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电动机运行时,功率衰减过程分析

   2024-05-08 电机技术内参2120
导读

效率,是电机的关键性能指标,特别是目前节能低碳大环境下,使用者对于电机效率指标的符合性非常重视。从电机效率的概念理解,输出功率小于输入功率,即,电机功率的转换和传递过程,是一个衰减的过程。但按照能量守

效率,是电机的关键性能指标,特别是目前节能低碳大环境下,使用者对于电机效率指标的符合性非常重视。


从电机效率的概念理解,输出功率小于输入功率,即,电机功率的转换和传递过程,是一个衰减的过程。


但按照能量守恒定律,那些被“丢”掉的能量,只是按照不同的形式转换或消耗。我们从电机的工作原理入手,将电机输入与输出的过程分成几个段,简单分析和理解能量衰减的过程。


第一过程:输入到定子上的电功率(P1),会因为定子的电流而产生铜损耗(Pcu1)和铁损耗(PFe),理论上分析,电机的铁损耗由定子铁损和转子铁损组成,但由于转子频率特别小,因而转子铁损可以略去,即电机的铁损主要由定子部分产生。从能量转换和传递的过程分析,可以传递到转子部分的电磁功率(Pme)已小于其输入功率P1。




第二过程:转子从定子接受到的电磁功率(Pme),由于转子存在的铜损耗(pcu2)再次减小为可以转换的机械总功率(Pmec)。


第三过程:转子部分以机械总功率(Pmec)进行转换,由于转子的运动产生机械损耗(pmec),以及由于齿谐波导致的附加转矩损耗(pad),因而电机的输出功率(P2)在转子的机械总功率(Pmec)基础上再次被衰减。


综合以上三个过程的能量变化过程,我们可以用公式(1)描述电机输入功率与输出功率的关系。


P2= P1- Pcu1- PFe- pcu2- pmec- pad………………………(1)


公式(1)也就是电动机运行过程中能量转换和平衡的关系式。从电动机的工作目标分析,我们希望有更大的输出,即需要更高的效率,电机设计、生产制造的关键就在于如何将损耗降下来。


 
(文/小编)
 
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