навантаження електричної машини окремі види втрат змінюються по-різному: електричні втрати в обмотках статора і ротора, а також додаткові втрати змінюються пропорційно квадрату струму навантаження; електричні втрати в щітковому контакті змінюються пропорційно току в першого ступеня; механічні та магнітні втрати залишаються практично постійними - такими ж, як при холостому ході, якщо напруга машини U і частота її обертання n не змінюються. За цією ознакою всі види втрат можна розділити на дві групи: постійні втрати, і змінні втрати, які можна приблизно вважати пропорційними квадрату струму навантаження (зазвичай величина втрат мала в порівнянні з). Потужність P 2, що віддається машиною (Р ЕЛ в генераторах і Р МЕХ в двигунах), пропорційна струму навантаження I в першого ступеня, тому залежність
ККД від струму навантаження
()
де А, В, С - постійні.
З () випливає, що при зміні навантаження електричної машини ККД її змінюється, При холостому ході=0, так як корисна потужність Р 2 відсутня. При збільшенні навантаження ККД зростає за рахунок збільшення Р 2, але одночасно швидше, ніж Р 2, зростають змінні втрати, тому при деякому струмі I КР зростання ККД припиняється і надалі починає зменшуватися. Якщо взяти похідну і прирівняти її нулю, то можна отримати умова максимуму ККД - має місце при такому навантаженні, при якій =.
Зазвичай при проектуванні електричної машини прагнуть так розподілити втрати потужності, щоб зазначена умова виконувалося при найбільш вірогідною навантаженні машини, дещо меншою за номінальну. В обертових електричних машинах середньої та великої потужності ця умова виконується при навантаженнях 60-85% від номінальної.
При збільшенні номінальної потужності відносна величина сумарних втрат зменшується. Отже, повинен зростати і ККД машини. Ця закономірність проявляється у всіх типах обертових електричних машин і в трансформаторах - машини більшої номінальної потужності завжди мають відповідно і більший ККД, і, навпаки, ККД машин малої потужності і мікромашин зазвичай невеликий. Так, наприклад, ККД обертових електричних машин потужністю понад 100 кВт становить 0,92-0,96, потужністю 1-100 кВт - 0,7-0,9, а мікромашин - 0,4-0,6.
ККД асинхронного двигуна можна визначити з кругової діаграми як відношення відрізків. Однак для отримання більш точних результатів рекомендується визначати ККД шляхом розрахунку окремих видів втрат.
3. Способи пуску двигунів в хід
трифазний асинхронний двигун
а) з короткозамкненим ротором
Для двигунів з короткозамкненим ротором в промислових умовах використовують прямий пуск, при яких обмотку статора безпосередньо підключають до 3фазной мережі на ном. напругу. При цьому лінійний пусковий струм складає 4-8 ном. струмів (I п=(4-8) I ном). Однак, для двигуна такий струм не небезпечний, а промислові мережі на такі струми розраховані.
б) з фазним ротором
Для цих двигунів використовують резисторний (реостатний) пуск. При цьому способі в обмотку ротора включають 3фазний пусковий резистор (реостат), з'єднаний зіркою. Потім обмотку статора підключають до 3фазной мережі на ном. напругу і в міру розгону ротора, пусковий резистор виводять,...
