Потери в роторной цепи согласно (6.8) пропорциональны моменту на валу двигателя и скольжению

3 I₂² r₂ = M ·ω₀ s

Ориентировочно можно считать, что потери в обмотках ста­тора относятся к потерям в обмотках ротора в соотношении r₁ / r₂. Тогда переменные потери для асинхронных двигателей будут

                                                                                        (11.3)

Мы видим, что при работе с неполной нагрузкой кпд двига­теля снижается.

Типичная кривая зависимости кпд от загрузки двигателя показана на рис. 11.1.

Рис. 11.1. Зависимость кпд асинхронного дви­гателя от нагрузки (двигатель 4АИ16084)

Отсюда следу­ет, что завышение установленной мощности двигате­ля ведет к сниже­нию его эксплуата­ционного кпд, т.е. к непроизводитель­ному расходу элек­троэнергии.

Кпд преобра­зовательного уст­ройства, если по­следнее выполнено на базе силовых на базе силовых полупроводниковых приборов, довольно велико. Потери в преоб­разователе определяются, главным образом, величиной прямого падения напряжения в полупроводниковом приборе. В среднем можно считать, что Δ U = 2В, для мостовых схем – 4,0В. Таким образом, номинальные потери для преобразователей напряжени­ем 440В составляют 1%, а для преобразователей напряжением 220В – 2%. С учетом потерь в реактивных элементах полупроводниковых преобразователей можно полагать, что их кпд со­ставляет 0,95-0,98.

Потери в механическом передаточном устройстве: редукторе, трансмиссии и др., определяются главным образом, силами трения. Величина этих потерь, а, следовательно, кпд механиче­ской передачи зависит от типа используемых подшипников, класса обработки зубчатых колес, систем смазки и др. Кпд механической передачи не остается постоянным, а существенно зави­сит от величины передаваемого момента.

Под кпд рабочей машины понимают произведение кпд элек­тропривода η_эп на кпд собственно рабочей машины. Так, для вентиляторной установки

                                                                (11.4)

Здесь Q – производительность вентилятора, м /с;

 Н – напор, Па;

η_вен – аэродинамический кпд вентилятора;

Р_затр            – затраченная электрическая мощность.

Если рабочая машина работает в энергетически постоянном режиме, то ее энергоемкость, выражаемая через кпд, определяет­ся по (11.4). Если рабочая машина работает циклически (напри­мер, лифты, грузоподъемные механизмы, продольно-строгальные станки и многие другие), то более правильно кпд рабочей маши­ны

определять по затратам энергии за цикл работы

                                                                      (11.5)

где

–соответственно полезная работа за цикл, затраченная энергия за цикл, потери энергии за рабочий цикл.

В сети переменного тока, питающей электропривод, цирку­лирует реактивная мощность. Негативным результатом наличия реактивной мощности является загрузка питающей сети реактив­ным током, не создающим работы. Величина реактивной мощно­сти оценивается величиной cosφ, где под углом φ понимается фаза сдвига первой гармоники тока от первой гармоники напряжения. У асинхронных короткозамкнутых двигателей номиналь­ный cosφ составляет примерно 0,7-0,8. Недогрузка асинхронно­го двигателя ведет к дальнейшему снижению cosφ.

Cosφ _эп= Cosφ _эд· Cosφ _пр

В приводах по системе ТП-Д (см. раздел 5.3) cosφ = cosа, что определяется запаздыванием, устанавливаемым системой импульсно-фазового управления, открывания тиристоров. По­этому в приводах ТП-Д при высокой скорости вращения cosφ в питающей сети переменного тока будет высоким (0,8-0,9), по ме­ре снижения скорости, когда угол а растет, cosφ будет умень­шаться. При включении привода ТП-Д имеют место броски реак­тивной мощности.

В современных системах регулируемого электропривода стремятся использовать неуправляемые выпрямители, осуществ­ляя регулирование величины напряжения, подаваемого к обмот­кам двигателя, широтно-импульсными методами (см. например, схемы рис.5.29. 6.12). В этом случае cosφ  в питающей сети бу­дет не ниже 0,95.

С точки зрения компенсации реактивной мощности многих потребителей электроэнергии эффективно использование для не­регулируемых электроприводов синхронных двигателей большой мощности, которые при перевозбуждении способны генерировать реактивную мощность для ее компенсации в пределах энергосис­темы данного