§ 5.5. СКОЛЬЖЕНИЕ АСИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
Как известно, ротор асинхронного двигателя вращается в ту же сторону, что и магнитное поле со скоростью, несколько меньшей скорости вращения поля, так как только при этом
Рис. 5-10
условии в обмотке ротора будут индуцироваться ЭДС и токи и на ротор будет действовать вращающий момент.
Обозначим скорость вращения поля (синхронная скорость) через
а скорость вращения ротора через
Тогда разность
называемая скоростью скольжения, будет представлять собой скорость ротора относительно поля, а отношение скорости скольжения к синхронной скорости, выраженное в процентах, называют скольжением
Выразим скольжение s через угловые скорости вращения поля и ротора
откуда
Полученные выражения подставим в формулу скольжения (5.7)
Выясним влияние скольжения на мощность, развиваемую двигателем.
Пусть
мощность, потребляемая двигателем,
мощность, развиваемая ротором при его вращении. Тогда
длина окружности ротора, R — его радиус,
и
— силы, действующие на ротор (соответственно электромагнитная и механическая). Тогда
Взяв отношение
получим:
но
(обе силы электромагнитные и в установившемся режиме вращения действие равно противодействию), тогда
откуда окончательно имеем:
Рис. 5-11
Из полученного соотношения следует, что мощность
развиваемая ротором асинхронного двигателя, зависит от скольжения 5.
Если скольжение выражать в процентах, то
от мощности
потребляемой двигателем из сети, преобразуется в механическую мощность, а остальные
мощности
расходуются на покрытие потерь в двигателе, поэтому для получения высокого КПД двигателя скольжение необходимо делать возможно меньшим.
На практике у двигателей мощностью от 1 до 1000 кВА при номинальной нагрузке скольжение составляет 3-6%, а при больших мощностях - 1-3%. Так, при скоростях вращения магнитного поля 3000, 1500 и 1000 об/мин скорости вращения ротора обычно имеют соответственно значения 2800,1410 и 930 об/мин.