Wiemy to Silnik prądu stałego służy do zmiany mocy z postaci elektrycznej na postać mechaniczną, podobnie generator prądu stałego służy do zmiany mocy z postaci mechanicznej na postać elektryczną. Moc wejściowa w generatorze prądu stałego jest w postaci mechanicznej, a moc wyjściowa w postaci elektrycznej. W przeciwieństwie do tego moc wejściowa silnika prądu stałego ma postać elektryczną, a moc wyjściowa ma postać mechaniczną. Praktycznie bu podczas zamiany mocy wejściowej na wyjściową następuje utrata mocy. Dzięki temu można zmniejszyć wydajność maszyny. Sprawność można zdefiniować jako stosunek mocy wyjściowej do mocy wejściowej. Dlatego, aby zaprojektować rotacyjną maszynę prądu stałego o dużej wydajności, istotna jest znajomość strat występujących w maszynie prądu stałego. Istnieją różne rodzaje strat występujących w Maszyna DC które są omówione poniżej.
Straty w maszynie DC
Istnieją różne rodzaje strat, które występują w maszynie prądu stałego, które są generowane na różne sposoby. Ale te straty mogą powodować nagrzewanie i poważne skutki. Temperaturę wewnątrz maszyny można zwiększyć. W ten sposób można zmniejszyć żywotność i wydajność maszyny, zwłaszcza izolację. Dlatego na wartość znamionową maszyny prądu stałego mogą wpływać bezpośrednio różne straty. Poniżej omówiono różne rodzaje strat, które występują w maszynie prądu stałego.
Straty w maszynie DC
Straty elektryczne lub miedziane w maszynie prądu stałego
Wewnątrz może pojawić się prąd elektryczny / miedź uzwojenia miedzi polowej lub twornika przypominającego maszynę prądu stałego. Te rodzaje strat obejmują głównie różne straty, takie jak utrata miedzi po opiłkach, utrata miedzi w tworniku i utrata z powodu oporu styku szczotek
Tutaj straty miedzi w tworniku można wyliczyć jako OndwaNa zewnątrzdwa
Gdzie,
„Ia” to prąd twornika
„Ra” to opór Armatury
Ten rodzaj strat spowoduje około 30% do 40% strat przy pełnym obciążeniu. Strata ta jest zmienna i zależy głównie od ilości obciążenia maszyny prądu stałego.
Złożona strata miedzi może być wyliczona jako If2Rf
Gdzie,
„Jeśli” to prąd pola, podczas gdy Rf to rezystancja pola)
W polu z uszkodzeniem bocznikowym praktycznie strata miedzi na polu jest stabilna i daje 20% do 30% strat przy pełnym obciążeniu.
Opór kontaktu szczotek przyczynia się do strat miedzi. Zwykle ten rodzaj strat obejmuje utratę miedzi w tworniku.
Straty magnetyczne lub straty rdzenia lub straty żelaza
Alternatywne nazwy tych strat to straty żelaza lub straty rdzenia. Tego rodzaju straty mogą wystąpić w rdzeniu twornika i zębach wszędzie tam, gdzie można zmienić strumień. Straty te obejmują dwie straty, a mianowicie straty histerezy i straty prądów wirowych.
Straty histerezy
Ta strata może wystąpić z powodu odwrotnego magnetyzmu w rdzeniu twornika.
P.godz= ȠB1.6maxfV waty
Tutaj „Bmax” jest najwyższą wartością gęstości strumienia w rdzeniu.
„V” to objętość rdzenia twornika
„F” jest odwrotną częstotliwością magnetyzmu
„Η” jest współczynnikiem histerezy
Straty histerezy mogą wystąpić w zębach i rdzeniu twornika maszyny prądu stałego. Stratę tę można zmniejszyć dzięki materiałowi rdzenia ze stali krzemowej. Ten materiał ma mniejszy współczynnik histerezy.
Strata prądów wirowych
Gdy rdzeń twornika obraca się w polu magnetycznym bieguna i odcina strumień magnetyczny. Dlatego w rdzeniu ciała można indukować e.m.f w oparciu o prawa indukcji elektromagnetycznej. Indukowany prąd e.m.f można ustawić w korpusie rdzenia twornika, więc nazywa się to prądem wirowym. A utrata mocy spowodowana przepływem prądu nazywana jest utratą prądu wirowego. Stratę tę można wyprowadzić jako
Strata prądów wirowych jest określona przez
Strata prądów wirowych Pe = KjestbdwamaxfadwatdwaV watów
Z powyższego równania
„Ke” jest stała, która zależy od rezystancji rdzenia i układu zastosowanej jednostki.
„Bmax” to maksymalna gęstość strumienia w zakresie wb / m2
„T” oznacza grubość laminowania w „m”
„V” jest podstawową objętością w „m3”
Straty te można zmniejszyć, wykonując rdzeń twornika za pomocą cienkich laminowanych stempli. Zatem grubość laminowania, która jest stosowana w rdzeniu twornika, może wynosić od 0,35 m do 0,5 mm.
Straty pędzla
Straty te mogą wystąpić między szczotkami węglowymi a komutatorem. Jest to strata mocy na końcu stykowym szczotek w maszynie prądu stałego. Można to wyrazić jako
P.BD= VBD* JADO
Gdzie
„PBD” oznacza utratę kropli pędzla
„VBD” to spadek napięcia szczotki
„IA” to prąd twornika
Straty mechaniczne
Z powodu działania maszyn mogą wystąpić straty mechaniczne. Straty te są podzielone na dwie straty, a mianowicie tarcie łożysk i wiatr. Tego rodzaju straty mogą wystąpić w ruchomych częściach maszyny prądu stałego. Powietrze w maszynie prądu stałego jest również nazywane stratami wiatru.
Straty wiatru są bardzo małe i mogą wystąpić z powodu fikcji w łożysku. Straty te są również znane jako straty mechaniczne. Straty te obejmują tarcie szczotki i łożysko, utratę wiatru, w przeciwnym razie twornik obrotowy z tarciem powietrznym. W sumie straty przy pełnym obciążeniu wystąpiły około 10% - 20%.
Bezpańskie straty
Są to straty mieszane i czynniki brane pod uwagę w tych stratach są
Zniekształcenie strumienia spowodowane reakcją twornika
Zwarcie w cewce
Ze względu na prąd wirowy w przewodniku występuje dodatkowa utrata miedzi
Tego rodzaju strat nie da się określić. Dlatego ważne jest, aby przypisać wartość logiczną tej straty. W większości maszyn przyjmuje się, że straty te wynoszą 1%.
Jak zminimalizować straty w maszynie DC?
Straty w maszynach prądu stałego występują głównie z trzech różnych źródeł, takich jak rezystancyjne, magnetyczne i przełączające. Aby zmniejszyć straty magnetyczne i histerezy, należy przykryć rdzeń magnetyczny, aby zapobiec prądom wirowym. Straty rezystancyjne można zmniejszyć dzięki starannemu projektowi, ponieważ wypełnienie obszaru przekroju poprzecznego drutem, rozmiar drutu i grubość izolacji są znaczące.
Tak więc chodzi o przegląd różnych rodzaje strat w maszynie prądu stałego. Straty w maszynie prądu stałego są głównie podzielone na pięć kategorii, takich jak elektryczne / miedziane, magnetyczne / rdzeniowe / żelazne, szczotkowe, mechaniczne i bezpańskie. Oto pytanie do Ciebie, czym są stałe i zmienne straty?
