§ 4. Добавочные потери

Добавочные потери в машинах постоянного тока складываются из потерь в стали полюсных наконечников, обусловленных пульсацией основного магнитного потока вследствие зубчатости якоря, потерь в стали якоря вследствие искажения основного магнитного поля реакцией якоря, потерь от вихревых токов в меди обмоток, если обмотка выполнена из проводов большого сечения, потерь, связанных с коммутацией тока, и неучтенных потерь.

Согласно ГОСТ 183—55, в машинах без компенсационной обмотки величину добавочных потерь принимают равной 1% полезной мощности для генераторов или 1% подводимой мощности для двигателей. В машинах с компенсационной обмоткой величину этих потерь принимают равной 0,5% Р_а.

§ 5. Коэффициент полезного действия машины постоянного тока

Распределение энергии в машине постоянного тока изображают на энергетической диаграмме. Рассмотрим энергетические диаграммы для генератора (рис. 82, а) и двигателя (рис. 82, б).

104

Рис. 82. Энергетические диаграммы: а — генератора, б — двигателя

на покрытие механических потерь Р_Мех, часть на потери в меди обмоток якоря и возбуждения Р_и, на потери в щеточном контакте и добавочные потери. Оставшуюся мощность называют электрической, полезной мощностью генератора Р₂ = UI, которую он отдает в сеть. Величину этой мощности обозначают на заводском щитке генератора.

Энергетическая диаграмма для двигателя имеет несколько другой вид (рис. 82, б). К зажимам двигателя

105

Если измерить подведенную Р₁ и отдаваемую Р₂ мощ- ности и определить к. п. д. по формуле (57), то такой метод определения к. п. д. называют прямым. Прямой метод определения к. п. д. не применяют, так как он неэкономичен: нужно машину нагружать на полную мощ- ность, что вызывает большой расход энергии, — и нето- чен, так как при измерении больших мощностей трудно добиться высокой точности измерений.

На практике к. п. д. определяют косвенным методом. Для этого находят сумму потерь 2>Р, имеющихся в ма- шине при определенном режиме работы, и к. п. д. опре- деляют по следующим формулам^- для двигателя р ур

Рдв— —

р 1

U1 - (Р_ст + Р_иех + Р_эп +Р_Щ + р_доб) UI

(69)

для генератора

__ Р_а

Рген — р_{2 +} у_Р —

_ UI

+ (^01 + Т’мех + -^эд + + ^доб)

(70)

где U — напряжение машины (в);

I — ток машины (а) пишется на заводском щитке. При неполной нагрузке берется величина тока, соответствующая нагрузке машины, а

ЦР — Рст Г Рмех ~Ь Р_т + Рщ -Рдоб- (71)

Потери определяют опытным и расчетным путем по ранее приведенным формулам.

106

UI — P₀ — Р_т — Р_щ — P_Ro6 UI

Сопротивления обмоток якоря и последовательной обмотки возбуждения пересчитываем относительно температуры 75°

(Дя ^<5)75 — (Дя “Ь Дс) • [1 ~Ь ^а (75 — 0_г)] — = (0,06 + 0,08) • [1 + 0,004 (75 — 15)] = 0,1736 ом.

Находим ток якоря:

/_я = / — г_в = 62 — 2 = 60 а.

Находим электрические потери:

Рэп ⁼⁼ 1я (Дя “Ь Д0)75 “Ь ==

= 60² • 0,1736 + 2 ■ 220 = 625 + 440 = 1065 вт.

Находим потери холостого хода двигателя:

P_Q = Р_ст -f Р_тх = UI_no = 220 • 4 = 880 вт.

Находим потери в щеточных контактах:

р_щ =ДЕ7_щ/„ = 2 • 60 = 120 вт.

Находим добавочные потери:

Р_доб = 0,01 • С7„/_н = 0,01 ■ 220 • 62 = 136,4 вт.

107