電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)功率衰減過(guò)程解析
效率,是電機(jī)的關(guān)鍵性能指標(biāo),特別是目前節(jié)能低碳大環(huán)境下,使用者對(duì)于電機(jī)效率指標(biāo)的符合性非常重視。
從電機(jī)效率的概念理解,輸出功率小于輸入功率,即,電機(jī)功率的轉(zhuǎn)換和傳遞過(guò)程,是一個(gè)衰減的過(guò)程。
但按照能量守恒定律,那些被“丟”掉的能量,只是按照不同的形式轉(zhuǎn)換或消耗。我們從電機(jī)的工作原理入手,將電機(jī)輸入與輸出的過(guò)程分成幾個(gè)段,簡(jiǎn)單分析和理解能量衰減的過(guò)程。
第一過(guò)程:輸入到定子上的電功率(P1),會(huì)因?yàn)槎ㄗ拥碾娏鞫a(chǎn)生銅損耗(Pcu1)和鐵損耗(PFe),理論上分析,電機(jī)的鐵損耗由定子鐵損和轉(zhuǎn)子鐵損組成,但由于轉(zhuǎn)子頻率特別小,因而轉(zhuǎn)子鐵損可以略去,即電機(jī)的鐵損主要由定子部分產(chǎn)生。從能量轉(zhuǎn)換和傳遞的過(guò)程分析,可以傳遞到轉(zhuǎn)子部分的電磁功率(Pme)已小于其輸入功率P1。
第二過(guò)程:轉(zhuǎn)子從定子接受到的電磁功率(Pme),由于轉(zhuǎn)子存在的銅損耗(pcu2)再次減小為可以轉(zhuǎn)換的機(jī)械總功率(Pmec)。
第三過(guò)程:轉(zhuǎn)子部分以機(jī)械總功率(Pmec)進(jìn)行轉(zhuǎn)換,由于轉(zhuǎn)子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生機(jī)械損耗(pmec),以及由于齒諧波導(dǎo)致的附加轉(zhuǎn)矩?fù)p耗(pad),因而電機(jī)的輸出功率(P2)在轉(zhuǎn)子的機(jī)械總功率(Pmec)基礎(chǔ)上再次被衰減。
綜合以上三個(gè)過(guò)程的能量變化過(guò)程,我們可以用公式(1)描述電機(jī)輸入功率與輸出功率的關(guān)系。
公式(1)也就是電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中能量轉(zhuǎn)換和平衡的關(guān)系式。從電動(dòng)機(jī)的工作目標(biāo)分析,我們希望有更大的輸出,即需要更高的效率,電機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造的關(guān)鍵就在于如何將損耗降下來(lái)。
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