Вопрос 4. КПД двигателя постоянного тока

В машинах постоянного тока при работе происходит потеря энергии, которая складывается из трех составляющих:

1) Потери в стали Рст, возникающие в сердечнике якоря. При вращении якоря в его сердечнике индуктируются вихревые токи, а сталь сердечника непрерывно перемагничивается. На это затрачивается мощность. Потери в стали обращаются в тепло и нагревают сердечник якоря.

2) Потери энергии на нагревание проводов обмоток возбуждения и якоря проходящими по ним токами, называемые потерями в меди, - Робм. Потери в обмотке якоря и в щеточных контактах зависят от тока в якоре, т. е. являются переменными - меняются при изменениях нагрузки.

3) Механические потери Рмех, представляющие собой потери энергии на трение в подшипниках, трение вращающихся частей о воздух и щеток о коллектор. Эти потери зависят от частоты вращения якоря машины. Поэтому механические потери постоянны, не зависят от нагрузки.

Кпд машины в процентах:

где - полезная мощность; - потребляемая машиной мощность.

При работе машины двигателем:

Потребляемая мощность: = UI, где U - напряжение питающей сети; I - ток, потребляемый двигателем из сети.

Полезная мощность:

= - Pст - Pобм - Pмех = UI - Pст - Pобм – Pмех.

Контрольные вопросы 1. Дать определение двигателю постоянного тока. 2. Объяснить принцип действия двигателя постоянного тока. 3. Объяснить правило левой руки и применить его для определения направления вращения якоря двигателя. 4. Рассказать какие способы возбуждения двигателей постоянного тока вам известны?

5. Рассказать о способах регулирования частоты вращения якоря двигателя постоянного тока.

6. Записать формулу для определения КПД работы машины.

7. Привести примеры использования двигателей постоянного тока в зависимости их рабочих характеристик.

8. Какие способы смягчения пусковых моментов вам известны.

9. Решить задачу:

Двигатель постоянного тока с параллельным возбуждением развивает полезную мощность на валу Р2, потребляя из сети ток I при номинальном напряжении Uном. Ток в обмотке якоря Iя., в обмотке возбуждения Iв.. Частота вращения якоря п2 Двигатель потребляет из сети мощность Р1 Полезный вращающий момент двигателя М. В якоре двигателя наводится противо-ЭДС Сопротивление обмотки якоря Rя, обмотки возбуждения Rв. Суммарные потери мощности в двигателе Σр, а его КПД - η. Определить величины, отмеченные?

Р1, кВт Р2 кВт Σр кВт Uном В , В I, А Iя, А Iв, А Rя, Ом Rв Ом М н·м? n2 об/ мин η

? ? ? ? ? ? ? 0,6