Was sind die verschiedenen Verluste in DC-Maschine?

Wir wissen das Gleichspannungs Motor wird verwendet, um die Leistung von der elektrischen Form in die mechanische Form zu ändern. In ähnlicher Weise wird der Gleichstromgenerator verwendet, um die Leistung von der mechanischen Form in die elektrische Form zu ändern. Die Eingangsleistung im Gleichstromgenerator liegt in mechanischer Form und die Ausgangsleistung in elektrischer Form vor. Im Gegensatz dazu ist die Eingangsleistung des Gleichstrommotors elektrisch und die Ausgangsleistung mechanisch. Bei der Umwandlung von Eingangsleistung in Ausgangsleistung kommt es praktisch zu einem Leistungsverlust. So kann die Maschineneffizienz reduziert werden. Der Wirkungsgrad kann als Verhältnis von Ausgangsleistung und Eingangsleistung definiert werden. Um eine rotierende Gleichstrommaschine mit hohem Wirkungsgrad zu konstruieren, ist es daher wichtig, die in einer Gleichstrommaschine auftretenden Verluste zu kennen. Es gibt verschiedene Arten von Verlusten in der Gleichstrommaschine die unten diskutiert werden.

Verluste in der Gleichstrommaschine

Es gibt verschiedene Arten von Verlusten in der Gleichstrommaschine, die auf unterschiedliche Weise erzeugt werden. Diese Verluste können jedoch zu Erwärmung und erheblichen Auswirkungen führen. Die Temperatur kann innerhalb der Maschine erhöht werden. So können Lebensdauer und Leistung der Maschine insbesondere der Isolation reduziert werden. Daher kann die Leistung der Gleichstrommaschine durch unterschiedliche Verluste direkt beeinflusst werden. Die verschiedenen Arten von Verlusten, die in der Gleichstrommaschine auftreten, werden nachstehend erörtert.

Verluste in der Gleichstrommaschine

Elektrische oder Kupferverluste in Gleichstrommaschinen

Elektrik / Kupfer kann innerhalb der auftreten Wicklungen des DC-Maschinenfeldes Kupfer oder Anker. Diese Arten von Verlusten umfassen hauptsächlich verschiedene Verluste, wie z. B. Verlust an gefeiltem Kupfer, Verlust an Ankerkupfer und Verlust aufgrund des Widerstands des Bürstenkontakts

Hier kann der Ankerkupferverlust als abgeleitet werden Er^zweiaus^zwei

Wo,

'Ia' ist der Ankerstrom

'Ra' ist der Widerstand der Armatur

Diese Art von Verlust führt zu etwa 30% bis 40% der Volllastverluste. Dieser Verlust ist veränderbar und hängt hauptsächlich von der Menge der Gleichstrommaschinenlast ab.

Der Verlust an abgelegtem Kupfer kann als If2Rf abgeleitet werden

Wo,

'If' ist der Feldstrom, während Rf der Feldwiderstand ist.

In einem Shunt-verwundeten Feld ist der Feldkupferverlust praktisch stabil und spendet 20% bis 30% für Volllastverluste.
Der Widerstand des Bürstenkontakts trägt zu den Kupferverlusten bei. Normalerweise fällt diese Art von Verlust unter Ankerkupferverlust.

Magnetische Verluste oder Kernverluste oder Eisenverluste

Alternative Namen dieser Verluste sind Eisenverluste oder Kernverluste. Diese Art von Verlusten kann innerhalb des Ankerkerns und der Zähne auftreten, wo immer der Fluss geändert werden kann. Diese Verluste umfassen zwei Verluste, nämlich Hysterese- und Wirbelstromverluste.

Hystereseverluste

Dieser Verlust kann aufgrund des Umkehrmagnetismus im Ankerkern auftreten.

P._h= Ƞ^B1.6_maxfV Watt

Hier ist „Bmax“ der höchste Flussdichtewert innerhalb des Kerns.

'V' ist das Ankerkernvolumen

'F' ist die Frequenz des umgekehrten Magnetismus

'Η' ist der Koeffizient der Hysterese

Hystereseverluste können innerhalb der Zähne und des Ankerkerns der Gleichstrommaschine auftreten. Dieser Verlust kann durch Kernmaterial aus Siliziumstahl verringert werden. Dieses Material hat einen geringeren Hysteresekoeffizienten.

Wirbelstromverlust

Sobald sich der Ankerkern in einem Magnetfeld des Pols dreht und den Magnetfluss abschneidet. Daher kann ein e.m.f innerhalb des Kernkörpers basierend auf den elektromagnetischen Induktionsgesetzen induziert werden. Die induzierte EMF kann innerhalb des Ankerkernkörpers Strom aufbauen, was als Wirbelstrom bezeichnet wird. Und der Leistungsverlust aufgrund des Stromflusses wird als Wirbelstromverlust bezeichnet. Dieser Verlust kann abgeleitet werden als

Der Wirbelstromverlust ist gegeben durch

Wirbelstromverlust Pe = K._istB.^zwei_maxf^zweit^zweiV Watt

Aus der obigen Gleichung

'Ke' ist konstant, was vom Kernwiderstand und dem System der verwendeten Einheit abhängt.

'Bmax' ist die maximale Flussdichte innerhalb von wb / m2

'T' ist die Laminatdicke in 'm'

'V' ist das Kernvolumen in 'm3'

Diese Verluste können reduziert werden, indem der Ankerkern mit dünnen laminierten Stempeln versehen wird. Die im Ankerkern verwendete Laminatdicke kann also 0,35 m bis 0,5 mm betragen.

Pinselverluste

Diese Verluste können zwischen den Kohlebürsten und dem Kommutator auftreten. Dies ist der Leistungsverlust am Kontaktende der Bürsten in der Gleichstrommaschine. Dies kann ausgedrückt werden als

P._BD= V._BD* ICH_ZU

Wo

'PBD' ist der Verlust von Bürstentropfen

'VBD' ist der Spannungsabfall der Bürste

'IA' ist der Ankerstrom

Mechanische Verluste

Aufgrund der Auswirkungen der Maschinen können mechanische Verluste auftreten. Diese Verluste werden in zwei Verluste unterteilt, nämlich Lagerreibung und Luftwiderstand. Diese Art von Verlusten kann an den beweglichen Teilen innerhalb der Gleichstrommaschine auftreten. Die Luft in der Gleichstrommaschine wird auch als Luftwiderstandsverlust bezeichnet.

Die Luftwiderstandsverluste sind extrem gering und können aufgrund der Fiktion im Lager auftreten. Diese Verluste werden auch als mechanische Verluste bezeichnet. Diese Verluste umfassen Bürstenreibung und Lager, Luftwiderstandsverlust oder Luftfiktion-Drehanker. Bei den gesamten Volllastverlusten sind diese Verluste zwischen 10% und 20% aufgetreten.

Streuverluste

Hierbei handelt es sich um gemischte Verluste, und die in diesen Verlusten berücksichtigten Faktoren sind

Die Verzerrung des Flusses aufgrund der Ankerreaktion

Der Kurzschluss innerhalb der Spule

Aufgrund des Wirbelstroms im Leiter entsteht ein zusätzlicher Kupferverlust

Solche Verluste können nicht festgestellt werden. Daher ist es wichtig, den logischen Wert dieses Verlusts zuzuweisen. Bei den meisten Maschinen werden diese Verluste mit 1% angenommen.

Wie man Verluste in Gleichstrommaschinen minimiert?

Verluste in Gleichstrommaschinen treten hauptsächlich aus drei verschiedenen Quellen auf, z. B. Widerstand, Magnet und Schalten. Um Magnet- und Hystereseverluste zu reduzieren, decken Sie den Magnetkern ab, damit Wirbelströme verhindert werden können. Widerstandsverluste können aufgrund sorgfältiger Konstruktion reduziert werden, da zum Füllen der Querschnittsfläche mit Draht die Größe des Drahtes und die Isolationsdicke erheblich sind.

Hier geht es also um einen Überblick über verschiedene Arten von Verlusten in Gleichstrommaschine. Die Verluste in der Gleichstrommaschine werden hauptsächlich in fünf Kategorien unterteilt: Elektrik / Kupfer, Magnet / Kern / Eisen, Bürste, Mechanik und Streuung. Hier ist eine Frage an Sie: Was sind konstante und variable Verluste?