В процессе преобразования энергии в машинах постоянного тока часть энергии преобразуется в теплоту и рассеивается в машине. Потери мощности бывают следующие:
электрические Pп.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 Rpв;
потери в стали магнитопровода от гистерезиса и вихревых токов Рп.с- Эти потери пропорциональны квадрату магнитной индукции и частоте вращения якоря;
механические Рп.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 Рп.пр тратится на нагрев проводов обмоток. Оставшаяся часть мощности Рэм,называемая электромагнитной мощностью, характеризует электроэнергию, преобразуемую в механическую. Под действием этой мощности происходит вращение якоря. При этом часть мощности Рп.с затрачивается на нагрев стального магнитопровода якоря, часть Рп.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.