Второй закон электромеханики:
Не прожить нам в мире этом без потерь….

Потери мощности в машинах
постоянного тока
Преобразование энергии в МПТ

P1=Ua*Ia

Р2=M*ω

Pв=Uв*Iв

Q – количество выделяющегося тепла
(уносится с перемещением хлодагента

t- изменение температуры частей
машины (внутренняя тепловая энергия)
Потери мощности в МПТ
Электрические потери ( потери в меди):
в обмотке якоря :

∆Pma = I а 2 ⋅ Ra

в обмотке добавочных полюсов :
в обмотке главных полюсов :

в переходном контакте
щеток на коллекторе:

∆Pщ = I а ⋅ 2 ⋅ ∆U щ

∆Pв = I в 2 ⋅ Rв

∆Pmд = I а 2 ⋅ Rдп
Потери мощности в МПТ
Магнитные потери (потери в стали):
в ярме якоря

∆PJ = m j ⋅ p j

в зубцах якоря

m – масса стали части машины (кг)

β

 f 
p = k ⋅ p1−50 ⋅   ⋅ B 2
 50 

-удельные потери

k=1,5- 2,5 - коэффициент, зависящий от
формы деталей и обработки поверхности
β- коэффициент, зависящий от марки стали
f=p*ω/2π - частота перемагничивания

∆Pz = mz ⋅ p z
Потери мощности в МПТ
Механические потери:
Подшипники и вентиляция
щетки
Дополнительные потери

∆Pмех = М тр ⋅ ω

∆Pдоп ≈ 0.01 ⋅ Рн

Сумма потерь мощности:

∆PΣ = ∆Pma + ∆Pмд + ∆Pв + ∆Pщ + ∆Pj + ∆Pz + ∆Pмех + ∆Pдоп
Потери мощности постоянные (не зависят от режима работы)

Потери мощности переменные (зависят от режима работы)

КПД машины:

P2
P2
η=
=
P P2 + ∆PΣ
1
Рабочая характеристика МПТ
η
ηн

~0.6Рн

Рн

Р2
Расчёт охлаждения эл. машин

∆PΣ ⋅ ∂t = C ⋅ ∂∆ϑ + α ⋅ S ⋅ ∆ϑ ⋅ ∂t
С= с∙m – теплоёмкость машины

∆ϑ - превышение температуры машины над средой

α – коэффициент теплоотдачи с поверхности машины
S- площадь охлаждения
Пример расчёта

Кривая нагрева
машины

Кривая охлаждения
машины

Потери мощности в машинах постоянного тока

  • 1.
    Второй закон электромеханики: Непрожить нам в мире этом без потерь…. Потери мощности в машинах постоянного тока
  • 2.
    Преобразование энергии вМПТ P1=Ua*Ia Р2=M*ω Pв=Uв*Iв Q – количество выделяющегося тепла (уносится с перемещением хлодагента t- изменение температуры частей машины (внутренняя тепловая энергия)
  • 3.
    Потери мощности вМПТ Электрические потери ( потери в меди): в обмотке якоря : ∆Pma = I а 2 ⋅ Ra в обмотке добавочных полюсов : в обмотке главных полюсов : в переходном контакте щеток на коллекторе: ∆Pщ = I а ⋅ 2 ⋅ ∆U щ ∆Pв = I в 2 ⋅ Rв ∆Pmд = I а 2 ⋅ Rдп
  • 4.
    Потери мощности вМПТ Магнитные потери (потери в стали): в ярме якоря ∆PJ = m j ⋅ p j в зубцах якоря m – масса стали части машины (кг) β  f  p = k ⋅ p1−50 ⋅   ⋅ B 2  50  -удельные потери k=1,5- 2,5 - коэффициент, зависящий от формы деталей и обработки поверхности β- коэффициент, зависящий от марки стали f=p*ω/2π - частота перемагничивания ∆Pz = mz ⋅ p z
  • 5.
    Потери мощности вМПТ Механические потери: Подшипники и вентиляция щетки Дополнительные потери ∆Pмех = М тр ⋅ ω ∆Pдоп ≈ 0.01 ⋅ Рн Сумма потерь мощности: ∆PΣ = ∆Pma + ∆Pмд + ∆Pв + ∆Pщ + ∆Pj + ∆Pz + ∆Pмех + ∆Pдоп Потери мощности постоянные (не зависят от режима работы) Потери мощности переменные (зависят от режима работы) КПД машины: P2 P2 η= = P P2 + ∆PΣ 1
  • 6.
  • 7.
    Расчёт охлаждения эл.машин ∆PΣ ⋅ ∂t = C ⋅ ∂∆ϑ + α ⋅ S ⋅ ∆ϑ ⋅ ∂t С= с∙m – теплоёмкость машины ∆ϑ - превышение температуры машины над средой α – коэффициент теплоотдачи с поверхности машины S- площадь охлаждения
  • 8.