Veszteségek egyenáramú gép

Általános rendelkezések

Amikor a villamos gép fogyasztott energia elvész ez haszontalan és hőként eltűnt. Hőleadás energiát nevezzük teljesítmény veszteség, vagy egyszerűen csak veszteség.

Vereség az elektromos gépek vannak osztva az alap és kiegészítő. Major veszteségek adódnak előforduló gép fő elektromágneses és mechanikai folyamatokat, és további veszteségek miatt a különböző másodlagos jelenség. A villamos forgógép vasveszteség osztva 1) mechanikai veszteségek, 2) a mágneses veszteség vagy vas veszteség. és 3) az elektromos veszteségeket.

Az elektromos veszteségeket tartalmazzák a veszteségeket a tekercsek, amely más néven réz veszteség. bár tekercs nem mindig rézből; kárrendezés reosztát és veszteségek az átmeneti ellenállás az ecset kapcsolatokat.

Tekinthető ez a téma a kérdések többnyire közös AC és DC gépek.

mechanikai veszteségek

Mechanikus PMH veszteség áll 1) a veszteség a csapágyak, 2) a súrlódási veszteség kefe a kommutátor vagy csúszógyűrű, és 3) a szellőzési veszteségek, amelyek magukban foglalják a súrlódási veszteség gépalkatrészek A levegő és egyéb kapcsolódó veszteségeket szellőztető berendezés (kinetikus energia elszívó és az energia veszteség a ventilátor). Egyes esetekben az elektromos autók nem hűti a levegőt, és a hidrogén vagy a víz és a megfelelő veszteséget is vonatkozik szellőzést.

Veszteségek csapágyak ppodsh által kiszámított kapcsolatokat, amelyek benne vannak a tanfolyamok a gépalkatrészek és tervezés az elektromos gépek. Ezek a veszteségek típusától függ a csapágyak (gördülő vagy csúszó), az állam a súrlódó felületek, a fajtájú kenést, és így tovább. Fontos hangsúlyozni, hogy a munkát a gép, ez a veszteség csak attól függ a fordulatszámtól és nem függ a terheléstől.

kefe súrlódási veszteséggel kell számolni a következő képlet segítségével

szellőztető pvent veszteség függ a tervezés és a gép típusát szellőztetés. Számítás részleteit e veszteség figyelembe venni a tervezés az elektromos gépek tanfolyamok. Ha a szellőzés nem épül be a kocsiba, és egy különálló ventilátor, szellőzési veszteségek gépek közé energiafogyasztását Ventilátormeghajtás.

A gép beépített önálló szellőző centrifugális ventilátor szellőzési veszteségek watt néha számított körülbelül a következő tapasztalati képletet:

ahol Q - mennyisége átnyomott levegő gép, m³ / s; v - a kerületi sebessége szellőztető szárnyak azok külső átmérője, m / s.

Mivel Q szintén arányos v. akkor a (2), hogy a veszteség pvent arányos a harmadik erő a gép sebességét.

Általános mechanikai veszteségek

Amint A fentiekből következik, minden a gép PMH veszteségek csak attól függ, a forgási sebesség, és nem függ a terhelés. A gép DC 10-500 kW veszteség pmh rendre 2-0,5% a névleges teljesítmény a gép.

mágneses veszteségek

Pmg mágneses veszteségek közé veszteségek miatt a hiszterézis és örvényáram. megfordítása okozta aktív acélon magok. Kiszámításához ezeket a veszteségeket mag részekre van osztva, amelyek mindegyikében mágneses indukció állandó. Például, az egyenáramú gép számítása egymástól függetlenül veszteségek az armatúra mag

és a fogak az armatúra

Ott p1,0 / 50 és p1,5 / 50 - specifikus vasveszteség egységnyi tömegű egy f frekvenciájú = 50 Hz, és az indukciós B = 1,0 illetve T és T B = 1,5; Ba és Bz - átlagos indukciós hátul a fogak és az armatúra; GCA és Gcz - acél súlya és a fogak hátán a szerelvény; kDa és KDZ - együtthatók tekintve növekedése miatti feldolgozás acél (hidegkeményítéssel alakítás során a lezárás a csomag lap), az egyenlőtlen eloszlása, az indukció és nem szinuszos időbeli változása indukciós törvény.

Mágneses veszteségek is tartalmaz ilyen járulékos veszteségek, amelyek függnek az értéke az elsődleges fluxus a gép (áramlási pólusok), és okozza a szerkezet a hornyolt magok. Ezek a veszteségek nevezik a további veszteségeket üresjárat, mert létezik a gerjesztett gép még üresjáratban.

1. ábra: A mágneses mező a légrés, amikor a fogazott horgony

Ahhoz, hogy ezek a veszteségek DC gépek elsősorban ppov felületi veszteségek pólustörzsek okozott fogazott csontvázat. Tekintettel a fogak és hornyok a forgó armatúra mágneses fluxussűrűség minden pontján a pólus felülete impulzusok (lásd 1. ábra) a frekvenciával

Ez a legnagyobb, ha a kérdéses pont az ellen a fogat rögzítő és minimális amikor ez ellen pont a horgony nyílásba. Ennek következtében a pole darabokat indukált örvényáram, és csakis egy olyan vékony felületi réteg, mert a végzés fz ezer hertz, vagy több. Ezek a veszteségek függnek 1) nagyságát a pulzálás, ami több nyitott rések horgonyzó, 2) pulzációs frekvencia FZ és 3) a vastagsága az acéllemez pólusok és foka egymástól elkülönítve a felszínen a pólus csúcs.

Ha a barázdák a pólus darab egyenáramú gép (ha a kompenzáció tekercs), a fogak a forgórész és a pólusok eredményeként a kölcsönös elmozdulás keletkezik mágneses fluxus lüktetés. Áramlik a fogak maximális, ha a fogat az armatúra szemben található pólusfogra, és alacsony, ha található a fogakkal szemben groove. Ezek gyakorisága pulzálás is nagy. Ezáltal egy ingadozó veszteségek ppuls fogak felszínén, valamint a veszteségek a külső felülete a csontvázat.

Hasonló felület és a lüktetést veszteségeket okozott a fogazott szerkezet magok és független a fő mágneses fluxus is felmerülhet váltóárammal gépek. Veszteség ppov ppuls és kiszámított képletek szerint szereplő elektromos gép tervezés tanfolyamok.

További terhelési veszteségeket is veszteség során felmerülő, a vezeték kötések obmotkoderzhatelyah és más adatait, ha forgó mágneses mező pólus.

Általános mágneses veszteségek

teljesítményveszteség

Pel elektromos veszteségek az egyes tekercselési kiszámítása a képlet Pel = I ² × R. Tekercsellenállás hőmérsékletfüggő. Ezért GOSZT 25941-83 magában foglalja annak meghatározását veszteségek a tekercsek, amikor aktiváljuk a működési hőmérséklet (75 ° C-on tekercsek osztályok A, E és B és 115 ° C-F és H fokozatú). Normális dc gép, két áramkör között: a lánc horgony és lánchajtás. Ezért veszteség általában kezelt láncszállodák pel.a armatúra és gerjesztő áramkör pel.v.

A veszteségek a tekercsekben is kifejezhető j áramsűrűség a tekercs és a föld (szigetelés nélkül) G. Valóban,

ahol l - teljes hossza a vezeték tekercs; s - részben a vezetőt; γ - sűrűsége a vezetőt; ρ - ellenállás.

Például, a rezet γ = 8,9 g / cm, és 75 ° C ρ = 1/4600 ohm × mm ² / cm. Ha kifejezni, akkor, j A / mm², akkor azt kapjuk,

Így a (7) képletű definiálja, watt súlyvesztesége réz tekercselés G kg 75 ° C-on és j áramsűrűség A / mm².

Az elektromos veszteségeket is veszteségeket a reosztát kiigazítást és veszteségek az átmeneti ellenállások a kefe kapcsolatok. A veszteségek az átmeneti ellenállások a kefe érintkezők kefék az azonos polaritású számítják az alábbi képlet szerint

ahol ΔUsch - feszültségesés egy kefe kapcsolatot. Mivel ΔUsch függ bonyolult módon a különböző változók és tényezők, hogy egyszerűsítse a számítások szerint GOST 11828-86 „Villamos forgógépek. Általános vizsgálati módszerek” elfogadott szén és grafit kefék ΔUsch = 1 és metallougolnyh kefék ΔUsch = 0 3 B.

további veszteségek

További veszteségek ES GP. Ez a csoport magában foglalja a veszteség által okozott különböző másodlagos jelenségek a terhelés a gép. Ezért ezek a veszteségek függ a terhelési áram is említett néha további terhelési veszteségeket okoz.

A gépek dc egyik része tekinthető veszteség miatt előfordul, hogy a torzítás a mágneses mező a légrés a görbe terhelés hatása alatt oldalirányú armatúra reakció. Ennek eredményeként, a mágneses fluxus elosztott mentén a fogak és a hátsó részben az armatúra egyenlőtlenül egyik szélétől a pólus csúcs és az indukciós fogak a hátsó az armatúra csökken, és a másik végén növeljük. Ezek az eloszlási hibák növekedését okozza a mágneses veszteségek, csakúgy, mint a nem egyenletes árameloszlás a vezető (például, ennek eredményeként a bőr hatás) növekedést okoz az elektromos szivárgást. Ennek köszönhetően nem egyenletes áramlás elosztó felület szintén növeli a veszteséget a pólus darab. Jelenlétében a kompenzáló tekercs részének tekintik a további veszteségek gyakorlatilag hiányzik.

2. ábra: Mágneses fluxus szórási részén

Egy másik része a járulékos veszteségeket DC gépek társul váltás. Amikor idővel változik flow kapcsolva szórási szakaszok (lásd 2. ábra) indukált örvényáramok a vezetékek a tekercselés. Másodlagos kapcsolási áram is okoz további veszteséget. Vannak még más okok további veszteségek (örvényáramok a kötőelemek és hasonlók).

Mivel a komplex jellege a további veszteségeket a kiszámításának képlete összetett kapunk, és ráadásul nem különösen pontos. Kísérletes meghatározása ezen veszteségek is nehéz. A gyakorlatban, ezért további veszteségek gyakran az alapján értékeljük a kísérleti adatok formájában százalékában a névleges teljesítmény. Összhangban GOST 11828-86, ezek a veszteségek egyenáramú gép a névleges terhelés veszik: a kompenzáció elmaradása tekercselés egyenlő 1,0%, és jelenlétében a kompenzáló tekercs egyenlő 0,5% a teljesítmény a generátor és a felvett teljesítmény a motor. Más terhelések, ezek a veszteségek vannak átszámolva arányában tér a terhelési áram.

Mindenféle további veszteségek nem kapcsolódik közvetlenül az elektromos folyamatok az áramkörök a gép tekercselés borítja mechanikai energiát a gép tengelyére.

Összesen vagy teljes elvesztését

Összesen vagy teljes elvesztése pΣ képviseli az összeget a veszteség: