现在介绍直流电机的第四大基本关系式,即功率平衡方程。 |
一、电磁功率PM |
电磁转矩所对应的功率即称为电磁功率。 |
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PM=T×■= |
2∏n CTIaφ×-------- 60 | |
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PN 2∏n =------ Iaφ------- 2∏a 60 |
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PN =------ φ n Ia 60a |
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=EaIa | |
即 PM=T ■=EaIa |
定义:电磁功率是能量转换【电能<<==>>机械能】过程中的转换功率。 |
稍加推导,PN可以机械量 T■ 来表示,也可以用电量 EaIa 来表示,这说明电磁功率是能量形态变换的基础,或者说电磁功率是电能转换为机械能或机械能转换为电能的,即能量转换过程中的转换功率。很重要,要注重理解。 |
二、直流发电机的功率平衡(以并励直发为例) |
直流电机的第四大基本公式简单推导此式如下 Pf为励磁损耗; Pcu为铜损耗 |
考虑到直流发电机的输入功率 P1 减去空载时的损耗即铁耗 pfe 和机械损耗 pm 后才能是电磁功率。以上没考虑附加损耗 p△ ,若考虑,则如下式表示(左式),即输入功率等于铁耗、附加损耗、机械损耗与电磁功率之和。
Ea = U + IaR内 |
① |
Ia = I + If |
② |
①式等号两边同乘以Ia |
EaIa = UIa + Ia2R内 |
③ |
②式代入③式得 |
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EaIa = UI + UIf + Ia2R内 |
即:PM = P2 + pf + pcu |
④ |
P1 = pfe + pm + PM |
⑤ |
PM = pfe + p△ + pm + PM |
⑥ | |
综合④、⑤两式,用功率流程图来表示。 直流发电机的功率流程图(Power-flow Diagram) |
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三、直流电动机的功率流程图(Power-flow Diagram) |
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功率流程图形象,直观地表达了多项功率、损耗之间的相互关系,学者应该掌握。同理,直流电动机的功率流程图也可以画出,注意到,虽然图形并没什么变化,但其物理概念已经大大改变了。一定要学会画。 |