Потери мощности

В процессе преобразования энергии в машинах постоянного тока часть энергии преобразуется в теплоту и рассеивается в машине. По­тери мощности бывают следующие:

электрические P_п.пр – это потери на нагрев проводов обмоток якоря, добавочных полюсов, возбуждения и др. В каждой обмотке электрические потери пропорциональны квадрату тока: , где I – ток в обмотке; R – ее сопротивление. При этом в сопротив­ление обмотки якоря включается сопротивление щеточного контакта, а в сопротивление параллельной обмотки возбуждения – сопротив­ление регулировочного реостата R_pв;

потери в стали магнитопровода от гистерезиса и вихревых токов Р_п._с- Эти потери пропорциональны квадрату магнитной индукции и частоте вращения якоря;

механические Р_п.мех – это потери, вызванные трением в подшип­никах, щеток о коллектор и вращающегося якоря о воздух. Механи­ческие потери пропорциональны частоте вращения.

Таким обра­зом, подводимая к двигателю из сети элек­трическая мощность . Часть этой мощности Р_п.пр тратится на нагрев проводов обмоток. Оставшаяся часть мощности Р_эм,называемая элект­ромагнитной мощностью, характеризует электроэнергию, преобразуемую в механи­ческую. Под действием этой мощности происходит вращение якоря. При этом часть мощности Р_п.с затрачивается на нагрев стального магнитопровода якоря, часть Р_п.мех – на трение. Оставшаяся мощность Р₂ представляет собой полезную механическую мощность на валу двигателя.

КПД двигателя и генератора , где Р₂ – механиче­ская мощность на валу двигателя или электрическая мощность гене­ратора, отдаваемая приемнику; P₁ – электрическая мощность, подво­димая к двигателю из сети, или механическая мощность двигателя, вращающего якорь генератора.

Номинальное значение КПД двигателей малой мощности со­ставляет 0,78-0,85, а двигателей средней и большой мощности - 0,85-0,94.