Построение рабочих характеристик

С помощью круговой диаграммы можно построить рабочие характеристики двигателя, представляющие собой графически изображённые зависимости

I₁, P₁ , s, M, , cos₁ = (P₂) при U₁=const, f₁=const.

Построение рабочих характеристик осуществляется следующим образом:

1. Определение мощностей и моментов

Задать нагрузку двигателя . Из точки А опустить перпендикуляр на ось абсцисс, получить прямую Аа. Точки пересечения отрезка Аа с соответствующими прямыми определяют значения соответствующих мощностей и моментов:

;

;

;

;

.

Здесь P₁ – подведённая мощность, Вт; P₂ – полезная механическая мощность, Вт; – полная механическая мощность, Вт; М₂ – полезный момент на валу двигателя, ; М – полный момент, развиваемый ротором двигателя, ; n₁ – синхронная частота вращения, об./с.

Рис. 6.5. Круговая диаграмма

2. Определение скольжения

• Для определения скольжения следует провести прямую, касательную к окружности токов в точке Н₀;

• между этой прямой и линией полной механической мощности Н₀К или её продолжением провести параллельно линии электромагнитной мощности прямую qt , причём так, чтобы она удобно делилась на 100 частей, т.е. отрезок qt равен 100% скольжению;

• скольжение двигателя при заданной нагрузке будет определяться точкой пересечения луча Н₀А или его продолжения со шкалой скольжения qt, т.е. отрезком qr.

3. Определение коэффициента мощности

Для заданного значения тока I₁ определить коэффициент мощности из соотношения

.

Определение кпд

КПД двигателя можно определить различными способами.

1. Путём использования шкалы КПД.

Для построения шкалы КПД через точку пересечения линии полезной мощности с осью абсцисс N следует провести прямую, перпендикулярную этой оси. Если затем между полученной прямой и продолжением линии полезной мощности провести отрезок mn , параллельный линии подведённой мощности (оси абсцисс), то он будет представлять собой шкалу КПД. При этом построение производят таким образом, чтобы шкала mn удобно делилась на 100 частей. Для определения КПД при заданном токе I₁ следует провести прямую через точки А и N до пересечения со шкалой КПД в точке р, тогда КПД можно определить как соотношение

.

2. КПД двигателя можно также определить как отношение полезной мощности к подведённой

.

3. Однако точность определения КПД по круговой диаграмме незначительна, поэтому рекомендуется определять КПД косвенным методом по формуле

где Р₁ и – подведённая мощность и соответствующие ей суммарные потери.

Здесь Р₀ – потери холостого хода;

р_эл – электрические потери в обмотках статора и ротора;

р_д– добавочные потери.

Потери холостого хода определяют как

Р₀=р_мх+р_мг

и согласно пункту 6.4 и при изменении нагрузки от холостого хода до принимают постоянными.

Электрические потери изменяются с изменением нагрузки:

р_эл=р_эл1+р_эл2=

где р_эл1, р_эл2 – электрические потери в обмотке статора и ротора соответственно;

s – скольжение, определяемое по круговой диаграмме или опытным путём;

P_эм – электромагнитная мощность:

P_эм=Р₁–(р_эл1+р_мг).

Добавочные потери рассчитываются по формуле