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直流電機損耗有哪幾種,直流電機的功率損耗

發表時間:2021-08-10 17:27【 閱讀量:-

  在直流電機中,機械能轉化為電能。在此過程中,總輸入功率并未轉化為輸出功率。部分輸入功率以各種形式浪費掉。這種損失的形式可能因一臺機器而異。這些損失導致機器溫度升高并降低機器效率。主要有四大類能量損失。

直流電機

  直流電機中的銅損或電損或繞組損耗


  銅損是電流流過繞組時發生的繞組損耗。這些損耗是由繞組中的電阻引起的。在直流電機中,只有兩個繞組,電樞繞組和勵磁繞組。


  因而銅損分為三部分;電樞損耗、勵磁繞組損耗和電刷接觸電阻損耗。銅損與流過繞組的電流的平方成正比。


  直流電機的電樞銅損

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  直流電機勵磁繞組銅損

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  直流電機的電刷接觸電阻損耗


  電刷接觸損耗歸因于電刷表面與換向器之間的電阻。它不是可以單獨計算的損失,因為它是可變損失的一部分。通常,它對兩種類型的銅損都有貢獻。因此,它們是計算上述損失的因素。


  直流電機中的鐵損或鐵損或磁損


  由于電樞的鐵芯在磁場中旋轉,所以鐵芯會產生一定的損耗,稱為鐵芯損耗。通常,機器以恒定速度運行,因此這些損失幾乎是恒定的。這些損失分為兩種形式;磁滯損耗和渦流損耗。


  直流電機中的磁滯損耗


  由于鐵芯的磁化反轉,電樞繞組中會出現磁滯損耗。當電樞的鐵芯暴露在磁場中時,它會經歷一個完整的磁反轉旋轉。電樞在S極下的部分,在完成半個電轉后,同一片將在N極下,磁力線反轉以翻轉鐵芯內的磁性。電樞中不斷發生的磁反轉過程會消耗一些能量,稱為磁滯損耗。損失百分比取決于鐵的質量和體積。


  磁反轉的頻率

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  斯坦梅茲公式

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  直流電機中的渦流損耗


  根據法拉第電磁感應定律,當鐵芯在磁場中旋轉時,鐵芯中也會感應出電動勢。類似地,當電樞在磁場中旋轉時,鐵芯中會感應出少量電動勢,由于鐵芯的導電性,允許電荷在體內流動。該電流對機器無用。這種電流損失稱為渦流。對于直流電機,這種損耗幾乎是恒定的。通過選擇疊片鐵芯可以將其最小化。


  直流電機中的機械損耗


  與機器機械摩擦相關的損失稱為機械損失。這些損失是由于機器運動部件(如軸承、電刷等)的摩擦而產生的,而風阻損失則是由于機器旋轉線圈內的空氣造成的。這些損耗通常非常小,約為滿載損耗的15%。


  直流電機中的雜散負載損耗


  除了上面討論的損失之外,還有更多的損失。這些損耗稱為雜散負載損耗。這些雜項損耗是由于進行換向的線圈中的短路電流、電樞引起的磁通畸變以及更多難以發現的損耗造成的。這些損失很難確定。但是,它們被視為整個負載功率輸出的1%。

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