КПД электрической машины

ПОТЕРИ И КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ. КПД ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

КПД электрической машиныРабота каждой электрической машины сопровождается потерями энергии: в стали, от трения, в проводах обмоток и добавочными.

Потери в стали Рстили магнитные, возникают при перемагничивании тела якоря и полюсных наконечников, от гистерезиса и вихревых токов. Мощность потерь зависит от частоты перемагничивания f = рn/60 и максимального значения магнитной индукции Вм.

Потери механические Рмехили потери от трения, получаются в подшипниках, при трении вращающихся частей о воздух и трения щеток о коллектор. Мощность механических потерь пропорциональна скорости вращения машины n. Потери Рст + Рмех постоянны, при постоянной скорости вращения и неизменном токе возбуждения Iв и не зависят от нагрузки машины. Они называются потерями холостого хода Рх.

Потери электрические возникают при прохождении тока по обмотке якоря и переходному контакту между щетками и коллектором, а также во всех обмотках возбуждения и дополнительных полюсов.

Потери в щеточном контакте Рщ = ∆UЩIЯ определяются по падению напряжения UЩкоторое принимается: в — для угольных, графитных и электрографитированных щеток и 0,6 в — для металлоугольных щеток.

Потери добавочные РДОБ в обмотке и стали якоря вызываются искажением магнитного поля реакцией якоря и полями, возникающими вокруг секций, в которых происходит коммутация. Эти потери оцениваются от 0,01 до 0,005 UнIн и считаются пропорциональными I2я. Как известно, к. п. д. называется отношение полезной мощности машины Р2 к полной мощности Р1получаемой машиной. Тогда для генератора

ηг = Р2/P1 = UI/UI + (Рст + Рмех + Рэ + Рдоб) 100%

Для электродвигателя

ηдв = Р2/P1 = ((UI — (Рст + Рмех + Рэ + Рдоб))/UI) 100%

Изменение величины к.п.д. от нагрузки показано на

рис. 8-33. При малых нагрузках к.п.д. мал, так как полезная мощность Р2 мала, а потери холостого хода Рх значительны по сравнению Р2 Потери холостого хода постоянны к поэтому с ростом полезной мощности к.п.д. быстро нарастает. В дальнейшем пропорционально квадрату тока увеличиваются электрические потери Рэ рост к. п. д. замедляется и величина его, достигнув некоторого максимума, начинает уменьшаться. Наибольшее значение к. п. обычно наступает при (75—100)% Рни равно 70—93%. Большие цифры относятся к машинам большей мощности.

 

Статья на тему КПД электрической машины