Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Потери мощности в электрической машине
Работа электрической машин сопровождается безвозвратной для нее потерей части мощности. Эта мощность расходуется на преодоление различных видов трения (в том числе и молекулярного) в токо- и потокопроводящих материалах, в переходных контактах и перемещающихся поверхностях. Все потери превращаются в тепло, рассеивающееся в пространство. Возникающие в машине потери могут быть равными рассеивающимся или оказаться больше их (при перегрузке). В первом случае машина будет работать с постоянной температурой своих частей, во втором температура машины будет расти, вызывая преждевременное старение изоляции или вовсе разрушая ее. Различают основные и добавочные потери. К основным относят электрические, магнитные и механические. К добавочным - большую группу незначительных по величине потерь, возникающих в активных и конструктивных элементах от побочных явлений в машине: вытеснения тока в обмотках, продольных и поперечных пульсаций магнитного потока, искажения формы потока, ЭДС, тока, вихревых токов в крепежных деталях и т.д. Расчет добавочных потерь сложен и не гарантирует достаточной точности. В ориентировочных расчетах допускается определение суммы добавочных потерь частью номинальной мощности машины:
(7.1)
где - мощность, подведенная к двигателю или полезно отданная генератором в номинальном режиме. Для других нагрузок эти потери пересчитывают пропорционально квадрату тока нагрузки. Все виды добавочных потерь, не связанных непосредственно с электрическими процессами в цепях обмоток машины, покрываются за счет механической мощности машины. Электрические потери в каждой обмотке вычисляют по формуле
(7.2)
Сопротивление r обмотки зависит от ее температуры и поэтому эти потери определяют при температуре 75 °С для классов изоляции А, Е, В и 115 °С для классов F и Н. По формуле (7.2) рассчитывают потери в обмотках якорей машин постоянного тока, синхронных машин, статорных и роторных обмоток асинхронных машин. Эти потери переменны и зависят от второй степени тока нагрузки:
(7.3)
К электрическим потерям относят также потери в регулировочных реостатах и потери в щеточных контактах. Потери в переходных контактах щеток зависят от материала щеток:
. (7.4)
Здесь падение напряжения, приходящееся на один щеточный контакт. Так как зависит от разных величин и факторов, то с целью упрощения расчетов, согласно ГОСТ 112826-85, принимают для угольных и графитных щеток 1 В, для металлоугольных щеток 0,3 В. Потери в обмотках возбуждения по своей сущности не отличаются от потерь в якорных обмотках и могут быть рассчитаны по той же формуле (7.2). Пренебрегая в первом приближении изменением напряжения машины при различных нагрузках, удобнее рассчитывать потери вобмотках возбуждения по формуле
, (7.5)
где и - номинальные значения тока и напряжения обмотки возбуждения, соответственно. Магнитные потери обусловлены явлением гистерезиса и вихревыми токами. Потери на гистерезис пропорциональны частоте f и квадрату индукции . Потери от вихревых токов , пропорциональны квадратам частоты и индукции В 2. В практических расчетах электрических машин определяют сразу полные магнитные потери в отдельных элементах магнитопроводов, в каждом из которых магнитная индукция постоянна. В машинах постоянного тока вычисляют отдельно потери в сердечнике якоря
(7.6)
и в зубцах якоря
. (7.7)
Здесь и удельные потери в стали на единицу массы при частоте = 50Гц и индукциях соответственно В = 1Тл и В = 1,5 Тл; и средние значения магнитной индукции в спинке и зубцах якоря; и массы стали спинки и зубцов якоря; и коэффициенты, учитывающие увеличение потерь вследствие обработки стали (наклеп при штамповке, замыкание листов в пакете), из-за неравномерности распределения магнитной индукции и несинусоидальности закона изменения магнитной индукции во времени. К магнитным потерям относят и такие добавочные потери , которые зависят от значения основного магнитного потока машины и вызваны зубчатым строением сердечников – пазов и зубцов на якоре, в полюсных наконечниках (при установке в машине компенсационной обмотки). Эти потери иногда называют добавочными потерями холостого хода, так как они существуют в возбужденной машине уже при холостом ходе, вследствие пульсаций магнитного потока.
Общие магнитные потери
. (7.8)
Механические потери составляют потери в подшипниках, на трение щеток о коллектор или контактные кольца и вентиляционные потери, которые включают потери на трение частей машины о воздух и другие потери, связанные с вентиляцией машины (мощность кинетической энергии отходящего воздуха и потери в вентиляторе). Потери в подшипниках зависят от типа подшипников (качения или скольжения), от состояния трущихся поверхностей, вида смазки и т.д. При работе данной машины эти потери зависят только от скорости вращения и не зависят от нагрузки. Потери на трение щеток могут быть вычислены по формуле
, (7.9)
где - коэффициент трения щеток о коллектор или контактные кольца; удельное давление на щетку; контактная поверхность всех щеток; окружная скорость коллектора или контактных колец. Потери на вентиляцию зависят от конструкции машины и рода вентиляции. В самовентилируемых машинах со встроенным центробежным вентилятором потери на вентиляцию в ваттах иногда вычисляют по эмпирической формуле (7.10) Здесь количество воздуха, прогоняемого через машину, ; окружная скорость вентиляционных крыльев по их внешнему диаметру, м/c. Так как также пропорциональна , то из выражения (7.10) следует, что потери пропорциональны третьей степени скорости вращения машины. Общие механические потери . (7.11 В каждой машине потери зависят только от скорости вращения и не зависят от нагрузки. В машинах постоянного тока мощностью 10 – 500 кВт потери составляют соответственно около 2 – 0,5 % от номинальной мощности машины. Суммарные или полные потери представляют сумму всех потерь:
. (7.12)
В машинах постоянного тока средней мощности эти потери составляют от 8 до 22 % от номинальной мощности.
|
||||||
Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 145; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.227.114.125 (0.009 с.) |