Коэффициент полезного действия машин постоянного тока

Распределение энергии в машине постоянного тока наглядно отображают на энергетической диаграмме. Рассмотрим энергетические диаграммы генератора (рис. 48, а) и двигателя, (рис. 48, б).

К генератору (рис. 48, а) от первичного двигателя через ременную или какую-либо другую передачу подведена механическая мощное Р = Мw. Часть этой мощности расходуется на покрытие поте Р_ст в стали, Р_м в меди, Р_ш в щеточных контактах, механических Р_мех и добавочных Р_д потерь. Оставшуюся часть мощности Р₂ = UI называют полезной, ее значение указывают на заводском щитке.

Энергетическая диаграмма двигателя (рис. 48, б) имеет несколько иной вид. К зажимам двигателя подводят электрическую мощность Р₁ = UI. Часть этой мощности расходуется на покрытие потерь в стали, Р_м в меди, Р_щ в щеточных контактах, механических Р_мех и добавочных Р_д, а оставшуюся мощность Р₂ = Мw, которую двигатель развивает на валу, называют полезной и указывают на заводском щитке.

Коэффициентом полезного действия (к.п.д.) машины постоянного тока называют отношение полезной моща Р₂ , отдаваемой машиной, к подведенной мощности Р₁:

.

Если измерить подведенную Р₁ и отдаваемую Р₂ мощности и опре­делить к. п. д. по приведенной выше формуле, то такой метод опре­деления к. п. д. называют прямым. Прямым методом обычно не поль­зуются, так как он неэкономичен — машину нужно нагружать на полную мощность, что вызывает большой расход энергии, — и нето­чен, так как при измерении больших мощностей трудно добиться вы­сокой точности измерений.

На практике к. п. д. находят косвенным методом. Для этого вы­числяют сумму потерь , имеющихся в машине при определенном режиме работы, и определяют к. п. д. по следующим формулам:

для двигателя

;

для генератора

.

При неполной нагрузке берется величина тока, соответствующая данному режиму машины. Потери определяют опытным или расчетным путем по приведенным формулам.

Величина к.п.д. машин постоянного тока мощностью до 100 кВт составляет 0.75-0.92 при номинальной нагрузке. Машинам большей мощности соответствует более высокий к.п.д.

Иногда определяют электрический к.п.д., т.е. отношение полезной мощности к электромагнитной мощности. В этом случае учитываются только электрические потери Тогда:

.

Рис. 48. Энергетические диаграммы: а – генератора; б- двигателя

ТРАНСФОРМАТОРЫ