СОСТАВЛЯЮЩИЕ ПОТЕРЬ

В электрических машинах можно выделить следующие составляющие потерь: Р_мех – механические; Р_с – в стали (к ним можно отнести добавочные потери холостого хода); Р_щ – электрические в щетках; Р_д – добавочные при нагрузке; Р_м – электрические в основных обмотках; Р_в – на возбуждение.

Механические потери обусловлены трением всех видов: в подшипниках, подпятниках и уплотнениях вала, щеток на коллекторах и контактных кольцах, вращающейся части машины о среду, заполняющую полость машины, в каналах вращающейся части, обусловленные работой вентиляторов, водяных и масляных насосов и всяких иных механизмов, приво­димых в действие от вала испытуемой машины и предназначенных только для обслуживания этой машины.

Потери в стали и добавочные потери холостого хода обусловлены гистерезисом и вихревыми токами при перемагничивании сердечника якоря, а также вихревыми токами на поверхностях сердечников от разного рода пульсаций магнитного поля при отсутствии нагрузки машины и вихревыми токами во всех прочих частях машины, активных и конст­руктивных» потоками рассеяния при холостом ходе.

Электрические потери в основных обмотках равны произведению I²R, где R - суммарное сопротивление обмотки якоря и других обмоток, соединенных последовательно с якорем, I - ток в цепи обмотки якоря. Сопротивление обмотки измеряется при постоянном то­ке и приводится пересчетом к расчетной рабочей температуре; эти температуры составляют 75°С - для классов изоляции А, Е, В и 115 °С - для классов изоляции F и H.

В случаях, когда измерить сопротивление не представляется воз­можным из-за механической недоступности (например, в обмотке короткозамкнутого ротора АД). Применяется косвенные методы определения потерь в таких обмотках. Так, потери в обмотке к.з. ротора Р_м2 опре­деляется как произведение электромагнитной мощности Р_ЭМ (передавае­мой со статора на ротор) на скольжение

P_МА = Р_ЭМS.

Электромагнитная мощность Р_ЭМ вычисляется как разность между подводимой мощностью Р₁ и потерями в стали Р_с (включая добавочные потери при холостом ходе) и основными потерями в обмотке статора Р_М1

Р_ЭМ = Р₁ - Р_с - Р_М1.

Потери на возбуждение равны произведению (R_в - сопротивление цепи обмотки возбуждения).

Электрические потери в щетках равны Р_ЭЩ = I∆U_Щ, ∆U_Щ - принимается по справочникам для каждого типа щеток.

Добавочные потери при нагрузке связаны в основном с вихревыми токами в активных и конструктивных частях машины от полей рассеяния, создаваемых током нагрузки. Оценить эти потери сложно. Поэтому они оцениваются в процентах от отдаваемой мощности (для генераторов) и от подводимой (для двигателей). Для машины постоянного тока добавоч­ные потери при больших частотах вращения (в продолжительном режиме работы), отличающихся от номинальной в 1,5; 2; 3 и 4 раза, следует находить умножением добавочных потерь при номинальной частоте вращения соответственно на коэффициенты 1,4; 1,7; 2,5 и 3,2.

Потери и КПД ЭМ определяются непосредственным или косвенным методом. Метод непосредственного определения менее точен, чем кос­венный, поэтому его рекомендуют применять лишь для электрических ма­шин с относительно малым значением КПД - не более 85 %.

В связи с большей точностью косвенного метода его можно приме­нять и для электрических машин со значением КПД менее 85 %.