Лекция №56

Потери и коэффициент полезного действия

Потери в машине постоянного тока разделяются на: 1) магнитные потери в стали якоря Pc и в поверхностном слое полюсных наконечников Р_п; 2) механические потери от трения: в подшипниках, вращающихся частей о воздух (сюда же надо отнести вентиляционные потери — на вращение вентилятора, если он имеется), щеток о коллектор, Рмех; 3) электрические потери в обмотках цепи якоря и в переходных контактах щеток, Рэ; 4) потери на возбуждение, Рв; 5) потери добавочные, Р_доб.

Первые две группы потерь в сумме дают потери холостого хода (Р_с+Р_п+Р_мех=Р₀). так как соответствующую мощность машина потребляет при холостом ходе.

Электрические потери

,

где r_х — сумма сопротивлений обмоток якорной цепи, приведенных к температуре 75° С (см. § 2-7); 2U_щ — падение напряжения в переходных контактах щеток, которое принимается равным 2 В для угольных, графитных и электрографитированных щеток и равным 0,6 Вв для металлоугольных щеток.

Значения к.п.д. современных машин постоянного тока при номинальной нагрузке приведены в виде кривой на рис. 5-77.

Рис. 5-77. Коэффициент полезного действия машин постоянного тока.

Машины постоянного тока

Наиболее распространенными машинами являются машины серии ПН.

Внешний вид одной из машин серии ПН показан на рис 5-78. Для них применяется аксиальная вентиляция. Воздух забирается со стороны коллектора, продувается через каналы в якоре, междуполюсные пространства и выбрасывается в отверстия подшипникового щита со стороны привода. Станины машин выполняются сварными или из цельнотянутой трубы с приваренными к ним лапами.

Рис. 5-78. Внешний вид машины постоянного тока серии ПН.

 На рис. 5-79 представлен общий вид одной из современных машин постоянного тока небольшой мощности.

Рис. 5-79. Общий вид двигателя постоянного тока 14 кВт, 220 В, 1500 об/мин. 1 — передний подшипниковый щит; 2 — траверса; 3 — кольцо для размещения балансировочных грузов; 4 — коллектор на пластмассе; 5 — коллекторная пластина; 6 — люковая крышка; 7 — вал; 8 — обмоткодержатель; 9 — бандаж лобовых частей обмотки якоря; 10 — катушка дополнительного полюса; 11 — дополнительный полюс; 12 — станина; 13 — подъемное кольцо (рым-болт); 14 — сердечник якоря; 15 — главный полюс; 16 — катушка главного полюса; 17 — вентилятор; 18 — задний подшипниковый щит; 19 — рабочий конец вала; 20 — паз якоря; 21 — отверстие для ввода кабеля; 22 — коробка вводного устройства; 23 — задняя крышка подшипника; 24 — шариковый подшипник; 25 — передняя крышка подшипника.