誘導電動機の等価回路

誘導電動機はよく知られている装置です変圧器の原理で動作します。そのため、回転トランスとも呼ばれます。すなわち、EMFがその固定子に供給されると、電磁誘導の結果として、その回転子に電圧が誘導される。そのため、誘導電動機は回転する2次側を持つトランスと言われています。ここで、一次変圧器は誘導電動機の固定子巻線に類似し、二次変圧器は回転子に類似する。
誘導電動機は常に同期または全負荷速度以下で運転され、同期速度と回転速度との間の相対的な差はスリップとして知られており、これはsで示される。


どこ、N によって与えられる同期回転速度である。

ここで、fは電源電圧の周波数です。
Pは機械の極数です。

等価回路

任意の機械の等価回路は、そのオーム損失および他の損失などの機械の様々なパラメータを示す。
損失は​​インダクタと抵抗器。銅損は巻線で発生するため、巻線抵抗が考慮されます。また、巻線には誘導性リアクタンスによる電圧降下があるインダクタンスがあり、力率という用語も使用されています。三相誘導電動機の場合、等価回路は2種類あります。

正確な等価回路

正確な等価回路

ここでは、R1 ステータの巻線抵抗です。
バツ1 は固定子巻線のインダクタンスです。
Rc コア損失成分です。
バツM は巻線の磁化リアクタンスです。
R2/ sはローターの出力で、出力の機械的出力とローターの銅損を含みます。
固定子を基準にして回路を描くと、回路は次のようになります。

正確な等価回路

ここで他のすべてのパラメータは同じです -
R2'は固定子巻線を基準とした回転子巻線抵抗です。
バツ2'は固定子巻線を基準とした回転子巻線のインダクタンスです。
R2(1 - s)/ sは、機械的出力または有効電力に変換される電力を示す抵抗です。その抵抗器で消費される電力は、有効電力出力またはシャフト電力です。

近似等価回路

近似等価回路はちょうど描かれています1つのノードを削除して計算を簡単にするため。シャントブランチは一次側に向かって移動します。これは、固定子抵抗とインダクタンスとの間の電圧降下がより少なく、供給電圧と誘導電圧との間にそれほど差がないために行われた。ただし、これは以下の理由により適切ではありません。

  1. 誘導電動機の磁気回路はエアギャップを持っているので、励磁電流は変圧器に比べて大きいので、正確な等価回路を使用する必要があります。
  2. 回転子および固定子インダクタンスは誘導電動機でより大きい。
  3. 誘導電動機では、分散巻線を使用しています。

このモデルは、大規模モータで近似解析を行う必要がある場合に使用できます。小型モーターの場合、これは使用できません。

等価回路の電力関係

  1. 固定子への入力電力 - 3 V11Cos(Ɵ)
    どこで、V1 印加されるステータ電圧です。
    1 固定子巻線に流れる電流です。
    Cos(Ɵ)は固定子電力固定子です。
  2. ローター入力=
    電源入力 - 固定子の銅と鉄の損失。
  3. ローター銅損=スリップ×ローターへの電力入力。
  4. 開発電力=(1 - s)×ロータ入力電力。

単相誘導電動機の等価回路

単相等価回路と三相等価回路には違いがあります。単相誘導電動機回路は次のように述べている二重回転場理論によって与えられる。
定常的な脈動磁場は2つの回転磁界に分解され、両方とも大きさは等しいが方向は反対です。したがって、誘導された正味トルクは停止時にゼロです。ここでは、順方向回転をすべりsのある回転と呼び、逆方向回転を(2 - s)のすべりで与えます。等価回路は

単相誘導電動機の等価回路

ほとんどの場合、コアロス成分r0 この値は非常に大きく、計算にあまり影響を与えないため、は無視されます。
ここで、Zf 順方向インピーダンスとZb 後方インピーダンスを示します。
また、前方スリップと後方スリップの合計は2なので、後方スリップの場合は(2 - s)に置き換えられます。
R1 =ステータ巻線の抵抗
バツ1 =ステータ巻線の誘導リアクタンス。
バツメートル =磁化リアクタンス
R2’=固定子を基準とした回転子リアクタンス。
バツ2’=固定子を基準とした回転子誘導リアクタンス。

等価回路の電力の計算

  1. Zを探すf とZb.
  2. ステータ電圧/全回路インピーダンスで与えられるステータ電流を求めます。
  3. それから与えられる入力電力を見つけなさい
    ステータ電圧×ステータ電流×Cos(Ɵ)
    ここで、θは固定子電流と電圧の間の角度です。
  4. 開発した力(Pg)は、順方向電力と逆方向電力の差です。順方向電力と逆方向電力はそれぞれの抵抗で消費される電力によって与えられます。
  5. 回転子の銅損は、スリップ×Pで与えられます。g.
  6. 出力電力は
    Pg - s×Pg - 回転損失
    回転損失には、摩擦損失、風損、コアロスが含まれます。
  7. 効率は、出力電力を入力電力で除算することによっても計算できます。
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