7.Электромагнитный момент машины постоянного тока.

При прохождении по пазовым проводникам обмотки якоря тока i_a на каждом из проводников появляется электромагнитная сила . Совокупность всех электромагнитных сил F_эм на якоре, действующих на плечо, равное радиусу сердечника якоря (D_a/2), создает на якоре электромагнитный момент М.

Сила Fэм одновременно действует на число пазовых проводников N_i=α_iN. ЭМ момент постоянного тока М = Fэм αiN Da/2. Т.к . ,где (ток параллельной ветви) ,то момент постоянного тока:

М = Вδli[Ia/2a]α_iN Da/2

Используя выражения иполучим выражение электромагнитного момента:

М =(pN/2πa)ФIa=смФIa

Где cм = pN/2πa – величина, постоянная для данной машины, I_A-ток в обмотке якоря.

Электромагнитный момент машины при ее работе в двигательном режиме является вращающим, а при генераторном режиме – тормозящим по отношения к вращающему моменту приводного двигателя.

8.Потери и кпд машины постоянного тока.

При работе эл. Машины часть потребляемой ею энергии теряется бесполезно и рассеивается в виде тепла. Мощность потерянной энергии называют потерями мощности (потери)

Потери в электрических машинах подразделяются на основные и добавочные. Основные потери возникают в результате происхо­дящих в машине основных электромагнитных и механических процессов, а добавочные потери обусловлены различными вто­ричными явлениями. Во вращающихся электрических машинах основные потери подразделяют на 1)механические потери, 2)магнитные потери, или потери в стали 3)электрические потери

Магнитные потери. Магнитные потери Рмг включают в себя потери на гистерезис и вихревые токи, вызванные перемагничиванием сердечников активной стали листов в пакете якоря. Для вычисления этих потерь сердечник подразделяется на части и потери отдельно вычисляются в сердечнике статора рмга и в зубцах якоря рмгz.

К магнитным потерям относят так же добавочные потери, которые зависят от величины основного потока машины и вызваны зубчатым строением сердечников. К этим потерям относятся прежде всего поверхностные потери потери рпов в полюсных наконечниках, обусловленных зубчатостью якоря.

Так же к магнитным потерям относятся пульсационные потери рпульс возникающие в зубцах.

Общие магнитные потери Рмг= рмга + рмгz + рпов + рпульс

Электрические потери. В коллекторной машине постоянного тока электрические потери обусловлены нагревом обмоток и щеточного контакта. Потери в цепи возбуждения определяются потерями в обмотке возбуждения и в реостате, включенном в цепь возбуждения: . Потери в обмотках цепи якоря, где- сопротивление обмоток в цепи якоря.

Электрические потери также имеют место и в контактных щетках: , где - переходное падение напряжения. Электрические потери в цепи якоря и в щеточном контакте зависят от нагрузки машины, поэтому их называют переменными.

Механические потери. В машине постоянного тока механические потери складываются из потерь от трения щеток о коллектор , трения в подшипниках и потерь на вентиляцию.

Общие механические потери: .

В каждой машине эти потери зависят только от скорости вращения и не зависят от нагрузки.

Добавочные потери.

К этой группе относят потери, вызванные различными вторичными явлениями при нагрузке машины.

В машинах постоянного тока одна часть таких потерь возникает из-за искажения кривой магнитного поля в воздушном зазоре при нагрузке под влиянием поперечной реакции якоря. Другая часть добавочных потерь связана с коммутацией.

Все виды добавочных потерь, не связанные непосредственно с электрическими процессами в цепях обмоток машины, покрываются за счет механической мощности на валу машины.

Суммарные или полные потери представляют сумму всех потерь:

КПД. Представляет собой отношение мощностей: отдаваемой (полезной) Р2 к подводимой (потребляемой) Р1:

η=Р2/Р1.

Определяем суммарную мощность выше перечисленных потерь

_{можно посчитать КПД машины:}

для генератора

для двигателя

_{Зависимость КПД машины от нагрузки выражается графиком (рис 7-1)}

КПД можно определить 2 методами:1)Методом непосредственной нагрузки по результатам измерений подведенной Р₁и отдаваемой Р₂.2)Косвенным методом по результатам измерений и последующих вычислений потерь. Метод непосредственной нагрузки применяется только машин малой мощности, для остальных случаев используется косвенный метод, как более точный и удобный.