Асинхронний двигун трифазного струму

Прямим включенням в мережу пов'язаний з кидками струму в обмотки ланцюга. Це загальновідомий факт. Але не всі замислювалися про те, в чому причина цього явища. Ми звикли, що струм будь-якого електродвигуна прямо пропорційний обертального моменту на валу. А тут, здавалося б, парадоксальна ситуація: момент двигуна при пуску обмежений, а струм може перевищувати номінальне значення в сім разів. Як же так виходить?

Вся справа у фізиці роботи асинхронної машини. Змінне електромагнітне поле статора наводить ЕРС в обмотці ротора двигуна. Величина цієї ЕРС, відповідно до законів електромагнітної індукції, Залежить від швидкості зміни електро магнітного поля статора, тобто від частоти обертання цього поля щодо ротора (від ковзання).

Але якщо поле статора починає обертатися відразу після подачі напруги, то ротора необхідно якийсь час, для того, щоб розігнатися. І чим потужніший і більше двигун, тим більше часу потрібно ротора для розгону - збільшена маса сприяє інерції.

Величина ковзання, в свою чергу, має саме велике значення саме в перший момент пуску. У цей момент ковзання дорівнює одиниці, ротор ще нерухомий, а поле вже обертається з максимальною швидкістю. ЕРС в роторному ланцюзі досягає максимального значення, так само як і струм ротора.

Струм ротора теж є змінним, тому він теж створює своє змінне електромагнітне поле. Це поле знову ж наводить ЕРС вже в обмотки ланцюга двигуна. А під впливом згаданої ЕРС в статорі починає протікати додаткова складова струму, що компенсує МДС ротора.

Таким чином, струм в статорі завжди складається з двох сонаправленнимі складових. Величина однієї складової обумовлена \u200b\u200bвласним опором обмотки статора. Ця складова має постійне значення і на ідеальному холостому ходу двигуна весь статорних ток зводиться тільки до неї.

А друга складова статорної струму залежить від струму в роторному ланцюзі і свого максимуму досягає в перший момент пуску двигуна, зменшуючись до нуля в міру наближення до точки ідеального холостого ходу. За рахунок другої складової статорних струм двигуна і досягає таких величезних значень при пуску.

Залишається нез'ясованим тільки один нюанс: чому великий пусковий струм асинхронного двигуна не забезпечує настільки ж великого пускового моменту, як це буває у двигунів постійного струму? Причина полягає в тому, що момент двигуна створюється тільки активною складовою струму ротора, тобто тієї складової, яка збігається за фазою з роторної ЕРС.

А співвідношення активного і реактивного струму ротора залежить, перш за все, від частоти ЕРС, що наводиться в роторної обмотці. Чим вище частота, тим більше «змінним» стає ток і тим більшого значення набуває індуктивний опір обмоток ротора. А чим більше індуктивний опір роторних обмоток, тим більше реактивним стає роторний струм.

Так, пусковий струм в роторному ланцюзі асинхронного двигуна великий, але це переважно реактивний струм, він не може забезпечити великий електромеханічний момент. Активний струм досягає необхідної величини тільки після зниження частоти ЕРС і виходу двигуна на робочу характеристику. З цим і пов'язані дві проблеми пуску асинхронних двигунів: обмежений пусковий момент і, навпаки, підвищений в кілька разів пусковий статорних струм.

Максимальної частоти ЕРС ротора досягає саме в момент пуску, коли ротор нерухомий. У цей момент роторна ЕРС змінюється з частотою мережі живлення - 50 герц. Згодом, коли двигун виходить на робочу ділянку характеристики, ця частота падає до декількох герц, і індуктивне опір обмоток перестає мати значення, а струм ротора стає практично повністю активним.

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ

«МАТИ» - Російський державний

ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМ. К.Е. ЦІОЛКОВСЬКОГО

Кафедра "Електроніка та інформатика"

Трифазний АСИНХРОННІ ДВИГУНИ

Методичні вказівки до лабораторній роботі по курсу:

«Електроніка і електротехніка»

Укладач: Марченко А.Л.

Москва 2005

МЕТА РОБОТИ

Зняти і побудувати механічну і робочі характеристики трифазного асинхронного двигуна (АД); вивчити моделі АД і досліджувати їх роботу в перехідних режимах.

Теоретичні положення і розрахункових формул

1. ПРИСТРІЙ І ПРИНЦИП ДІЇ АТ

Найбільше застосування в промисловості отримали трифазні асинхронні двигуни (рис. 19.1). Це пояснюється тим, що вони прості за конструкцією, дешеві, надійні в роботі, мають високий ККД при номінальному навантаженні, витримують значні перевантаження, не вимагають складних пускових пристроїв.

Н арядом з перевагами АТ мають ряд недоліків, основними з яких є: низький коефіцієнт потужності (cos  ) При неповному навантаженні (при холостому ході cos  0 \u003d 0,2 ... 0,3); низький ККД при малих навантаженнях; малоудовлетворітельно регулювальні характеристики.

Про сновном частинами АТ являютсястатор і ротор, віддалені один від одного повітряним зазором (0,3 ... 0,5 мм). Їх сердечники зібрані з листів електротехнічної сталі. На внутрішній частині поверхні статора і на зовнішній ротора виштампувані пази, в які укладені обмотки. Сердечник статора поміщений в корпус, на якому закріплені клеми обмотки статора, що складається з трьох самостійних обмоток, зсунутих в просторі на 120 (рис. 19.2). Сердечник ротора укріплений безпосередньо на валу двигуна або на ступиці, одягненою на вал.

Обмотка ротора може бути виконана короткозамкненою або трифазної аналогічно обмотці статора. Короткозамкнена обмотка ротора виконується у вигляді "білячого колеса", що складається зі стрижнів і замикаючих їх на торцях кілець (рис. 19.3, а і б). У АТ з фазним ротором (Див. Рис. 19.1, в) Одні кінці про

бмоток 2 ротора 1 з'єднуються з контактними кільцями 3 , Розташованими на валу двигуна, а інші - з'єднані в зірку (рис. 19.3, в і г). контактні кільця 3 з'єднуються з контактами нерухомої частини машини за допомогою щіток 4 і щіткотримачів. До них підключають пусковий реостат 5.

Принцип дії АТ заснований на взаємодії магнітного поля статора (нерухома частина машини) з струмами, індукованих в роторі (рухома частина).

Розглянемо принцип створення магнітного поля машини. Трифазна обмотка статора харчується від трифазної системи напруги (див. Рис. 19.1, а) З фазними напругами U 1 ф . Так як три фазні обмотки (зсунуті в просторі одна відносно іншої на 120 (рис. 19.2) і мають число витків w 1) замкнуті, то в них протікають струми i 1, в результаті створюються три МДС F 1 = i 1 w 1. Під дією цих трьох МДС утворюється обертове магнітне поле, результуючий вектор магнітного потоку якого Ф р = 3/2Ф m , де Ф m - магнітний потік, створений фазной МДС F 1 .

Відповідно до закону електромагнітної індукції в обмотках статора і ротора наводяться ЕРС е 1 і е 2. Ланцюг обмоток ротора завжди замкнута, тому в фазних обмотках ротора протікають струми i 2, значення яких залежать від навантаження. Відповідно до закону Ампера від взаємодії струмів ротора з обертовим магнітним полем статора на валу двигуна виникає крутний момент М, І, якщо він більше моменту опору М з на валу, то ротор приходить в обертання. Згідно з правилом Ленца струми ротора, як і створюване ними обертається магнітне поле, впливають на струми статорних обмоток і магнітний потік Ф р машини, викликаючи зростання струму статора, щоб компенсувати розмагнічуюче дію струмів роторної обмотки.

Частота магнітного поля статора (в об / хв) визначається за виразом:

, де f 1 - частота живлячої двигун напруги мережі; р - число пар полюсів машини (зокрема, три обмотки статора створюють одну пару полюсів, шість обмоток - дві пари і т. Д.).

Вже згадана машина називається асинхронної тому, що в ній частота обертання ротора n 2 не дорівнює частоті магнітного поля статора n 1. Якби ці частоти були рівні, то магнітний потік статора був би нерухомий щодо обертового ротора, і в обмотках ротора НЕ индуктироваться б ЕРС, не було б в них струмів і не виникав би крутний момент на валу.

Різниця частот обертання поля статора і ротора називають частотою ковзання n s \u003d n 1 - n 2, а її відношення до частоти n 1 - ковзанням S, Т. Е.

або (виражене у відсотках)

Діапазон зміни ковзання в асинхронному двигуні 1  S  0; при пуску S \u003d 1, при холостому ході S \u003d 0,001 ... 0,005, при номінальному навантаженні S = 0,03...0,07.

2. ОСНОВНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТ

Однією з основних характеристик АД є механічна характеристика n 2 = f(М) - залежність частоти обертання n 2 від моменту М на валу двигуна (рис. 19.4). Природна механічна характеристика 1 (Див. Рис. 19.4 і рис. 19.5) асинхронного двигуна описується рівнянням

При збільшенні навантаження на валу ковзання S збільшується, а частота обертання ротора знижується на 5 ... 10%, т. е. механічна характеристика n= ¦ ( M) АТ є жорсткою (див. Рис. 19.4);

Зміна напрямку обертання ротора АД - реверсування - здійснюється перемиканням будь-яких двох проводів трифазної системи, що живить двигун.

Момент, що обертає АТ пропорційний квадрату фазної напруги U 1 ф мережі і залежить від ковзання S, Т. Е.

де m 1 - число фаз статора; Х До = X 1 +

; R 1 , X 1 і ,

- активне, індуктивне опору обмотки статора і наведені опору обмотки ротора.

При збільшенні моменту опору М з на валу збільшується ковзання, що призводить до зростання крутного моменту до величини М з . Ковзання, при якому момент досягає максимального значення М max , Називається критичним і знаходиться за висловом S кр  /Х До .

Величини критичного ковзання S кр і пускового моменту М п залежать від опору ланцюга ротора (див. криві 2 …4 на рис. 19.5), причому момент М п росте зі збільшенням , досягаючи М max при + Х До , де - приведений опір пускового реостата, використовуваного в АД з фазним ротором для зниження пускового струму, збільшення пускового моменту (див. Криву 4 на рис. 19.5, б), Забезпечення плавності пуску і регулювання частоти обертання ротора (див. Реостатні механічні характеристики 2 …4 на рис. 19.5, б).

3

. РОБОЧІ ХАРАКТЕРИСТИКИ АТ

Експлуатаційні властивості асинхронного двигуна можна оцінити по робочим характеристикам, які зображаються кривими, що виражають графічні залежності від корисної потужності Р 2 величин: струму I 1 в обмотці статора, ККД  , ковзання S, Коефіцієнта потужності cos  , корисного моменту M на валу АД при U 1 = const і f 1 = const (Рис. 19.6). Їх визначають експериментально або шляхом розрахунку, використовуючи схему заміщення асинхронного двигуна.

При холостому ході потужність Р 2 \u003d 0; при цьому струми обмоток статора I 0, створюють вращающее магнітне поле, досить великі і становлять 30 ... 50% номінальних струмів I 1 н . Частота обертання ротора n 20 = = (0,995…0,998) n 1 .

У міру зростання навантаження на валу ток статора збільшується, як і активні потужності Р 2 і Р 1. У свою чергу, збільшується коефіцієнт потужності

. При цьому ковзання S збільшується, а частота обертання валу n 2 зменшується, оскільки це єдина причина збільшення струму і обертаючого електромагнітного моменту.

залежність М = f(Р 2) визначається формулою М = 9550Р 2 /n 2, з якої випливає, що ця залежність представляє кілька викривлену пряму, що проходить через початок координат, т. К. Зі збільшенням навантаження на валу частота обертання ротора АД дещо зменшується.

Характер залежності коефіцієнта потужності АД від потужності на валу, т. Е. Cos  = f(Р 2), визначається виразом cos  \u003d Р 1 /

і дорівнює 0,8 ... 0,89 для нормальних АТ середньої потужності при номінальному навантаженні. Зі зменшенням навантаження на валу cos  знижується і доходить до значень 0,2 ... 0,3 при холостому ході. В цьому режимі корисна потужність на валу дорівнює нулю, однак двигун споживає потужність з мережі, тому cos  0 тут не дорівнює нулю.

характеристика коефіцієнта корисної дії h = f(Р 2) АТ наростає дуже швидко від нуля (холостий хід) до 0,4 ... 0,5 номінального навантаження і досягає максимального значення (0,85 ... 0,95.) В межах від 0,7 до 0,8 номінального навантаження , а потім повільно падає внаслідок зростання змінних втрат (див. рис. 19.6).

4. КОРОТКИЙ ОПИС МОДЕЛЕЙ АТ

ЗАВДАННЯ І МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ ДО ЇХ

ВИКОНАННЯ

Завдання 1. Ознайомитися з інтерфейсом моделі випробування АТ (рис. 19.7), уточнивши призначення вікон (полів), в т. Ч. Забезпечених стрілками для зміни, наприклад, моменту опору на валу, опору пускового реостата, вибору схеми з'єднання обмоток статора, а також вікон вихідних величин, що імітують показання вимірювальних приладів.

згідно варіанту N вибрати тип двигуна (для непарних варіантів з табл. 1 АД з короткозамкненим ротором, а для парних - з табл. 2 АТ з фазним ротором, де N - збігається з номером запису прізвища студента в навчальному журналі групи), записати в звіт його номінальні дані: номінальну механічну потужність Р н = Р 2 н на валу, лінійна напруга живлення U н і його частоту f 1, номінальний струм I н , номінальну частоту обертання валу n н , ККД  н , Номінальний коефіцієнт потужності cos  н , Число пар полюсів р обертового магнітного поля статора.

Завдання 2. Здійснити "пуск в хід" АТ (запустити програму моделювання і розрахунку параметрів АД) і "зняти" механічну і робочі характеристики АД. З цією метою:

Клацнути мишею на кнопці "Пуск", т. Е. "Підключити" обмотки статора АД до трифазної мережі змінного струму і записати в рядок 1 табл. 19.1 значення лінійної напруги U 1, лінійного струму I 1, активної потужності Р 1, "споживаної" АТ з мережі, частоти обертання ротора n 2 в режимі холостого ходу (корисний момент на валу М \u003d 0), які виводяться у відповідних полях на екрані дисплея;

- "зняти" механічну n 2 = f(M) І робочі I 1 = f(Р 2), cos  = f(Р 2), S = f(Р 2), Р 1 = f(Р 2), M= f(Р 2), h = f(Р 2) характеристики двигуна.

Для зняття характеристик необхідно:

Клацнути мишею на кнопці "Увімкнути. Навантаження", розміщеної внизу робочого поля моделі АД, т. Е. "Підключити" ланцюг обмотки збудження електромагнітного гальма до мережі;

Ступінчасто збільшуючи момент опору (навантаження) М на валу АД, записати в табл. 19.1 свідчення "вимірювальних приладів" при 8 ... 9 значеннях моменту М: Від режиму холостого ходу ( М = 0, Р 2 \u003d 0) до значення М = (1,2...1,5)М н або Р 2 = (1,2...1,5)Р 2 н .

Таблиця 19.1

Спостереження за зміною навантаження на валу можна вести як за значеннями моменту М, Так і за значеннями потужності Р 1, споживаної АТ з мережі. Наприклад, для асинхронного двигуна з параметрами: Р 2 н \u003d 0,55 кВт, h н = 0,705 і Р 1 н = Р 2 н /h н \u003d 0,55 / 0,705 \u003d 0,78 кВт зміни потужності будуть від Р 0 (потужність при холостому ході) до Р 1 \u003d 1,1 ... 1,15 кВт.

Завдання 3. За даними моделювання процесів в АД розрахувати корисну потужність P 2 на валу, ковзання S, Коефіцієнт потужності cos  і ККД h двигуна при різних навантаженнях, скориставшись наступними розрахунковими формулами:

\u003d Р 2 /Р 1; cos  \u003d Р 1 /

,

Широке поширення в різних галузях народного господарства отримали асинхронні двигуни трифазного струму з короткозамкнутим ротором. Вони не мають ковзають контактів, прості по пристрою і обслуговуванню Двигун з короткозамкненим ротором в розібраному вигляді показаний на рис. 1. Основними його частинами є статор і ротор. Сердечники статора і ротора набирають з листів електротехнічної сталі.
У пазах сердечника статора укладають і закріплюють трифазну обмотку Залежно від напруги мережі живлення і даних двигуна її з'єднують зіркою або трикутником. Висновки обмоток статора маркують, завдяки цьому полегшується збирання потрібної схеми з'єднання.
Відповідно до ГОСТ 183-74 * прийняті следющие позначення виводів обмоток окремих фаз відповідно початок і кінець першої фази С1 і С4, другий - С2 і С5 і третьої - СЗ і С6 (рис 2). Розташування висновків на коробці контактних затискачів двигуна має задовольняти вимогу простоти з'єднання обмоток по будь-якій схемі обмотку ротора від його сердечника не ізолюйте. Її разом з вентиляційними лопатками виконують литий з алюмінію або його сплавів. Стрижні обмотки і з'єднує безпосередньо замикають їх кільця утворюють так звану білячу клітку.
Конструктивне виконання двигунів залежить від способу вентиляції і ступеня захисту.
Асинхронні двигуни єдиної серії 4А за способом охолодження і ступеня захисту персоналу від зіткнення з струмоведучими або обертовими частинами, а також самої машини від потрапляння в неї сторонніх тіл мають два виконання (ГОСТ 14254-80): закрите обдувається (позначення IP44), захищене ( позначення IP23).
Двигуни виконання IP44 мають осьову систему вентиляції. Повітря подається вентилятором і обдуває зовнішню обребрена поверхню станини.
Для двигунів IP23 характерна двостороння радіальна система вентиляції, яка здійснюється за допомогою вентиляційних лопаток, розташованих на короткозамикающего кільцях ротора.

Рис. 1 Асинхронний двигун з короткозамкненим ротором в розібраному вигляді
1 - статор, 2 - клемна коробка, 3 -ротор 4 - підшипникові щити, 5 - вентилятор, 6 - кожух вентилятора
Двигуни цієї серії мають наступну структуру позначень: 4 - порядковий номер серії; А - найменування виду двигуна - асинхронний; А - станина і щити з алюмінію; X - станина з алюмінію і чавунні щити; 56-355 - висота осі обертання; S, L, М - настановні розміри по довжині корпусу; А, В - позначення довжини сердечника (перша довжина - А, друга-В); 2, 4, 6, 8, 10, 12-число полюсів; У - кліматичне виконання двигунів; 3 - категорія розміщення. Наприклад: 4АА56А2УЗ - електродвигун серії 4, асинхронний, закритого виконання, станина і підшипникові щити з алюмінію, з висотою осі обертання 56 мм, сердечник першої довжини, двополюсний, для районів помірного клімату, категорії розміщення 3.

Рис 2 Розташування висновків на щитку двигуна при з'єднанні: а - зіркою; б - трикутником

Таблиця 1

Продовження табл. 1

Основні технічні дані двигунів невеликої потужності серії 4А наведені в табл. 1.
Розроблено і випускається єдина серія асинхронних двигунів АІ. Поліпшення енергетичних, пускових і віброшумових характеристик машин цієї серії досягається за рахунок застосування нових матеріалів і конструктивних рішень.
Основні технічні дані двигунів невеликої потужності серії АІ наведено в табл. 2.
Трифазний струм, проходячи по обмоткам статора, створює обертове магнітне поле. Частота обертання поля n називається синхронної. Вона залежить від частоти fi напруги живлення і числа пар полюсів р машини:

і при f 1-50 Гц приймає значення: 3000 об / хв (р \u003d\u003d 1), 1500 об / хв (р \u003d 2), 1000 об / хв (р \u003d 3) і т. д.
Для частоти напруги мережі матимемо:

Ротор асинхронного двигуна, обертаючись в напрямку обертання поля, розвиває частоту, дещо меншу, ніж синхронна, звану асинхронної.
Таблиця 2

Відставання ротора характеризується ковзанням s. Якщо частоту обертання ротора позначити через ri2, то співвідношення для ковзання набуде вигляду

або,%,

З (2) випливає, що ковзання асинхронного двигуна змінюється від одиниці (при пуску, коли п2-0) до нуля (при синхронній частоті обертання, т. Е. Коли П2-П1). Зауважимо, що точного рівності частоти обертання поля і ротора в руховому режимі не досягається. Однак відставання ротора на холостому ходу машини так мало, що ним можна знехтувати. Значення ковзань при повному навантаженні двигуна зазвичай складають 4-6%.
Вираз для частоти обертання ротора можна отримати зі співвідношення (2):
Зауважимо, що чисельник правої частини рівності (2) має певний фізичний зміст. Різниця частоти обертання поля і ротора являє собою відносну частоту обертання, т. Е. Частоту обертання поля щодо ротора ns, або частоту ковзання.
Приклад. Відомі «1 \u003d 1000 об / МНН, s \u003d 4%. Обчислити частоту обертання ротора і відносну частоту обертання.
Маємо: ла \u003d 1000 (1-0,04) \u003d 960 об / хв, ns \u003d nl-n2 \u003d 1000-960 \u003d \u003d 40 об / хв.
Частота ЕРС і струмів, що наводяться в обмотці ротора обертовим магнітним полем, визначається частотою ковзання:
Шляхом нескладних перетворень цей вислів наводиться до виду

тобто частота ЕРС і струмів ротора за умови ft - const пропорційна ковзанню.
Приклад. Знайти частоту струму ротора для попереднього прикладу.
Імеем- / 2 \u003d / lS \u003d 50-0,04 \u003d 2 Гц.
Що розвивається двигуном потужність в межах нормальних навантажень пропорційна ковзанню. Тому про навантаженні машини можна судити по ковзанню.

Використання потужності двигуна в процесі його експлуатації може бути різним. Коефіцієнт використання потужності

де Рг - корисна потужність при довільному навантаженні; Рном - номінальна потужність, т. Е. Корисна потужність, на яку розрахована електрична машина.
Номінальної потужності відповідає номінальну напругу. Двигун споживає при цьому номінальний струм, Маючи номінальні значення частоти обертання, потужності на валу, ККД і cos φ.
Призначення двигуна полягає в перетворенні електричної енергії в механічну. В процесі перетворення виникають втрати. Вони представляють ту частину активної потужності, яка витрачається на нагрівання обмоток, стали сердечника статора і подолання сил тертя.
Ставлення корисної потужності Р2, що розвивається двигуном на валу, до активної потужності Р \\, споживаної їм із мережі, називається коефіцієнтом корисної дії:

Крім активної, двигун споживає реактивну намагнічує потужність, необхідну для утворення магнітного потоку. Таким чином, повна потужність двигуна 5 складається з активної і реактивної складових:

де Q - реактивна потужність двигуна.
Про відносному значенні перетвореної потужності судять за коефіцієнтом потужності. Чим краще використовується потужність машини, тим вище коефіцієнт потужності. Для його обчислення досить активну потужність розділити на повну:

де U, I - фазні значення напруги і струму.
Приклад. На щитку трифазного асинхронного двигуна з короткозамкненим ротором є такі позначення: Д "А. 220 /

380 В, 10,5 / 6,1 А, 2,8 кВт, 50 Гц, 2880 об / хв, КДД \u003d 81,5%, cos З розгляду цих даних укладаємо: номінальна напруга фази 220 В, номінальний фазний струм 6,1 А, корисна потужність /\u003e 2 \u003d 2,8 кВт, число пар полюсів р \u003d 1. Так як синхронна частота обертання
(В даному випадку вона дорівнює 3000 об / хв), то ковзання при номінальному навантаженні складе:

Повна потужність двигуна при номінальному навантаженні SHom \u003d 3l / ном / ном \u003d 3-220-6,1 «4000 В-А \u003d 4 кВ-А.
Активна потужність, споживана двигуном при номінальному навантаженні,
Рхном \u003d 31 / ном / ном «« Ф, ном \u003d 3-220-6,1-0,86 \u003d 3,44 кВт.
Втрати в двигуні при номінальному навантаженні
2ДРіш \u003d Ртш - Р2 \u003d 3,44 - 2,8 \u003d 0,64 кВт.
З використанням даних табл. 1 побудовані криві залежності коефіцієнта потужності двигунів від їх номінальної потужності (рис. 3).
Крива 1 відповідає синхронної частоті обертання 3000 об / хв, 2 - 1500 об / хв і 3 1000 об / хв. З рис. 3 видно, що коефіцієнт потужності асинхронного двигуна залежить від номінальної потужності і синхронної частоти обертання.
Зі збільшенням потужності при сталості синхронної частоти обертання ( «! \u003d Const) зменшується відносне значення повітряного зазору. Завдяки цьому відносна реактивна намагнічує потужність також зменшується, а коефіцієнт потужності зростає. До такого ж результату приводить збільшення синхронної частоти обертання при сталості номінальної потужності двигуна. Швидкісні машини мають менші габарити, що зумовлено зменшенням крутного моменту, у них суттєво зменшується обсяг повітряного простору між сердечниками статора і ротора.
Криві залежності питомої намагничивающей потужності двигунів від номінальної при - const показані на рис. 4, звідки видно, що питома намагнічує потужність тим менше, чим більше номінальна потужність двигуна і вище синхронна частота обертання.

Рис. 3 Криві залежності коефіцієнта потужності від номінальної потужності асинхронних двигунів при різних значеннях синхронної частоти обертання:
1 - «1 \u003d 3000 об / хв; 2/2, -1500 об / / хв; 3 - «1 \u003d 1000 об / хв

Рис. 4. Криві залежності питомої намагничивающей потужності від номінальної потужності асинхронних двигунів при різних значеннях синхронної частоти обертання:
1 - п, «\u003e 1000 об / хв; 2 «1-1500 об / хв; 3 - «1 \u003d 3000 об / хв
Перехід від залежностей, наведених на рис. 3, до залежностей на рис. 4 виробляють з використанням наступних співвідношень:
(7)



де Show, Qhom - повна і реактивна потужності двигуна при номінальному навантаженні.
З зіставлення рис. 3 і 4 неважко зробити висновок про вплив коефіцієнта потужності на енергетичні показники двигунів і живильної їх системи: у двигунів з підвищеним коефіцієнтом потужності при даній номінальної навантаженні (Рг \u003d Рном) реактивна намагнічує потужність менше. Це призводить до зменшення повної потужності і, відповідно, до зменшення струму, споживаного з мережі.

В результаті електричні втрати в обмотках машини зменшуються і обмежується падіння напруги в проводах системи електропостачання.