Мощность, потребляемая двигателем из сети, определяется по формуле
Р1 = √3 U1I1cos φ1.
Часть этой мощности (рис. 10.16) теряется в обмотке статора:
ΔРобм1 = 3 I12r1,
а часть, ΔРст1, составляет потери в сердечнике статора от перемагничивания и вихревых токов.
Мощность, передаваемая вращающимся магнитным полем ротору, называется электромагнитной мощностью и составляет
Рэм = P1 - ΔРобм1 - ΔРст1 = 3Е2кI2 cos ψ2.
Часть электромагнитной мощности теряется в обмотке ротора:
ΔРобм2 = 3 I22r2,
а часть, ΔРст2, составляет потери в сердечнике ротора от гистерезиса и перемагничивания.
Мощность, преобразуемая в механическую, равна
Рмех = Рэм - ΔРобм2 - ΔРст2.
Небольшая часть механической мощности теряется на трение в подшипниках ротора о воздух и вентиляцию.
Мощность, развиваемая двигателем на валу,
Рв = Рмех - ΔРмех .
Все потери мощности, кроме вентиляционных, которые представляют собой затраты мощности на продувание воздуха внутри двигателя с целью лучшего охлаждения, превращаются в теплоту и нагревают двигатель.
Известно, что мощность равна произведению момента на частоту вращения:
Р = Мω.
Механическая мощность, развиваемая двигателем, равна произведению электромагнитного момента на частоту вращения ротора.
Мэмω = Рмех.
Механическая характеристика при изменениях напряжения и сопротивления ротора.
При изменении подводимого к двигателю напряжения изменяется момент, т. к. он пропорционален квадрату напряжения.
Синхронная скорость w0 и критическое скольжение, а также форма характеристики сохраняются. Изменится величина скорости при МН, однако, это изменение будет незначительным. Уменьшение напряжения приводит к значительному снижению перегрузочной способности lМ, но снижается и ток холостого хода. При U1=UHOM магнитная цепь АД насыщена. Увеличение U1 при f=const приводит при равных условиях к быстрому увеличению тока намагничивания. Т. к. у двигателей нормального исполнения ток холостого хода превышение U1 на (20¸30)% может увеличить I0 до значений, превышающих I1H, и двигатель может нагреваться сверх допустимой температуры даже при отсутствии полезной нагрузки.
2. Введение добавочного активного и индуктивного сопротивления в цепь статора. Для ограничения величины пускового тока к. з. АД иногда в цепь статора вводят добавочное активное или индуктивное сопротивления. При этом уменьшаются критический момент и критическое скольжение в двигательном режиме. Скорость, соответствующая критическому скольжению, несколько возрастает. Семейства механических характеристик для этих случаев изображены на рисунках.
Введение в цепь статора добавочных сопротивлений вызывает понижение напряжения на его зажимах и уменьшает броски тока и пускового момента, что важно для смягчения ударов в передачах. Правда, в добавочном активном сопротивлении теряется часть энергии, а введение добавочного индуктивного сопротивления уменьшает коэффициент мощности двигателя.