В машине постоянного тока имеются следующие потери:
— на трение в подшипниках и вентиляционные - Рмех ;
— в стали - Рст;
— механические - на трение щеток о коллектор - Рщ;
— в контактах щеток - Рк;
— в обмотке якоря - Рма;
— в обмотке добавочных полюсов - Рдп;
— в цепи возбуждения- Рв;
— добавочные - Рдоб.
Механические потери Рмех [Вт] находят по таблице 2.8
Таблица 2.8
Механические потери в подшипниках и вентиляционные потери
Dа,мм | Частота вращения, мин-1 | ||||||||
- | - | - |
Порядок расчета потерь и КПД следующий:
1. Потери в стали 2013 толщиной 0,5мм.
[Вт], (2.37)
где - частота перемагничивания; и - индукция в спинке якоря и посередине зубцов, соответствующая ЭДС при нагрузке
[В]. (2.38)
Знак «+» у генератора и «-» у двигателя. Величину потока, необходимого для создания этой ЭДС, определяют по формуле
[Вб]. (2.39)
Индукция в воздушном зазоре [Тл], (2.40)
где сечение воздушного зазора [м2]. (2.41)
Индукция посередине зубцов якоря [Тл], (2.42)
а Gа и Gз – расчетная масса спинки якоря и зубцов. [кг]; [кг], La и Sa (смотри расчет спинки якоря). Для стали марки 2312 потери уменьшить на 10%.
2. Механические потери на трение щеток о коллектор.
[Вт], где [м2]; [м/c]. (2.43)
3. Потери в контактах щеток.
, где DU = 2[В] – падение напряжения в контактах щеток.
4. Потери в обмотке якоря. [Вт], где ; знак «+» - относится к генераторам, а «-» - к двигателям; ток возбуждения . Коэффициент kВ определяется следующим образом:
Таблица 2.9
Pн, кВт | |||||||||
KВ | 0,06 | 0,045 | 0,040 | 0,037 | 0,033 | 0,031 | 0,029 | 0,028 | 0,027 |
Rа = Nlп/46(2а)2Sп - сопротивление обмотки якоря при 75°С, 0м;
lп= la+lя, lя»1,4t - длина лобовой части якоря; Sп» 0,1Iн/ a - сечение проводника якоря, мм2
5. Потери в обмотке добавочных полюсов Рдп = 0,5Рма [Вт]
6. Потери в цепи возбуждения Pв = Uн iв [Вт]
7. Добавочные потери:
а) при номинальной нагрузке добавочные потери определяют из уравнения Рдоб н = 0,01Uн Iн [Вт];
б) при токе, отличном от номинального, Pдоб = Pдоб н (I/Iн)2 [Вт].
8. Суммарные потери
åP =Рмех + Рст + Рщ +Рк + Рма + Pдп + Pв + Рдоб. (2.44)
КПД генератора . (2.45)
КПД двигателя . (2.46)
Расчетные данные занести в таблицу 2.10
Таблица 2.10
Е | Pст | BЗ.0 | Рдоб | Ва | Вd | I | åP | h |
0,25 | ||||||||
0,5 | ||||||||
0,75 | ||||||||
1,25 |
По данным таблицы строим график зависимости h = f (I).
Таблица 2.1