Способы торможения электродвигателей

Электродвигатели в электроприводе могут быстро остановить производственный механизм, или удержать определенную скорость при положительном моменте рабочей машины. В этом случае двигатель обращается в генератор и работает в одном из тормозных режимов : противовключения, динамическом, рекуперативном (смотрите рис. 1) в зависимости от способа возбуждения.

Торможение электропривода посредством переключения обмоток фаз электродвигателя для получения вращения поля в противоположном направлении ( торможение противовключением ) применяют, когда необходимо быстро остановить машинное устройство. При этом по инерции ротор вращается навстречу магнитному потоку, скольжение электродвигателя становится больше единицы, а момент — отрицательным.

В двигателе постоянного тока для осуществления торможения противовключением меняют подключение концов обмоток якоря. При этом ток в якоре и момент меняют направление.

В обоих случаях действующее напряжение становится большим, поэтому для ограничения тока и момента переключение осуществляется с одновременным включением резисторов в цепь якоря или ротора.Энергия торможения и поступающая из сети рассеивается в обмотках якоря и в резисторах.

Динамическое торможение характеризуется тем, что электрическая машина работает генератором (динамо) с рассеиванием энергии торможения в тормозных резисторах и обмотках электродвигателя.

Для динамического торможения якорь двигателя постоянного тока отключают от источника питания и включают на сопротивление, а обмотка возбуждения остается под напряжением, асинхронных двигателях динамическое торможение достигается подачей постоянного тока в обмотку статора двигателя.

Постоянный ток создает неподвижное магнитное поле. При вращении ротора в его обмотках наводится ЭДС и появляется ток. Взаимодействие тока ротора с неподвижным магнитным полем создает тормозной момент. Значение тормозного момента зависит от тока возбуждения, частоты вращения и сопротивления цепи ротора (якоря).

В режиме рекуперативного торможения ротор (якорь) подключенного к сети электродвигателя вращается со скоростью, большей ωо. В этом случае ток изменяет направление, электрическая машина становится генератором, работающим параллельно с сетью, энергия торможения за вычетом потерь отдается в электрическую сеть.

Рекуперативное торможение используется в подъемных кранах, для удержания скорости при опускании грузов, для испытания и обкатки под нагрузкой автомобильных и тракторных двигателей, редукторов, коробок перемены передач под нагрузкой, а также во время перехода с большей скорости на меньшую в многоскоростных электродвигателях.

Источник

Тормозить двигателем: как правильно и какие последствия

Для кого-то простой, для кого-то очень сложный способ сбавления скорости автомобиля или другого транспортного средства — это торможение двигателем. Смысл такого торможения — естественное торможение силовым агрегатом без использования тормозной системы.

Почему автомобиль замедляется при торможении двигателем

Замедление скорости движения автомобиля происходит за счет того, что водитель убрал ногу с педали газа и не перевел рукоятку коробки передач в нейтральное положение, соответственно топливо не подается в мотор, элементы коробки и двигателя находятся в зацеплении, коленвал ДВС испытывает сопротивление со стороны коробки и теряются его обороты.

При подаче топлива в двигатель, коленчатый вал передает вращение валу коробки переключения передач, а при торможении мотором, происходит обратное действие, потому что вал коробки получается скорость от вращения колес, так как коробка находится в активном режиме, а коленвалу приходится воспринимать нагрузки от коробки.

В режиме 1, 2 и 3 скоростей коробки, на колеса передается максимум энергии, но транспортное средство на таких скоростях быстро не может ехать. А в режиме 4,5 и 6 скоростей коробки, автомобиль можно разгоняться по максимуму, но коробка не может передавать колесам максимум энергии.

Это значит, что на повышенных скоростях, машина труднее разгоняется. Поэтому разгоняются всегда на пониженных передачах. Соответственно, если на малых скоростях КПП отпустить газ, то сила инерции будет большая и авто быстрее остановится.

А, если на высоких скоростях КПП отпустить газ, то авто будет дольше останавливаться из-за того, что сопротивление колес и коробки низкое.

Плюсы и минусы торможения двигателем

Основное преимущество торможения двигателем — это то, что автомобиль защищен от заноса, чем нежели, если бы застопорили колеса. При блокировке колеса машина становится на какое-то время неуправляемое и все зависит от сцепления резины с дорожным покрытие. На скользких дорогах даже машины с ABS (АБС — антиблокировочная система) не всегда защищают от заноса.

Поэтому очень важно уметь тормозить двигателем. Я использовал такое торможение при спуске с крутых склонов, где даже не было асфальта.

Если тормоза слабые, например стерлись накладки на колодках или накладки на дисковых тормозах, то торможение двигателем приходится применять даже, если дорога сухая.

Минус торможения двигателем в том, что сзади едущие автомобили могут не сразу сообразить, что вы тормозите мотором, потому что задние стоп сигнальные фонари не горят, а с чего бы им гореть, если не нажимается педаль тормоза.

Правильное торможение двигателем на АКПП и МКП

У многих водителей свои способы и нюансы торможения наработанные на практике. Но базовые приемы нужно уметь применять всем, кто ездит за рулем.

Рассмотрим торможение двигателем на «механике» на большой скорости:

Если даже вы задумали тормозить двигателем с пятой или шестой включенной передаче, то желательно сразу переводить на третью, потому как на четвертой замедление будет не существенной. Но учитывайте, конечно, скорость, если вы летите 180 км/час, то не вздумайте переключать сразу на третью.

У кого автомобили УАЗ или похожие, то желательно делать перегазовку при переключении передач коробки. Это щадящий режим сэкономит ресурс работы коробки. Перегазовка — это значит, что перед каждым переводом рукоятки коробки передач, когда сцепление нажато, надо нажимать на педаль газа. То есть, нажали на сцепление, нажали на газ, вывели со скорости в нейтральное положение, затем опять нажали на педаль газа и переключили на нужную скорость.

Важно! Нельзя переключать с высоких скоростей коробки — 4, 5, 6 сразу на первую, если не хотите добить трансмиссию.

После переключения на нужную скорость не следует резко бросать педаль сцепления. Двигатель и коробка должны плавно входить в контакт.

Что касается торможение двигателем на автомобилях с АКПП, то здесь все зависит от типа конструкции коробки.

Если у вас авто с коробкой «автомат», то прежде чем использовать моторное торможение, необходимо узнать в руководстве по эксплуатации для конкретной марки и модели авто, можно ли это делать.

Вывод

Следует уметь тормозить двигателем, потому что разные ситуации бывают на дорогах. Следует учитывать следующие моменты:

Видео

Правильное экстренное торможение двигателем.

В этом видео показывается способ торможения двигателем на скорости.

Как можно своими руками поломать коробку передач и двигатель.

Источник

Как и зачем тормозить двигателем

Статья о торможении мотором — как и при каких условиях, тонкости торможения двигателем с АКПП и вариатором, достоинства и недостатки. В конце статьи — видео по теме.

Этот способ снижения скорости был особенно популярен несколько десятилетий назад, когда в автомобилях с механической коробкой передач еще не было современных тормозных систем с электронными помощниками ABS и ESP. Однако тормозить двигателем можно и на современных автомобилях, в том числе и с некоторыми видами автоматических коробок передач.

Кроме того, тормозить двигателем можно на автомобилях с любым приводом: передним, задним, полным. При этом силу торможения можно увеличивать с помощью коробки передач – чем ниже передача, тем сильнее торможение.

Процесс торможения двигателем

Когда водитель отпускает педаль «газа», в двигателе сокращается поступление топлива, в результате чего его обороты начинают падать. Если при включенной передаче не разорвана связь двигателя и колес с помощью сцепления (когда сцепление не выжато), то с падением оборотов двигателя, естественно, начнет замедляться и вращение ведущих колес.

По сути, при торможении двигателем возникает обратная ситуация, при которой уже не мотор вращает колеса посредством карданной передачи, а наоборот – крутящиеся колеса посредством карданной передачи начинают вращать коленвал мотора. При этом принудительная работа коленчатого вала и цилиндропоршневой группы проводит к механическим потерям, в результате чего происходит снижение оборотов вращения кардана, что и приводит к потере скорости (торможению).

Когда применяется торможение силовым агрегатом

При затяжных и крутых спусках торможение силовым агрегатом позволяет избежать длительной нагрузки на тормозную систему, при которой сильно нагреваются тормозные колодки и диски. Такой сильный перегрев дисков и тормозных колодок не только резко увеличивает их износ, но может привести и к выходу их строя. От сильного нагревания при трении тормозные колодки может просто заклинить в прижатом положении и колеса заблокируются.

Что же касается третьего пункта «при отказе тормозов», то здесь преимущества торможения мотором совершенно очевидны и понятны.

Как тормозить двигателем

Также, при торможении мотором следует учитывать и особенности дизельных двигателей, которые имеют коэффициент сжатия в 1.5 раза больше, чем у бензиновых. По этой причине торможение дизелем будет несколько сильнее. Особенно этот нюанс касается неопытных водителей, которые часто тормозят двигателем неправильно, что приводит к повышенному износу деталей синхронизаторов и быстрому выходу из строя дизеля. Поэтому перед применением такого торможения новичкам рекомендуется взять несколько уроков у опытного водителя или инструктора.

Торможение мотором с автоматической коробкой передач (АКПП)

Перед тем, как тормозить мотором с АКПП, следует подробно изучить руководство по эксплуатации данного автомобиля, так как торможение с «автоматом» может иметь свои особенности, которые будут зависеть от конструктивных особенностей АКПП (вариантов много).

В некоторых видах АКПП торможение с помощью двигателя может быть вообще не предусмотрено, а в некоторых может даже блокироваться системным управлением.

Следует помнить, что тормозить таким образом с автоматической коробкой, в которой по инструкции такого торможения не предусмотрено, можно только в крайних случаях, когда это действительно необходимо и нет других вариантов. В противном случае, если это делать часто, АКПП быстро выйдет из строя и ей потребуется дорогостоящий ремонт.

В общем и целом, «автоматы» лучше и аккуратнее взаимодействуют со сцеплением, поэтому торможение мотором с АКПП бывает более безопасным и мягким, чем при торможении с «механикой».

Торможение двигателем с вариатором

Некоторые вариаторы имеют специальный режим «L», предназначенный именно для торможения двигателем. Однако некоторые водители (особенно владельцы «Ниссанов» с вариаторами) отключают данный режим на программном уровне, для увеличения динамичности и экономии топлива.

Плюсы и минусы торможения мотором

Заключение

Несомненно, тормозить двигателем должен уметь каждый водитель. Однако если у водителя недостаточно навыков для правильного применения этого приема вождения, то использовать торможение силовым агрегатом следует только в экстремальной ситуации, когда отказала основная тормозная система и нет других способов остановить автомобиль.

Для приобретения опыта и навыков в данном вопросе рекомендуется немного потренироваться на безопасных участках дороги, с мало интенсивным движением и хорошим покрытием. А со временем можно будет перейти и к тренировкам в более сложных условиях: крутые затяжные спуски, скользкое дорожное покрытие, подъезды к перекресткам и т. д.

Видео о торможении двигателем:

Источник

Трёхфазные асинхронные двигатели: методы торможения

Главная страница » Трёхфазные асинхронные двигатели: методы торможения

Значительное число приводных систем используются при естественном замедлении работы двигателей в процессе остановки. Время, затрачиваемое на остановку ротора, измеряется исключительно инерционным моментом и моментом сопротивления вращению. Между тем нередко эксплуатация систем требует сокращать время остановки вала мотора и в этом случае электрическое торможение хода электродвигателя видится простым и эффективным решением. По сравнению устройствами, где применяются механический или гидравлический способы, электрическое торможение двигателей имеет явные преимущества в плане устойчивости действия и экономичности применения.

Варианты построения электрических тормозов

Рассмотрим несколько вариантов торможения двигателей электрическим способом, которые могут быть применимы на практике. При этом отметим возможности использования механизмов торможения по отношению к электродвигателям разных видов. Список рассматриваемых методик торможения включает следующие:

Принцип торможения противотоком

Мотор отключается от электросети, и пока ротор продолжает вращаться, вновь подключается противофазой. Такая система создаёт эффективный момент блокировки, обычно превышающий пусковой момент.

Между тем, этот эффективный момент торможения должен быть быстро нивелирован, чтобы двигатель после остановки не вращался в противоположном направлении. Несколько устройств контроля и автоматики привлекаются для обеспечения замедления вращения вала электродвигателя до его полной остановки:

Торможение двигателя с короткозамкнутым ротором

Прежде чем выбирать систему противотока для асинхронного мотора с КЗ ротором, важно обеспечить устойчивость двигателя к противоточному способу с учётом требуемой нагрузки.

Помимо механических напряжений, этот процесс подвергает ротор воздействию высоких тепловых нагрузок, так как энергия, выделяемая при каждой операции, рассеивается в теле ротора.

Тепловое напряжение на противотоке в три раза больше, чем при наборе скорости вращения. Здесь пики тока и крутящего момента заметно выше, если сравнивать с моментом пуска.

Принцип методики противоточного воздействия на схему электродвигателя с целью быстрого замедления хода с последующей остановкой. Слева — нормальный рабочий цикл. Справа — цикл замедления и останова

Поэтому для обеспечения плавного останова двигателя системой противотока, как правило, последовательно с каждой фазой статора устанавливают резистор. Благодаря такому добавлению, при переключении уменьшается крутящий момент и ток, до значений, равных тем, что отмечаются на статоре в режиме пуска.

Однако противоточная система торможения имеет ряд серьёзных недостатков. Поэтому этот способ для асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором используется в редких случаях и преимущественно на маломощных моторах.

Противоточное торможение на двигателях с фазным ротором

Чтобы ограничить ток и крутящий момент, прежде чем статор будет переключен на противоточный ход, крайне важно использовать резисторы ротора, используемые для запуска.

При этом следует периодично добавлять дополнительную резистивную секцию торможения. При правильно подобранном значении роторного резистора, регулировать тормозной момент до требуемого значения несложно.

Момент переключения тока даёт напряжение ротора практически в два раза большее, чем когда ротор находится в состоянии покоя, что иногда требует особых мер при изоляции.

Принцип противоточной электрической блокировки на моторах с фазным ротором. Слева — нормальный режим работы. Справа — замедление с остановом

Как и в случае с силовыми двигателями, цепь ротора выделяет значительное количество энергии. Вся выделенная энергия полностью рассеивается на резисторах (за исключением небольших потерь).

Двигатель может быть остановлен автоматически одним из вышеупомянутых устройств контроля. Например, с помощью реле напряжения или частоты в цепи ротора. С помощью схемы противотока удаётся поддерживать ведущую нагрузку с умеренной скоростью.

Однако характеристика крайне неустойчива (значительные колебания скорости по отношению к малым изменениям крутящего момента).

Торможение вводом постоянного тока

Этот вариант используется на двигателях с фазным и короткозамкнутым ротором. Если сравнивать с противоточной системой, стоимость применения источника выпрямленного тока компенсируется меньшим количеством резисторов.

Благодаря электронным регуляторам скорости и стартерам, этот способ торможения асинхронных электродвигателей видится вполне экономичным.

Принцип останова путём ввода постоянного тока. Для работы этой системы требуется источник постоянного напряжения. Требования к величине напряжения не критичны

Методика предполагает отключение обмоток статора от сети и подачу на обмотки выпрямленного тока. Прохождение выпрямленного тока по обмоткам статора сопровождается образованием фиксированного потока в воздушном зазоре между ротором и статорным кольцом двигателя.

Для достижения значения этого потока, способного обеспечить надлежащее торможение, ток должен быть примерно в 1,3 раза выше номинального тока. Избыток тепловых потерь, неизбежно вызываемых этим незначительным превышением, обычно компенсируется временной паузой после останова мотора.

Критерии применения метода вводом постоянного тока

Поскольку значение тока зависит от сопротивления обмотки статора, напряжение на источнике выпрямленного тока невысокое. Обычно источником выступает схема выпрямителя или контроллера скорости.

Эти источники выпрямленного тока должны быть адаптированы к переходным скачкам напряжения, происходящим на обмотках в момент отсоединения от переменного источника питания.

Движение ротора здесь следует рассматривать скольжением относительно поля, зафиксированного в пространстве. Поведение двигателя аналогично синхронному генератору с разгрузкой на роторе. Поэтому важны отличия характеристик, полученных на торможении вводом выпрямленного тока, по сравнению с противоточной схемой:

На моторах с фазным ротором характеристики крутящего момента зависят от выбора резисторов.

Вариант тормозных резисторов: 1 — датчик нагрева; 2 — металлический шунт; 3 — высокотемпературный проводник; 4 — проволочный резистивный элемент; 5 — температурный блок; 6 — корпус

На двигателях с короткозамкнутым ротором система позволяет легко регулировать момент торможения электродвигателя, воздействуя на энергетику постоянного тока. Тем не менее, тормозной момент остаётся низким, если мотор имеет высокие обороты.

Торможение двигателей электронным и сверхсинхронным способом

Эффект электронного торможения достигается относительно просто с помощью регулятора скорости, оснащенного тормозным резистором. Асинхронный двигатель действует как генератор. Механическая энергия рассеивается на ограничительном резисторе без увеличения потерь в самом двигателе.

Эффект торможения проявляется, когда двигатель достигает верхней точки синхронной скорости с переходом на более высокие значения. Здесь фактически инициируется режим асинхронного генератора и развивается тормозной момент. Возникающие при этом потери энергии восстанавливаются электросетью.

Подобный режим работы проявляется на двигателях подъёмников при спуске груза с номинальной скоростью. Тормозной момент полностью уравновешивается крутящим моментом от нагрузки.

За счёт этого равновесия удаётся тормозить не ослаблением скорости, а выводом двигателя в режим работы на постоянной скорости.

Для варианта эксплуатации моторов с фазным ротором, все или часть резисторов ротора должны быть накоротко замкнутыми, чтобы двигатель не развивал движение значительно выше номинальной скорости.

Сверхсинхронная система функционально видится идеальной для ограничения движения под нагрузкой, потому что:

Тем не менее, сверхсинхронное торможение электродвигателей поддерживает только одну скорость вращения, как правило, номинальное вращение. На частотно-регулируемых двигателях используются сверхсинхронные схемы, благодаря которым изменяется скорость вращения вала от верхнего значения к нижнему значению.

Сверхсинхронное торможение легко достигается с помощью электронного регулятора скорости, который автоматически запускает эту систему при понижении частоты.

Другие тормозные системы

Редко, но всё-таки встречаются системы однофазного торможения. Эта методика включает питание двигателя между двумя фазами сети и подключает незанятый терминал к одному из двух других сетевых подключений.

Вариант остановки простым реверсивным переключением — реверс поля вращения, образованного обмотками статора

Тормозной момент ограничивается 1/3 максимального крутящего момента двигателя. Этой системой невозможно остановить мотор на полной нагрузке.

Поэтому такая схема традиционно дополняется противоточным методом. Вариант однофазной блокировки характеризуется значительным дисбалансом и высокими потерями.

Также применяется торможение электродвигателей ослаблением вихревых токов. Здесь работает принцип, аналогичный тому, что используется на промышленных транспортных средствах в дополнение к механическому торможению (электрические редукторы).

Механическая энергия рассеивается в редукторе скорости. Замедление и остановка электродвигателя контролируется простым возбуждением обмотки. Выраженный недостаток этого метода — значительное увеличение инерции.

Видео торможения вала двигателя динамическим способом

Источник

ТОРМОЗНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ДВИГАТЕЛЕЙ

Как известно, для сокращения времени торможения при остановке производственных машин и механизмов часто применяются механические тормоза. Сокращение времени торможения, особенно в случае непродолжительного цикла работы, приводит к существенному повышению производительности машин и механизмов. Недостатками механических тормозов являются быстрый износ трущихся поверхностей, сложность и необходимость периодического регулирования тормозящего усилия, необходимость дополнительного места для размещения тормоза и его соединения с механизмом.

Все перечисленные недостатки устраняются, если для указанных целей вместо механического тормоза использовать свойства электродвигателей работать в тормозных режимах, т. е. работать по существу в качестве генератора и развивать не вращающий, а тормозной момент.

Во многих подъемно-транспортных машинах (кранах, лифтах, эскалаторах и т. д.), где возможно движение под действием сил тяжести, с помощью тормозного момента электродвигателя обеспечивается постоянная, установившаяся скорость опускания грузов.

Электродвигатели постоянного тока могут работать в трех тормозных режимах:

в режиме противовключения;

в генераторном режиме с отдачей энергии в сеть;

в режиме динамического торможения.

В любом из тормозных режимов электродвигатель работает как генератор, преобразует, например, кинетическую энергию движущихся частей либо потенциальную энергию опускающегося груза в электрическую энергию.

Режим противовключения.Режим противовключения представляет собой режим, в котором якорь двигателя под действием внешнего момента либо запаса кинетической энергии вращается в направлении, противоположном тому, в котором он должен был бы вращаться при данной схеме его включения в двигательном режиме (или вхолостую).

Режим противовключения удобно пояснить на примере грузоподъемного механизма, где этот режим может быть использован для опускания с постоянной скоростью грузов. Предположим, что с помощью двигателя параллельного, последовательного или смешанного возбуждения, включенного по схеме рис. 9.22 и работающего в двигательном режиме с моментом М = М_с и частотой вращения n, поднимается груз (рис. 9.33). Момент М обусловлен силой тяжести груза, трение в передаче не учитывается.

Если при работе двигателя с частотой вращения n_в цепь якоря включить реостат r с достаточно большим сопротивлением (см. рис. 9.22), то двигатель перейдет на искусственную характеристику и в первое мгновение будет развивать момент M₁. Поскольку М₁

Так как Е = k_еФn, то изменение направления вращения приводит к изменению направления ЭДС якоря и следует считать Е 0;r_я + rr_я + r

при Е 0), вследствие чего не изменяет направления и момент двигателя (М > 0), поскольку М = k_MФI_я.

Изменяя значение сопротивления реостата r, можно получить различные скорости опускания груза. Однако, как видно, характеристики при работе в режиме противовключения получаются слишком «мягкими», вследствие чего частота вращения в сильной степени зависит от нагрузки.

Так как в режиме противовключения ток и ЭДС якоря совпадают по направлению (I_я > 0, а Е 0, моментом М > 0, током якоря I_я > 0 и ЭДС якоря Е > 0.

Если во время работы двигателя разомкнуть контакты В и замкнуть контакты H, то согласно второму закону Кирхгофа

Предположим, что двигатель параллельного возбуждения, включенный контактами Впо схеме, изображенной на рис. 9.34, работает на естественной характеристике и перемещает грузовую тележку (рис. 9.35, аи б). Когда тележка находится на горизонтальном участке пути ab,статический момент М_с1 вызван силой сопротивления движению, обусловленной трением и зависящей от силы тяжести Fтележки и груза. Электродвигатель работает при этом в двигательном режиме с n₁ 0, М₁ = М_с1 > 0.

Когда тележка окажется на криволинейном участке пути bc,статический момент будет обусловлен как силой сопротивления движению, вызванной трением и зависящей от составляющей F₁ силы тяжести Fтележки и груза, так и движущей силой F₂, равной другой ее составляющей (рис. 9.35, а). По мере продвижения тележки по участку bcсила сопротивления движению будет уменьшаться, а движущая сила возрастать. Естественно, что это приведет к уменьшению статического момента и увеличению частоты вращения двигателя.

При достаточно большой массе тележки и груза в некотором положении тележки на участкеbcдвижущая сила окажется больше силы сопротивления движению, вследствие чего статический момент изменит направление (М_с 0, а М_с n₀ получим Е > U, I_я n₀, при которой М₂ = М_c2 0, М n₀, электродвигатель работает, по определению, в тормозном генераторном режиме.

Изменяя сопротивление резистора в цепи якоря, можно регулировать частоту вращения в генераторном режиме и получать, например, частоты вращения n₃ и n₄. При работе двигателя в генераторном режиме ЭДС и ток якоря совпадают по направлению (Е >0, а I_я n₀.

Генераторный режим двигателя параллельного возбуждения широко используется в грузоподъемных машинах при опускании грузов, преодолевающих трение в механизме.

Пример 9.6. Определить частоту вращения двигателя примера 9.1 в генераторном режиме при моменте М = 90 Н•м, если в цепь якоря включен реостат с сопротивлением r= 0,5 Ом.

Решение. Используя уравнение (9.23) и учитывая, что при работе в генераторном режиме следует считать М U,что в свою очередь возможно, если n > n₀. У двигателя же последовательного возбуждения n₀ = ∞.

У двигателя смешанного возбуждения в генераторном режиме последовательная обмотка размагничивает электродвигатель и при токе I_я1 2 r_я. Как видно, потери мощности ΔР_я зависят от нагрузки машины. Поэтому их называют переменными потерями мощности.

2. Потери мощности в стали ΔР_c, вызванные главным образом вихревыми токами и перемагничиванием магнитопровода якоря при его вращении. Частично эти потери возникают из-за вихревых токов в поверхностном слое полюсных наконечников, вызванных пульсацией магнитного потока при вращении якоря.

4. Потери мощности в цепи параллельной или независимой обмотки возбуждения: ΔР_в = U_вI_в = I_в 2 r_в.

КПД машин постоянного тока

где Р₂ — полезная мощность машины (у генератора — это электрическая мощность, отдаваемая приемнику, у двигателя — механическая мощность на валу); Р₁ — подводимая к машине мощность (у генератора — это механическая мощность, сообщаемая ему первичным двигателем, у двигателя — мощность, потребляемая им от источника постоянного тока; если генератор имеет независимое возбуждение, то P₁ включает в себя также мощность, необходимую для питания цепи обмотки возбуждения).

Рис. 9.36. Зависимость КПД машин постоянного тока от полезной мощности

Очевидно, мощность Р₁ может быть выражена следующим образом:Р₁ = Р₂ + ΣΔP,

где ΔP — сумма перечисленных выше потерь мощности.

С учетом последнею выражения

Когда машина работает вхолостую, полезная мощность Р₂ равна нулю и η = 0. Характер изменения КПД при увеличении полезной мощности зависит от значения и характера изменения потерь мощности. Примерный график зависимости η (Р₂) приведен на рис. 9.36.

Источник