CC motorunun kaybı ve verimliliği:
Bir transformatörün kayıpları ve etkinliği daha önceki bir derste incelenmiştir. Transformatörlerde olduğu gibi, giriş ve çıkışın ölçülmesi gereken doğrudan yük testi yerine sürekli akım motorunun kayıplarını ve verimliliğini belirlemek daha kesindir.
Buna ek olarak, büyük ve hatta orta boyutlu makinelerde, makinenin gerçek yüklemesini organize etmek mümkün değildir. Kayıplar belirlendikten sonra, makinenin verimliliği (ID ilişkilerden hesaplanabilir:
Bu şekilde belirlenen etkinlik daha kesindir, çünkü ilgili hata sadece kayıplarda olurken, doğrudan yöntemde girdi ve çıktı ölçümünde bir hata vardır.
Motor kayıplarının ve sürekli akım verimliliğinin incelenmesi tasarım amaçları için gereklidir, çünkü (i) kayıplar makinenin işletme ekonomisini doğrudan etkilemektedir; ve (ii) bir makinenin değerlendirilmesi, yalıtımın direnebileceği maksimum sıcaklığa bağlıdır, bu da çekirdekte geliştirilen ısı ve iletkenler kayıplarla dikte edilir.
Tabii ki, bir çerçeve boyutu için bir makinenin gösterimi ve verilen kayıplar, havalandırma sisteminin uygun bir tasarımı ile artırılabilir.
Doğrudan akım ve verimlilikteki motor kayıplarındaki enerji dönüşüm süreci, sürücülerde ve ferromanyetik malzemelerde ve mekanik rotasyon kayıplarında kayıplara neden olan akımları, akışları ve rotasyonu içerir. Çeşitli kayıplar, Şekil 5.50’de gösterilen ağaç diyagramı ile kolayca sınıflandırılabilir.
Sürekli Kayıplar:
Bir makine normalde sabit gerilim boruları ve önemli ölçüde sabit bir hız üzerinde çalışacak şekilde tasarlanmıştır (belirli uygulamalar için değişken hızlar da gereklidir).
Sonuç olarak, bazı kayıplar makinenin çalışma aralığında neredeyse sabit kalır ve bu nedenle sabit kayıplar olarak adlandırılır. Sürekli kayıplar çekirdek kaybı ve mekanik kaybı olarak da sınıflandırılabilir.
Yüksüz çekirdek (demir) –
Bu kayıp, sadece ana sarma heyecanlandığında makinenin demir çekirdeğindeki akış yoğunluklarının modifikasyonundan kaynaklanan histerezis ve girdap akımı kaybından oluşur.
Çekirdek çekirdek büyük ölçüde bir DC makinesinin çerçevesi, senkron bir makinenin çerçevesi ve bir indüksiyon makinesinin statoru ile sınırlıdır.
İndüksiyon makinesinin rotorunun çekirdeğindeki akış yoğunluğundaki varyasyon sıklığı, normal çalışma koşullarında o kadar düşük (SF), ihmal edilebilir bir çekirdek kodlamasına sahip.
Transformatörler durumunda, temel kayıp, kalan sabit akışın ekseni ile akış yoğunluğunun zamansal değişimi nedeniyle ortaya çıkar; Dönen makineler durumunda, bu kayıp hem akış yoğunluğunun zamansal değişiminden hem de ekseninin dönüşünden kaynaklanır. Sonuç olarak, spesifik kabuk döner makinelerde transformatörlerden daha büyüktür.
DC motorunun kayıplarında ve verimliliğindeki akış yoğunluğunun zaman ve eksenindeki değişim, Şekil 5.51’de gösterildiği gibi bir CC makinesinin enine bölümü ile gösterilmektedir.
Makinenin takviyesi döndüğünde, gölgeli çekirdeğin temel hacmindeki akış yoğunluğu, genlikte ve yönde döngüsel olarak değişmiştir.
Stator / rotor yarık veya her ikisinin neden olduğu yüksek frekanslı akış yoğunluğundaki varyasyonlar nedeniyle döner makinelerde ek bir histerezis ve foucault kaybı adı verilen akım kaybı da ortaya çıkar.
DC ve senkron makineler durumunda, yarık takviyesi ve kutuplar arasındaki göreceli hareket, dişlere ve slot makinelerine karşılık gelen akış akışlarının isteksizliğindeki farktan dolayı yüksek frekanslı akış yoğunluğunun değişimine neden olur.
Stator ve rotorun bölündüğü indüksiyon makineleri durumunda, nabız sıklığı her ikisinde de farklıdır.
Nabız kaybını azaltmak için, DC ve senkron makineler için lamine sonrası noktaların kullanılması yaygındır; Ayrıca bu tip küçük makineler için, ana direğin kendisi yuvarlanmadan inşa edilebilir.
Tabii ki, ağızdan makinenin çekirdeğinden çok daha kalın laminasyonlar kullanılır. Çekirdekteki histerezis ve Foucault akım kayıpları, akış yoğunluğu akışının, döner eleman üzerinde bir sürükleme gibi hareket eden bir tork üreten MMF dalgasının arkasında biraz geciktiği anlamına gelir.
Bu bağlamda, temel kayıp histerezis gibi mekanik kayıp gibi görünmektedir ve Foucault torku ağacın mekanik gücünü emer. Bu kayıpların neden olduğu çift nispeten düşüktür. Histerezis motorları adı verilen küçük motorlarda bu çiftin pratik kullanımı yapılır.
Mekanik Kayıp:
Bu, hepsi açıklayıcı olan sürtünme, sürtünme, sürtünme, rüzgar ve ventilasyon kaybını içerir. Mekanik kayıp, yüksek çaplı veya yüksek hızlı bir makinede nispeten büyük olabilir.
Yüksüz çekirdek kaybı ve mekanik kayıp birlikte literatürde rotasyon kaybı terimi ile temsil edilir.
Değişken Kayıplar:
Bu kayıplar makine tarafından sağlanan yüke göre değişir ve bu nedenle “değişken kayıplar” olarak adlandırılır. Bunlar bakır kaybına (I2R) ve yük kaybına bölünebilir.
Bakır kaybı (I2R):
Tüm sargıların biraz direnci vardır (küçük olmasına rağmen) ve bu nedenle akım akışı ile ilişkili bakır işten çıkarmalar vardır. Bakır kaybı tekrar stator bakır kaybına, rotorun bakır kaybına ve fırça kaybına alt bölümlere ayrılabilir.
Stator ve rotorun bakır kayıpları, karedeki akımla orantılıdır ve sargıların direnci CC ile 75 ° C’de hesaplanır.
Fırçalar (karbon cinsinden) arasındaki akımın iletimi ve bir DC makinesinin anahtarı, bu temasta var olacak hava paplarında kısa yaylar yoluyla yapılır.
Sonuç olarak, fırçanın temasındaki voltaj düşüşü yük ile pratik olarak sabit kalır; Pozitif ve negatif monte edilmiş fırçalar için değeri 1 ila 2V civarındadır. Bu nedenle, fırçanın bir CC makinesinde temas kaybı akımla doğru orantılıdır.
Fırçalar (bakır-karbonda) ve senkron bir makinenin kayma halkaları arasındaki temas kayıpları tüm pratik amaçlar için ihmal edilebilir.
Bakır kontrolleri, senkron ve DC makineleri zemininde ve reostatın düzenlenmesinde de bulunur. Bununla birlikte, sadece yere sarılma kayıpları makineye karşı yüklenir, diğeri sisteme karşı yüklenir.
Başlık Kaybı:
Yukarıda belirtilen değişken kayıplara ek olarak, yüke göre değişen ancak akıma bağlanamayan ek kayıplar vardır. Bu kayıplar “saygı kaybı” olarak bilinir ve hem sargılarda hem de çekirdekte meydana gelir.
(i) Bakır Arabası ile Çerçeve Kaybı: İletkenlerin etkili direncini artıran ve cilt etkileri olarak adlandırılan alternatif akımların düzgün olmayan dağılımı nedeniyle sürücülerde ek bakır kaybı meydana gelir.
Buna ek olarak, sürücüler bir yük akımını taşıdıklarında, çekirdek dişleri doymuş ve bu nedenle, akım kayıplarını ayarlayan bakır sürücülerden yuvalardan daha fazla akış geçer. Foucault akım kayıpları da kaybın çıkıntısında mevcuttur.
(ii) Çekirdeğe dikkat çeken yük kaybı: Bir makinedeki şarj akımı akışı nedeniyle, dişlerdeki ve çekirdekten akış akışı deforme olur. Akış yoğunluğu, akış yoğunluğunun bir ucunda azalır ve diğerine artar.
Kabuk, akış yoğunluğunun karesi ile neredeyse orantılı olduğundan, akış yoğunluğundaki bir azalmaya bağlı olarak azalması, akış yoğunluğundaki bir artıştan dolayı artıştan daha düşüktür ve bu nedenle çekirdekte, esas olarak çekirdekte saman yük kaybı adıyla bilinen dişlerde net bir artış vardır.
Yoğun koşullar altında, dişler oldukça doymuşdur ve bu nedenle stator çerçevesi ve kalıcı kalkanlar boyunca daha fazla sızıntı akar ve aslında temel parazitik şarj kaybının başka bir bileşeni olan foucault akımlarının kaybına neden olur.
Parazitik şarj kaybının hassasiyetle hesaplanması zordur ve bu nedenle bir DC makinesi için çıkışın% 1’inde ve senkron ve indüksiyon makineleri için çıktının% 0.5’inde alınır.
Makine Verimliliği:
Bir makinede sabit ve değişken kayıpların varlığı nedeniyle, makinenin verimliliği, yükleme yükü ile makinenin tasarımına bağlı belirli bir yüke maksimum değerle sürekli artar.
Buna ek olarak, tam yük verimliliği bir makinenin gösterimine göre değişir ve büyük makineler için önemli ölçüde daha yüksektir; Örneğin, verimlilik 1 kW makine için% 75’e, 35 kW için% 90, 350 kW büyüklüğünde% 93 ve 3500 kW için% 97’ye yakındır.
Düşük hız makinelerinin etkinliği genellikle yüksek hız makinelerinden daha düşüktür, yayılma%3 ila 4’tür.
Önemli ölçüde sabit bir voltaj ve hızda çalışan bir makine için, daha önce sayılan gibi farklı kayıplar:
(1) Sürekli kayıplar,
Veya
Pi0 = yüksüz çekirdek (demir) -SOSS (sabit)
PWF = sarma ve ovma kaybı (sabit)
(2) Değişken kayıplar,
Veya
PC = 3i2r, bakır kaybı (faktör 3 bir DC makinesinde bulunmayacaktır); R, makine direnci parametresidir.
PST = Şarj Kaybı (Bakır + Demir) = αi2
(Burada, saygının şarj kaybının, yük akımının karesi ile orantılı olması gerekir)
Pb = VBI = fırçanın temas kaybı (DC makinelerinde); VB, fırça ile temas eden voltaj düşüşü
Bu yüzden 
Böylece, akıma bağlı olarak toplam sürekli akım motor kayıpları
Nesil Makinesi:
Çıkış çıkışı, 
Maksimum verimlilik elde edilir (denklemde (5.76) minimum payda))
Böylece, mevcut kare ile orantılı kayıplar sabit kayıplarla eşit olduğunda bir yükte maksimum verimliliğe ulaşılır. Bir transformatör için gelenle aynı sonuçtur (Denk. (3.55)).
Sürüş Makinesi:
Bu aynı zamanda maksimum değere ulaşır
yani sabit kayıplar = mevcut kare ile orantılı kayıplar
Denklemin durumuna göre. (5.77) veya (5.79) Maksimum verimlilik için, sabit kayıplar ve değişken kayıplar (KV orantılılığı sabiti) böylece tam yükün yakınında maksimum verimlilik sağlamak için makine boyutlarının seçimi ile orantılıdır.
Sabit kayıplar esas olarak akış yoğunluğu seçimi ile belirlenir ve kullanılan demir hacmi ve değişken kayıplar, akım yoğunluğu ve kullanılan bakır hacmi seçimi ile yönetilir.
Ek olarak, kullanılan akış yoğunluğu hafif doymuş değerlerle sınırlıdır ve akım yoğunluğu uygun sıcaklıktaki artışla sınırlıdır (yalıtım sınıfına bağlı olarak).
Sonuç olarak, makinenin verimliliğinin belirli bir yüke maksimum değeri üretmek için ayarlanması, makinede kullanılacak demir ve bakır oranının bir oranıdır.
Maksimum çıktı:
Örneğin sürüş makinesini düşünün. Çıkış gücü şu şekilde ifade edilir:
VB’yi ihmal etmek oldukça iyi bir hipotezdir; Aslında, bu terim AC makinelerinde mevcut değildir. BU YÜZDEN
Maksimum güç için
Maksimum çıkış gücü daha sonra
Güç girişi 
Maksimum güç verimliliği tarafından verilir
Açıkçası,%50’nin biraz altında olacak. Sapkın bir cihaz için kabul edilebilir olamayacak kadar düşüktür. Buna ek olarak, maksimum çıkış işlemi altında, kayıplar girişin neredeyse yarısıdır, sıcaklıktaki artışın yetkili değerle sınırlandırılması imkansız olacaktır.
Bu nedenle, elektromekanik güç kaynağı cihazları hiçbir zaman maksimum çıktı sağlamak için kullanılmaz. Aslında, bunlar verimliliğin maksimum olduğu bir yükte (neredeyse tamamen sorumlu) yapılır.
Bu, genellikle maksimum güç sağlamak için kullanılan elektronik cihazlarla (düşük güç) tezat oluşturur, çünkü toplam güç çok düşük olduğundan, verimlilik ikincil değerlendirmeye sahiptir.
Ek olarak, ısı dağılma sorunu (kayıpların neden olduğu) yüksek güç motor kayıpları ve verimlilik kadar yoğun değildir.