Gubici i zavisnost stepena iskorišćenja od momenta motora
Bitan faktor pri proračunu jednosmernog motora su gubici (mehanički gubici, gubici u gvožđu i gubici u bakru) koji se manifestuju zagrevanjem motora. Odnos uložene i korisne snagu se može izraziti preko koeficijenta korisnog dejstva (stepen iskorišćenja). Porastom momenta raste i stepen iskorišćenja.
Vrste i podela gubitaka u motoru
Svaki električni uređaj pri radu se zagreva što je posledica gubitaka. Kod električnih mašina gubići nastaju zbog više faktora i prema mestu i načinu nastanka se može izvršiti njihova podela. Svi gubici se mogu podeliti u tri grupe i to su mehanički gubici, gubici u gvožđu i gubici u bakru. U daljem tekstu opisane su vrste gubitaka i njihova podela. Suma svih gubitaka data je jednačinom:
Pg – ukupna snaga gubitaka, gm – mehanički gubici, ge – električni gubici (gubici u bakru), gFe – gubici u gvožđu.
Mehanički gubici nastaju usled obrtanja rotora što izaziva mehanička trenja i habanja ležajeva, četkica kao i samo kretanje vazduha unutar i oko motora. Mehanički gubici sastoje se iz tri dela:
Gm – mehanički gubici, Pf – gubici u ležajevima, PV – ventilacioni gubici, Pc – gubici na trenju četkica o komutator.
Gubici u gvožđu nastaju usled rasipanja magnetnih linija (magnetnog polja). Gubici u gvožđu mogu se predstaviti jednačinom:
.
Gde su:
Gubici u bakru (električni gubici) se javljaju u namotajima na statoru i rotoru usled proticanja struje kroz namotaje. Manifestuju se zagrevanjem namotaja što prilikom povišene struje može izazvati pregorevaje namotaja. Gubici u bakru mogu se podeliti na:
.
Gde su:
– gubici u bakru rotora,
– gubici u bakru statora (pobude),
– gubici na četkicama.
Idealna karakteristika zavisnosnosti stepena iskorišćenja od momenta
Koeficijent korisnog dejstva (stepen iskoriščenja) opisuje vezu između mehaničke snage dobijene na izlazu i električne snage uložene na priključcima motora, odnosno ukupne snage na ulazu i korisne snage na izlazu. Što je prikazano izrazom:
.
Poznato je da se električna snaga uložene na priključcima motora i mehaničke izlazna snaga mogu predstaviti jednačinama:
,
.
(videti tekst Zavisnost mehaničke izlazne snage od momenta jednosmernog motora). Uvrštavanjem ovih izraza u izraz za koeficijent korisnog dejstva dobija sa formula:
.
Oblik funkcije koeficijenta korisnog dejstva od izlaznog mehaničkog momenta je dat na slici 1. Funkcija koeficijenta korisnog dejstva i brzine u zavisnosti od momenta. Može se videti da je finkcija poput parabole sa pomerenim maksimumom na oko 1/3 MH.
Primer realne karakteristike zavisnost izlazne snage od momenta za MAXON RE35
Oblik realne funkcije koeficijenta korisnog dejstva od momenta za MAXON RE 35 snage 90W data je na slici 2. Zavisnost koeficijenta korisnog dejstva od momenta motora za MAXON RE35. U odnosu na idealnu karakteristiku funkcija koeficijenta korisnog dejstva u zavisnosti od momenta kod realne karakteristike pri većim opteređenjima (odnosno većim momentima – zadnja trećina karakteristike na horizontalnoj osi između 2/3 MH i MH) stepen korisnog dejstva strmo ne opada na nulu već samo postoji blagi pad za oko 5-10% od maksimalne vrednosi stepena iskorišćenja. Primećuje se da je maksimum stepena iskorišćenja na većoj vrednosti momenta kod realne u odnosu na idealnu zavisnost koeficijenta korisnog dejstva od momenta.
Leave your response!
You must be logged in to post a comment.