Энергетическая диаграмма АД.

Процесс преобразования активной мощности в АД можно показать с помощью энергетической диаграммы 1.

Обмотка статора потребляет из сети активную мощность . Электрические потери в обмотке статора:

. (1)

Магнитные потери в статоре равны . Из статора в ротор пере-даётся активная мощность :

. (2)

Электрические потери в роторе равны:

. (3)

Магнитные потери в роторе очень малы, так как

Гц

и их не учитывают.

Полная механическая мощность:

. (4)

Часть этой мощности затрачивается на покрытие потерь механи-ческих и добавочных , возникающих при нагрузке.

Полезная механическая мощность равна:

. (5)

Добавочные потери трудно поддаются расчёту и экспериментальному определению. Они обычно составляют от подводимой мощности при номинальной нагрузке. При других нагрузках эти потери пересчитываются пропорционально квадрату тока статора.

Коэффициент полезного действия АД:

. (6)

У АД значения КПД колеблется от 0, 7 до 0, 95. С повышением мощности КПД увеличивается. Возрастает КПД также при увеличении частоты вращения.

В АМ первичной обмоткой является обмотка статора, вторичная – обмотка ротора.

Уравнение напряжения обмотки статора:

; (7)

.

Уравнение напряжения эквивалентного неподвижного ротора:

; (8)

.

Уравнение МДС:

. (9)

С учётом уранения

, (10)

уравнение (9) запишем в виде:

. Поделим обе части уравнения (11) на , получим уранение для токов:

; (12)

. (13)

ЭДС индуцируются в обмотках АМ основным потоком , который является потоком взаимной индукции. Он создаётся результирующей МДС . Результирующей МДС пропорционален ток , который согласно (11) можно считать составляющей тока статора :

. (14)

Ток по своей сути является током возбуждения и называется намагничивающим током.

Согласно (7) ЭДС совместно с падением напряжения в цепи обмотки статора уравновешивает приложенное напряжение . При изменении нагрузки от холостого хода до номинальной падение напряжения относительно мало и можно принять:

. (15)

Из уравнения (15) следует, что если , то поток A и соз-дающий его ток также должны оставаться постоянными. При идеальном холостом ходе (s = 0) ток .

При в обмотке ротора появляется ток , который будет стремиться изменить магнитный поток. Для сохранения магнитного потока неизменным, первичная обмотка, как это следует из (14), будет потреблять из сети кроме тока также дополнительный ток , уравновешивающий в магнитном отношении ток . Поэтому в АМ при увеличении скольжения одновременно с ростом тока будет расти ток .

Для практических расчётов можно принять, что ток равен току при реальном холостом ходе, то есть .

Намагничивающий ток в АМ относительно велик и составляет от . Это объясняется наличием воздушного зазора между статором и ротором. Чем меньше воздушный зазор, тем меньше ток .

При s = 1 магнитный поток Ф равен половине его значения при холостом ходе, если .

Поток рассеяния сцеплён с обмоткой статора и индуцирует в ней ЭДС:

. (16)

Поток рассеяния сцеплён с обмоткой ротора и индуцирует в ней ЭДС:

. (17)

ЭДС пропорциональны соответствующим токам .