Определение кпд косвенным мотодом

Согласно ГОСТ 11828—75, непосредственное определение кпд возможно в том случае, если его гарантированное значение не превышает 75%. Для двигателей с гарантирован­ным кпд более 75% определение кпд производится косвенным методом по формуле

где Р₁— потребляемая мощность из сети, Вт (или кВт) (из рабочих характеристик при М_н).
    Сумма потерь в двигателе, определяемая методом отдельных потерь: ΣP= Р_мех + Р_ст + Р_м1 + Р_м2 + Р_д где Р_мех — механические потери на трение (в подшипниках и вентиляционные);
    Р_ст — потери в стали;
    Р_м1— электрические потери в обмотке статора;
    Р_м2 — электрические потери в обмотке ротора;
    Р_д — добавочные потери.
    Механические потери Р_мех и потери в стали Р_ст определяются из характеристик холостого хода.
    Поскольку потребляемая из сети мощность при холостом ходе Р₁₀ = Р_ом1+ Р_ст+Р_мех, то, вычитая из мощности Р₁₀ электрические потери в обмотке статора Р_ом1 при холостом ходе, получим сумму потерь в стали и механических потерь Р_ст+Р_мех ,т.е. Р ₁₀ — Р _ом1  ⁼Р_ст+Р_мех .
    Здесь Р _ом1  =  3I²_0Ф R₁ где R₁,— активное сопротивление фазы статора.
    Для разделения потерь в стали и механических потерь строят кривую зависимости Р₀ = f(U₁), где Р₀ = Р_ст+Р_мех, и экстраполируют ее до пересечения с осью ординат (рис. 1.2). Точка пересечения кривой P₀= f(U₁) с осью ординат соответствует механическим потерям Рмех, так как теоретически при U₁ = 0 потери в стали Р_ст = 0.

Рис. 1.2. Характеристика холостого хода асинхронного двигателя.

 На практике экстраполяция кривой Р₀ = f(U₁) может привести к ошибке, так как крайняя левая точка этой кривой располагается на значительном расстоянии от оси ординат. Эта ошибка может быть уменьшена, если построить зависимость Р₀ = f(U₁²), которая близка к прямой и на которой опытные точки располагаются более удобно для экстраполяции.
    В качестве контроля для определения Р_мех можно иcпользовать «метод касательной». Из начала координат проводят касательную к кривой P₀= f(U₁); ордината точки касания равна 2Р_мех. В основу этого метода положено допущение, что кривая Р₀ = f(U₁) является квадратичной параболой.
    Потери в стали Р_ст определяют как разность Р₀ — Р_мех при номинальном напряжении U_1н .
    Электрические потери в обмотке статора Р_м1 определяются по току статора, взятому из рабочих характеристик при М=М_н, и активному сопротивлению фазы, которое приводится к температуре 75°С:

    Р_м1 = 3I²_1Ф R₁₇₅

где R₁ — активное сопротивление фазы обмотки статора при температуре θ, указанное  в табличке, прикрепленной к стенду;
    θ— температура окружающего воздуха.
    Электрические потери в роторе Р_м2 определяются через скольжение по формуле Р_м2 = s(Р₁— Р_м1—Р_ст), где s берется из рабочих характеристик для момента М_н. Здесь выражение в скобках представляет собой электромагнитную мощность, передаваемую от статора к ротору.
    Добавочные потери, согласно ГОСТ 11828—75, составляют 0,5% Р_1н при номинальном токе I_1н. При других нагрузках добавочные потери изменяются пропорционально квадрату тока I₁ т. е.

 .