4-18. Потери и коэффициент полезного действия

Часть подведенной к электрической машине энергии не может быть полезно использована в машине и рассеивается в виде тепла в окружающее пространство. Эту часть энергии называют потерями.

Потери в стали или магнитные возникают в теле якоря и полюсных наконечников при перемагничивании от гистерезиса и вихревых токов. Мощность этих потерь зависит от частоты перемагничивания и максимального значения магнитной индукции

Потери механические Рмех получаются в подшипниках при трении вращающихся частей о воздух и трении щеток о коллектор. Мощность механических потерь пропорциональна частоте вращения машины . Если частота вращения и ток возбуждения неизменны, то потери постоянны. Они называются потерями холостого хода

Потери электрические возникают при прохождении тока по обмотке якоря и переходному контакту между щетками и коллектором, а также во всех обмотках возбуждения и дополнительных полюсов:

Потери в щеточном контакте определяются по падению напряжения которое принимается: 2 В — для угольных, графитных и электрографитированных щеток и 0,6 В для медно-графитных щеток.

Потери добавочные Рдоб в обмотке и стали якоря вызываются искажением магнитного поля реакцией якоря и полями, возникающими вокруг секций, в которых происходит коммутация. Эти потери оцениваются от 0,01 до и считаются пропорциональными

Коэффициентом полезного действия электрической машины называется отношение полезной мощности к затраченной (полной) мощности Тогда для генератора

Для электродвигателя

График изменения к. п. д. в зависимости от полезной мощности показан на рис. 4-27. Когда полезная мощность мала и потери холостого хода сравнимы с ней, то к. п. д. мал. С ростом полезной мощности к. п. д. быстро нарастает, так как потери холостого хода постоянны.

При увеличении нагрузки электрические потери возрастают пропорционально квадрату тока и рост к. п. д. замедляется. Наибольшее значение к. п. д. обычно наступает при и равно 70—93%. Большие цифры относятся к более мощным машинам.