В асинхронном двигателе частота вращения ротора меньше частоты вращения поля, за счет чего обеспечивается наведение ЭДС, а также создание тока I₂ в обмотке ротора и вращающего электромагнитного момента, под действием которого ротор приходит во вращение.

Характеристика cosφ = f(P₂) лежит в области значений, меньших 1,

Коэффициент полезного действия достигает своего максимального значения при P₂ = (0,6….0,8) P_{2 ном} и снижается при дальнейшем росте нагрузки.