Постоянна ли мощность, потребляемая двигателем при различных условиях нагрузки?

В установившемся режиме электрическая мощность, подводимая к двигателю, точно равна выходной механической мощности на валу двигателя за вычетом любых потерь.

Вы можете прийти к этому выводу, рассматривая закон сохранения энергии. Если бы мощность, подводимая к двигателю, превышала бы мощность, потребляемую нагрузкой, дополнительная мощность должна была бы куда-то уходить. (В реальной жизни избыточная мощность запасается в виде кинетической энергии — двигатель разгоняется.)

Чтобы проиллюстрировать, что входная мощность пропорциональна выходной мощности, см. примеры кривых двигателя ниже. Обратите внимание, что потребляемая двигателем мощность (красная кривая) примерно пропорциональна выходной мощности. Также обратите внимание, что мощность на холостом ходу составляет 12 100 Вт - это потери двигателя на холостом ходу, т.е. потери на трение, потери в железе, потери в меди.

Не позволяйте отставанию индуктивного тока (полной мощности) запутать проблему. Закон Ома все еще действует.

Когда вы подаете напряжение на двигатель, результирующее движение создает «обратную электродвижущую силу» против катушек; его вращение возвращает сопротивление, которое регулирует ток пропорционально скорости двигателя.

Если внешняя нагрузка снижает скорость двигателя, эта «противоэдс» уменьшается (сопротивление двигателя уменьшается ) , увеличивая ток для поддержания напряжения , и, таким образом, увеличивается мощность .

Ваш друг не прав. Номинальная мощность двигателя – это номинальная мощность, которую двигатель производит на валу. Это не мощность, которую потребляет двигатель. Также обратите внимание, что это номинальная мощность, что означает, что он не всегда производит эту мощность, а только то, что это максимальная мощность, с которой двигатель может безопасно работать непрерывно. Входная мощность двигателя зависит от нагрузки.

«Например, двигатель мощностью 10 кВт всегда будет потреблять 10 кВт независимо от нагрузки на него. Он сказал, что потребляемая мощность составляет P = 3 VIpf (pf = коэффициент мощности) для трехфазного асинхронного двигателя».

Если бы это было так, двигателей, которые мы знаем сейчас, вероятно, не существовало бы.

Поскольку V постоянно, произведение (I x PF) также должно оставаться постоянным. Поскольку коэффициент мощности варьируется от 0 до 1, двигатель будет работать со смехотворно низким коэффициентом мощности при полной нагрузке. Вы могли бы решить эту проблему только в том случае, если бы двигатели были невероятно габаритными или PF был бы стандартным для каждого двигателя.

Вы правы, а кто-то ошибается. двигатель без нагрузки потребляет небольшой ток, а также имеет низкий коэффициент мощности. при нагрузке увеличивается коэффициент мощности и увеличивается потребляемый ток.

потребляемая мощность - скользкий термин, например, первый закон термодинамики ставит ее на 0

двигатели выделяют тепло в основном за счет электрического сопротивления, поэтому нагрев пропорционален току, протекающему через двигатель, ток в основном пропорционален крутящему моменту, поэтому он также увеличивается с нагрузкой.

Поместите большой двигатель, такой как пылесос или циркулярная пила, на длинный шнур с лампой накаливания. ночью запустите двигатель, и вы увидите, что лампа тускнеет, а затем снова загорается, это является доказательством того, что двигатель создает переменную нагрузку. Аналогичный эксперимент можно провести с карманным фонариком с двигателем вентилятора и резистором 10 Ом последовательно с аккумулятором. (замедлите вентилятор рукой и посмотрите, как тускнеет лампа)

Единственное, что может быть постоянным, это реактивная мощность.

Мощность, потребляемая двигателем = мощность, требуемая нагрузкой + потери. Так что ты был прав.

Путаница, которая возникла у вашего «друга», может быть связана с тем фактом, что ЧАСТЬ этих потерь в двигателе фиксирована, что означает, что есть потери, связанные с тем, что куски железа и медные жилы вообще работают как двигатель, и эти потери остаются неизменными независимо от нагрузки на двигатель . Таким образом, по мере снижения нагрузки на двигатель, несмотря на то, что КОЛИЧЕСТВО потерянной мощности уменьшается с уменьшением нагрузки, ПРОЦЕНТ от общей нагрузки, которую представляют эти фиксированные потери, действительно увеличивается.

Итак, для грубого примера предположим, что у вас есть полная нагрузка на двигатель, который потребляет 1000 Вт с общими потерями 100 Вт, из которых 10 Вт — это фиксированные потери в двигателе, поэтому 10% потерь — это фиксированные потери. Если нагрузка на двигатель упадет до 500 Вт, а потери упадут, может быть, до 60 Вт, но эти 10 Вт потерь в самом двигателе останутся постоянными, эти 10 Вт теперь составляют 17% от общих потерь вместо 10%. Подобные проблемы сбивают с толку некоторых людей, думая, что фактическая общая мощность не меняется, потому что «потери увеличиваются». Это ОТНОСИТЕЛЬНОЕ увеличение в ПРОЦЕНТАХ, а не ФАКТИЧЕСКОЕ увеличение, которое имеет место.