Kehilangan energi dan efisiensi motor induksi

Pada motor listrik, saat mengubah satu bentuk energi menjadi energi lain, sebagian energi hilang dalam bentuk panas yang hilang di berbagai bagian motor. Motor listrik punya kehilangan energi tiga jenis: kerugian belitan, kerugian baja dan kerugian mekanis… Selain itu, ada kerugian tambahan kecil.

Kehilangan energi di mesin asinkron pertimbangkan untuk menggunakan diagram energinya (Gbr. 1). Dalam diagram, P1 adalah daya yang disuplai ke stator motor dari sumber listrik. Sebagian besar rangka daya ini, dikurangi rugi-rugi stator, ditransmisikan secara elektromagnetik ke rotor melalui celah. Ini disebut kekuatan elektromagnetik Ram.

Beras. 1. Diagram tenaga motor

Rugi daya pada stator adalah jumlah rugi daya pada belitannya Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 dan rugi baja Pc1. Power Pc1 adalah kerugian pembalikan arus eddy dan magnetisasi inti stator.

Ada juga rugi-rugi baja pada inti rotor motor induksi, tetapi ini kecil dan mungkin tidak diperhitungkan.Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa kecepatan putaran fluks magnet relatif terhadap stator n0 dikalikan kecepatan putaran fluks magnet relatif terhadap rotor n0 — karena kecepatan rotor motor asinkron n sesuai dengan stabil bagian dari karakteristik mekanis alami.

Daya mekanik motor asinkron Pmx yang dikembangkan pada poros rotor kurang dari daya elektromagnetik Pem dengan nilai daya Psekitar 2 kerugian pada belitan rotor:

Rmx = Ram — Pvol2

Daya poros motor:

P2 = Pmx — strmx,

di mana strmx adalah gaya kerugian mekanis sama dengan jumlah kerugian gesekan pada bantalan, gesekan bagian yang berputar terhadap udara (kerugian ventilasi) dan gesekan sikat pada cincin (untuk motor dengan rotor fase).

Elektromagnetik dan daya mekanik adalah sama:

Aries = ω0M, Pmx = ωM,

dimana ω0 dan ω — kecepatan sinkron dan kecepatan putaran rotor motor; M adalah momen yang dikembangkan oleh motor, yaitu momen saat medan magnet berputar bekerja pada rotor.

Dari ungkapan ini dapat disimpulkan bahwa rugi-rugi daya pada belitan rotor:

atau Pokolo 2 = dengan NS PEm

Dalam kasus di mana resistansi aktif r2 dari fase belitan rotor diketahui, kerugian pada belitan ini juga dapat ditemukan dari ekspresi Ptentang 2 = m2NS r2NS I22.

Pada motor listrik asinkron, ada juga kerugian tambahan akibat gearing rotor dan stator, arus eddy di berbagai unit struktural motor dan alasan lainnya. Pada kerugian beban penuh motor, Pd diasumsikan sama dengan 0,5% dari daya pengenalnya.

Koefisien efisiensi (COP) motor induksi:

η = P2 / P1 = (P1 — (Pc — Pc — Pmx — Pd)) / P1,

dimana Rob = About1 + Rob2 — total rugi daya pada belitan stator dan rotor motor asinkron.

Karena kerugian total bergantung pada beban, efisiensi motor induksi juga merupakan fungsi dari beban.

Dalam gambar. 2 kurva η = e(P / Pnom) diberikan, di mana P / Pnom — daya relatif.

Beras. 2. Karakteristik kinerja motor induksi

Motor induksi dirancang untuk memaksimalkan efisiensinya ηmax ditahan pada beban yang sedikit kurang dari nominal. Efisiensi motor cukup tinggi dan dalam berbagai beban (Gbr. 2, a) Untuk sebagian besar motor asinkron modern, efisiensinya adalah 80-90%, dan untuk motor bertenaga 90-96%.