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直流电机损耗有哪几种,直流电机的功率损耗

发表时间:2021-08-10 17:27【 阅读量:-

  在直流电机中,机械能转化为电能。在此过程中,总输入功率并未转化为输出功率。部分输入功率以各种形式浪费掉。这种损失的形式可能因一台机器而异。这些损失导致机器温度升高并降低机器效率。主要有四大类能量损失。

直流电机

  直流电机中的铜损或电损或绕组损耗


  铜损是电流流过绕组时发生的绕组损耗。这些损耗是由绕组中的电阻引起的。在直流电机中,只有两个绕组,电枢绕组和励磁绕组。


  因而铜损分为三部分;电枢损耗、励磁绕组损耗和电刷接触电阻损耗。铜损与流过绕组的电流的平方成正比。


  直流电机的电枢铜损

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  直流电机励磁绕组铜损

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  直流电机的电刷接触电阻损耗


  电刷接触损耗归因于电刷表面与换向器之间的电阻。它不是可以单独计算的损失,因为它是可变损失的一部分。通常,它对两种类型的铜损都有贡献。因此,它们是计算上述损失的因素。


  直流电机中的铁损或铁损或磁损


  由于电枢的铁芯在磁场中旋转,所以铁芯会产生一定的损耗,称为铁芯损耗。通常,机器以恒定速度运行,因此这些损失几乎是恒定的。这些损失分为两种形式;磁滞损耗和涡流损耗。


  直流电机中的磁滞损耗


  由于铁芯的磁化反转,电枢绕组中会出现磁滞损耗。当电枢的铁芯暴露在磁场中时,它会经历一个完整的磁反转旋转。电枢在S极下的部分,在完成半个电转后,同一片将在N极下,磁力线反转以翻转铁芯内的磁性。电枢中不断发生的磁反转过程会消耗一些能量,称为磁滞损耗。损失百分比取决于铁的质量和体积。


  磁反转的频率

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  斯坦梅兹公式

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  直流电机中的涡流损耗


  根据法拉第电磁感应定律,当铁芯在磁场中旋转时,铁芯中也会感应出电动势。类似地,当电枢在磁场中旋转时,铁芯中会感应出少量电动势,由于铁芯的导电性,允许电荷在体内流动。该电流对机器无用。这种电流损失称为涡流。对于直流电机,这种损耗几乎是恒定的。通过选择叠片铁芯可以将其最小化。


  直流电机中的机械损耗


  与机器机械摩擦相关的损失称为机械损失。这些损失是由于机器运动部件(如轴承、电刷等)的摩擦而产生的,而风阻损失则是由于机器旋转线圈内的空气造成的。这些损耗通常非常小,约为满载损耗的15%。


  直流电机中的杂散负载损耗


  除了上面讨论的损失之外,还有更多的损失。这些损耗称为杂散负载损耗。这些杂项损耗是由于进行换向的线圈中的短路电流、电枢引起的磁通畸变以及更多难以发现的损耗造成的。这些损失很难确定。但是,它们被视为整个负载功率输出的1%。

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