感应电机的能量损失和效率

在电动机中，当将一种形式的能量转换为另一种形式的能量时，一些能量会以电动机各部分散发的热量的形式损失掉。电动机有 能量损失 三种类型：绕组损耗、钢材损耗和机械损耗……此外，还有较小的附加损耗。

能量损失 异步引擎 考虑使用他的能量图（图 1）。图中，P1为市电供给电机定子的功率。这个功率框架的大部分，减去定子损耗，通过间隙以电磁方式传输到转子。它被称为拉姆电磁能。

米。 1.电机功率图

定子中的功率损耗是其绕组功率损耗 Ptom 1 = m1 NS r1 NS I12 和钢材损耗 Pc1 之和。功率Pc1是涡流换向损耗和定子铁芯磁化。

感应电机转子铁芯中也有钢损，但这些都很小，可以不考虑。这是因为磁通相对于定子的转速 n0 乘以磁通相对于转子的转速 n0 — 因为异步电动机的转子转速 n 对应于稳定自然机械特性的一部分。

在转子轴上研制的异步电动机的机械功率Pmx比电磁功率Pem少了功率值P约2在转子绕组中的损耗：

Rmx = Ram — Pvol2

电机轴功率：

P2 = Pmx — strmx,

其中 strmx 是机械损失的力，等于轴承中的摩擦损失、旋转部件对空气的摩擦（通风损失）和环上电刷的摩擦（对于带相位转子的电机）的总和。

电磁功率和机械功率相等：

白羊座 = ω0M, Pmx = ωM,

式中ω0和ω——电机转子的同步转速和转速； M为电机产生的力矩，即旋转磁场作用在转子上的力矩。

从这些表达式可以得出转子绕组中的功率损耗：

或 Pokolo 2 = NS PEm

在转子绕组相的有源电阻 r2 已知的情况下，该绕组中的损耗也可以通过表达式 Pabout 2 = m2NS r2NS I22 求出。

在异步电动机中，由于转子和定子的啮合、电动机各结构单元中的涡流等原因，还会产生额外的损耗。在电机满载损耗时，假定 Pd 等于其额定功率的 0.5%。

感应电机的效率系数 (COP)：

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

其中 Rob = About1 + Rob2 — 异步电机定子和转子绕组的总功率损耗。

由于总损耗取决于负载，感应电动机的效率也是负载的函数。

在图。 2 给出了一条曲线 η = e(P / Pnom)，其中 P / Pnom — 相对功率。

米。 2、感应电动机的性能特点

感应电机的设计使其效率最大化 ηmax 保持在略低于标称值的负载下。电机的效率相当高且负载范围很广（图 2，a）。对于大多数现代异步电机，效率为 80-90%，而对于大功率电机，效率为 90-96%。