Как и почему изменяется КПД при изменении нагрузки?

Коэффициент полезного действия является важнейшим показателем машины постоянного тока. Чем он больше, тем меньше мощность Р и ток I, потребляемые двигателем из сети при одной и той же механической мощности. В общем виде зависимость такова:

Таким образом, зависимость представляет собой весьма сложную характеристику, так как с изменением Р2 в выражении изменяются и потери . Параболическая зависимость от Р2 и определяет характер изменения от Р2. График зависимости получают на основании расчетных или опытных данных.

Рисунок - График зависимости

Двигатели рассчитываются таким образом, чтобы максимальное значение КПД было в области, близкой к номинальной мощности. Эксплуатация двигателей при малых нагрузках нежелательна вследствие малых значений rя. Значения КПД двигателей с различными способами возбуждения и мощностью от 1 до 100 кВт при номинальной нагрузке разные и составляют в среднем 0,8.

При увеличении нагрузки КПД механизма в начале намного увеличивается, а при достижении полезной мощности Р2 номинального значения Рном (Р2=Рном) КПД начинает падать. Потому что полезная нагрузка Р2 растет быстрее, чем суммарные потери в машине постоянного тока.