В этом режиме, когда обмотка статора подключена к сети, обмотка ротора разомкнута, а ротор заторможен, физические процессы в АД полностью подобны процессам в трансформаторе при холостом ходе. Отличие заключается только в том, что обмотки статора и ротора распределены по пазам и сопротивление магнитной цепи АД больше, чем в трансформаторе ввиду наличия достаточно большого (0,5 мм и более) воздушного зазора.
Поэтому ток холостого хода Io в АД значительно больше, чем в трансформаторе и может достигать (20…40)% и даже более от номинального тока. Этот ток вызывает увеличение потерь в обмотке статора и уменьшение коэффициента мощности двигателя.
Поскольку тока в роторе в рассматриваемом режиме нет, то и электромагнитный момент Мэм равен нулю.
Часть картины вращающегося магнитного поля статора, созданного током холостого хода статора Io, показана на рис 1,а.
Магнитный поток взаимоиндукции Фо сцепляется с обмотками ротора и статора и индуктирует в них ЭДС Е1 и Е2. Поток рассеяния Фрс1 сцепляется только с обмоткой статора и индуктирует в ней ЭДС рассеяния Ерс1.
Значения ЭДС Е1 и Е2 равны:
где Фоm – полный основной магнитный поток; и число витков обмотки статора и ротора.
В соотношениях имеются ввиду первые гармоники ЭДС статора и ротора.
Рис. 1 — Распределение магнитных полей заторможенного асинхронного двигателя при холостом ходе (а) и коротком замыкании (б)
Поскольку ротор в рассматриваемом режиме неподвижен s=1, то:
Отношение:
ЭДС рассеяния уравновешивается, как и в трансформаторе, равным по величине падением напряжения:
где x1 – индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора.
Падения напряжения на активном сопротивлении обмотки статора равно:
Уравнение равновесия ЭДС цепи статора для холостого хода при неподвижном роторе имеет вид:
Падение напряжения при холостом ходе весьма мало, поэтому можно записать, что:
Схема замещения обмотки статора в рассматриваемом режиме целиком подобна схеме замещения трансформатора на холостом ходу и представлена на рис.2 (а).
Рис. 2 — Схемы замещения обмотки статора (а) асинхронного двигателя и вторичной цепи (б) при неподвижном роторе
Вот такой вот с одной стороны сложный, а с другой простой материал для понимания. Конечно я и сам не любитель формул, но для общего образования и представления процессов это необходимо иметь под рукой.