유도 전동기의 에너지 손실 및 효율

전기 모터에서 한 형태의 에너지를 다른 형태의 에너지로 변환할 때 일부 에너지는 모터의 여러 부분에서 발산되는 열의 형태로 손실됩니다. 전기 모터는 에너지 손실 세 가지 유형: 권선 손실, 강철 손실 및 기계적 손실… 또한 약간의 추가 손실이 있습니다.

에너지 손실 비동기 엔진 그의 에너지 다이어그램(그림 1) 사용을 고려하십시오. 다이어그램에서 P1은 주전원에서 모터 고정자로 공급되는 전력입니다. 고정자 손실을 제외한 이 동력 프레임의 대부분은 갭을 통해 전자기적으로 로터에 전달됩니다. 램 전자기력이라고 합니다.

쌀. 1. 모터 전원 다이어그램

고정자의 전력 손실은 권선 Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 및 강철 손실 Pc1의 전력 손실의 합입니다. 전력 Pc1은 와전류 역전 손실 및 고정자 코어 자화입니다.

유도 전동기 회전자 코어에도 강철 손실이 있지만 이는 작고 고려되지 않을 수 있습니다.이것은 고정자에 대한 자속의 회전 속도 n0에 회 전자에 대한 자속의 회전 속도 n0을 곱한 것입니다. 비동기 모터의 회 전자 속도 n은 안정 자연적인 기계적 특성의 일부입니다.

로터 샤프트에서 개발된 기계 동력 비동기 모터 Pmx는 전력 값만큼 전자기력 Pem보다 적습니다. P로터 권선에서 약 2 손실:

Rmx = 램 — Pvol2

모터 샤프트 파워:

P2 = Pmx — strmx,

여기서 strmx는 베어링의 마찰 손실, 공기에 대한 회전 부품의 마찰(환기 손실) 및 링의 브러시 마찰(위상 회전자가 있는 모터의 경우)의 합과 같은 기계적 손실의 힘입니다.

전자기력과 기계력은 동일합니다.

양자리 = ω0M, Pmx = ωM,

여기서 ω0 및 ω - 모터 로터의 동기 속도 및 회전 속도; M은 모터에 의해 발생하는 모멘트, 즉 회전 자기장이 로터에 작용하는 모멘트입니다.

이 식에서 회 전자 권선의 전력 손실은 다음과 같습니다.

또는 Pokolo 2 = NS PEm 포함

회 전자 권선 위상의 활성 저항 r2가 알려진 경우이 권선의 손실은 식에서 찾을 수도 있습니다. P약 2 = m2NS r2NS I22.

비동기식 전기 모터에서는 회 전자와 고정자의 기어링, 모터의 다양한 구조 단위의 와전류 및 기타 이유로 인해 추가 손실이 발생합니다. 모터의 전체 부하 손실에서 Pd는 정격 전력의 0.5%와 같다고 가정합니다.

유도 전동기의 효율 계수(COP):

η = P2 / P1 = (P1 - (PC - Pc - Pmx - Pd)) / P1,

여기서 Rob = About1 + Rob2 — 비동기식 모터의 고정자 및 회전자 권선의 총 전력 손실.

총 손실은 부하에 따라 달라지므로 유도 전동기의 효율도 부하의 함수입니다.

무화과에서. 2 곡선 η = e(P / Pnom)이 주어집니다. 여기서 P / Pnom — 상대 전력.

쌀. 2. 유도 전동기의 성능 특성

유도 전동기는 효율을 최대화하도록 설계되었습니다. ηmax는 공칭보다 약간 낮은 부하에서 유지됩니다. 모터의 효율은 상당히 높으며 부하 범위가 넓습니다.(그림 2, a) 대부분의 최신 비동기식 모터의 경우 효율이 80-90%이고 강력한 모터의 경우 90-96%입니다.