1. 直线电机的功率损耗主要发生在
关于功率因数: 功率因数,是用来衡量用电设备(包括:广义的用电设备,如:电网的变压器、传输线路,等等)的用电效率的数据。功率因数的定义公式:功率因数=有功功率/视在功率。有功功率,是设备消耗了的,转换为其他能量的功率。无功功率,是维持设备运转,但是并不消耗的能量。他存在于电网与设备之间,是电网和设备不可缺少的能量部分。但是无功功率如果被设备占用过多,就造成电网效率低下,同时,大量无功功率在电网中来回传送,使得线损高企浪费严重。
显然功率因数高的设备,给它供电的线路的线损比同等条件下功率因数低的设备的线路的线损要小。上述表述有点拗口,请逐字理解。注意,是给设备供电的线路。
如果设备有补偿装置,那么要把补偿装置和设备看作一个整体设备,补偿之前的线路看作供电线路,补偿装置之后,线路损耗是不变的。
2. 直流电动机中的电功率损耗主要是
异步机转速公式的质疑
公式是客观规律的数学表达形式,它只能产生于已有的定律、公式,而不能产生于人为的定义。
经典电机学的异步机转速公式是这样建立的。
首先定义转差率S
令S=(n1-n)/n1(1)
式中:n1为同步转速
n为电机转速
显然,式1是定义式而非公式
由式1,经代数变换得
n=n1·(1-S)(2)
可见式2仍然是定义式,它只不过是式1的另外一种表达形式。
又,由于
n1=60f1/p(3)
这是公式,将式3代入定义式2,于是
n=60f1/p·(1-S)(4)
我们注意到,式4与式2没有本质变化,尽管式3是公式,但它仅仅起到参数变换作用,并没有改变式1、2的定义式性质。因此,我们认为的转速公式4只不过是人为的定义式,在没有经过公式化论证之前,是不能称其为公式的。
2、电机转速的通用公式
异步机转速公式应该严格遵循相关的定理和公式推导得出。作为电动机的一种,异步机转速必然遵循电机转速的普遍规律。
根据动力学,电动机的转速可普遍表为
Ω=PM/M(5)
式中:Ω电动机角速度
PM——机械功率
M——电磁转矩
按电机能量转换守恒,调速状态下电动机的转子(或电枢)功率方程为
PM=ΣPem-Σ△P2(6)
式中:ΣPem——净电磁功率
Σ△P2净损耗功率
因此电机转速为
Ω=ΣPem/M-Σ△P2/M
=Ωok-ΔΩ(7)
其中:Ω=ΣPem/M称为调速理想空载转速
ΔΩ=Σ△P2/M称为转速降
可见,电机转速均可表达为理想空载转速与转速降差值。其中,理想空载转速决定于转子(或电枢)的净电磁功率,转速降则决定于净损耗功率。电机调速有改变理想空载转速和转速降两种方法,异步机的同步转速与电机转速没有直接、必然的联系。
3、理想空载转速与净电磁功率
理想空载转速的含义是:假定在无损耗的理想状态下,电机的全部电磁功率都转化为机械功率所能获得的速度。由于这种假设只有在理想空载条件下才能实现,故称理想空载转速。
在转矩平衡条件下,理想空载转速取决于转子(或电枢)的净电磁功率并与其成正比,考虑到调速的普遍情况,净电磁功率应为
P2=ΣPem
=Pem±Pes(8)
式中Pem为电磁感应输送的电磁功率,Pes为转子控制调速的电传导附加功率。当Pes由外部馈入转子时符号取正,它将使转子净电磁功率增大,实现超同步调速。而当Pes自转子馈出,则符号取负,它使转子净电磁功率减小,调速为低同步。
由式8决定的理想空载转速为
Ωok=(Pem±Pes)/M(9)
公式9表明,电机调速时的理想空载转速可以通过Pem和Pes的控制是到改变。
式9可以写成=Ω0±Ωk(10)
其中Ω0为Pem单独作用下的理想空载转速,ΩK为Pes引起的附加理想空载转速,如果不考虑ΩK的符号
Ωk=Ω0–Ωok
=(Ω0–Ωok)/Ω0·Ω0
=Sk·Ω0(11)
其中
Sk=(Ω0–Ωok)/Ω0
=(n0-n)/n0(12)
称为电转差率,于是有
Ωok=(1±SK)Ω0
及nok=(1±SK)n0(13)
对于自然运行的理想空载转速Ω0,按电机学有
Ω0=Pem/M(14)
且
Pem=m2E2I2COSΦ2(15)
M=CMΦmI2COSΦ2(16)
可得
Ω0=2πf1/p
折算成每分钟转速
n0=60/2π·Ω0
=60f1/p(19)
说明自然运行状态下的异步机理想空载转速与同步转速相等,将式18代入式12,异步机调速的理想空载转速为
nok=(1±SK)·60f1/p(20)
4、转速降与静差率
调速状态的转速降为
ΔΩ=Ωok-Ω
或Δn=nok-n
=(nok–n)/nok·nok
=jnok(21)
式中j=(nok–n)/nok称为静差率,该式表明,转速降与静差率成正比,可以证明,净损耗功率亦正比于静差率,即
ΣΔP2=jΣPem(22)
故净损耗功率亦称静差功率。
同样亦可证明,
Pes=SKPem(23)
附加电功率故亦称电转差功率。
回顾电机学中的转差功率,由
S=(n1-n)/n1
及PS=SPem
可得PS=Pem-PM
转差功率系指电磁功率与机械功率的差值。对于转差功率的成份属性,表达式没有加以区分,这样就混淆了电功率和损耗功率对电机转速的不同作用。显然,电转差功率影响的是理想空载转速,而静差功率影响的是转速降,前者调速效率高属节能型,后者使调速效率降低属耗能型,而且调速的机械特性也完全不同,前者为改变理想空载转速点的平行曲线族,后者为理想空载转速点不变的汇交曲线族。可见笼统地用转差率和转差功率是无法准确评价调速性能的。例如异步机转子串电阻和串级调速,两者均使转差率改变,但调速效率和特性却明显不同。
5、结论
①异步机转速公式由式20、21可表达为
n=nok(1-j)
=60f1/p·(1±SK)·(1-j)(24)
②凡是高效率的调速,必然是通过净电磁功率改变理想空载转速,同步转速改变与否与调速效率没有必然联系。
③转差率应区分为电转差率和静差率,前者影响理想空载转速,后者影响转速降,改变电转差率的调速是高效率的,而增大静差率的调速是低效率的。
④电机调速的实质在于功率控制,任何调速方法都必然通过对电机轴功率的控制才能实现转速调节。
Ωok=Pem/M±Pes/M
3. 直流电机的什么损耗等于什么损耗时效率最高
负载时直流电机中的损耗除直接产生电能消耗外,还使电机发热,电机的温度上升,要是热量不能很好散去的话,电机的温度将上升到危害电机绝缘的程度,所以,电机工作时散热很重要。
4. 直线电机的功率损耗主要发生在哪
直线电机和伺服电机的区别如下:
1. 伺服电机(servo motor )是指在伺服系统中控制机械元件运转的发动机,是一种补助马达间接变速装置;伺服电机可使控制速度,位置精度非常准确,可以将电压信号转化为转矩和转速以驱动控制对象,闭环控制。
2. 直线电机是一种将电能直接转换成直线运动机械能,而不需要任何中间转换机构的传动装置;它可以看成是一台旋转电机按径向剖开,并展成平面而成,由定子演变而来的一侧称为初级,由转子演变而来的一侧称为次级; 在实际应用时,将初级和次级制造成不同的长度,以保证在所需行程范围内初级与次级之间的耦合保持不变;直线电机可以是短初级长次级,也可以是长初级短次级,考虑到制造成本、运行费用,目前一般均采用短初级长次级。
3. 直线电机结构紧凑、功率损耗小、快移速度高、加速度高、高速度(直线电机通过直接驱动负载的方式,可以实现从高速到低速等不同范围的高精度位置定位控制;运用于地铁的自动门
4. 伺服电机在低速时易出现低频振动现象,振动频率与负载情况和驱动器性能有关;一般认为振动频率为电机空载起跳频率的一半。这种由伺服电机的工作原理所决定的低频振动现象对于机器的正常运转非常不利。当伺服电机工作在低速时,一般应采用阻尼技术来克服低频振动现象,比如在电机上加阻尼器,或驱动器上采用细分技术等。目前用于电脑绣花机的伺服电机多数为五相混合式伺服电机,目的是通过采用高相数的步进电机来减小步矩角和提高控制精度;
5. 其实直线电机也是伺服电机的一种。理论上,只要有反馈的系统(直线电机通常以hall或者直线光栅反馈)都应该是伺服系统。所以伺服电机应该在广义上被分为两类:旋转伺服电机和直线伺服电机,直线电机的特点:高动态特性、高刚性,相对于传统的直线传递结构(如丝杠,电动缸),免维护,但成本较高。
5. 直线电机的功率损耗主要发生在什么
1.定义
在电能输送和分配过程中,电流经过线路和变压器等设备时,将会产生电能损耗和功率损耗,这些损耗称为供电损耗,简称线损。其损耗电能(功率损耗)占输入电能(输入功率)的百分比,称为线路损失率,简称线损率。
影响因素:线路长短、导线规格型号、变压器容量、负荷变化等。
2.构成
1)按损耗的特点分类:固定损耗、可变损耗、不明损耗。
固定损耗:降压变压器、配电变压器的铁损,电能表电压线圈的损耗,电力电容器的介质损耗。不随负荷电流的变化而变化。
可变损耗:电流通过导体时产生的损耗。由导体截面、长度、材料确定。随电流的大小而变化,与电流的平方成正比。
不明损耗:理论计算损失电量与实际损失电量的差值,包括漏电及窃电损失电量在内。
2)按损耗的性质分为:技术线损、管理线损。
技术损耗:理论线损。主要包括不变损耗和可变损耗。
管理损耗:计量设备误差、管理不善和失误等原因造成的线损。
3)按损耗的变化规律分为:空载损耗、负载损耗、其他损耗。
空载损耗:不变损失。与通过的电流无关,但与元件所承受的电压有关。
负载损耗:可变损失。与通过的电流的平方成正比。
其他损耗:与管理因素有关。
6. 电机的功率和损耗都包括什么
电机能耗是指电机内部的能量损耗。电机是电能和机械能相互转换的装置。对于电动机来说,输入的是电能,而输出的是机械能。对于发电机来说,输入的是机械能,而输出的是电能。由于电机内部损耗存在,输入能量一定大于输出能量。输入能量和输出能量之间差值就是电机的能耗。
7. 在直流电动机中,损耗有哪些损耗?
1、电动势平衡方程式:
A、不计磁路饱和效应,并励电动机电枢回路和励磁回路的电势方程式:
B、并励发电机电势方程式:
发电机的大于。
2、转矩平衡方程式:
3、功率方程式:
A、直流电机中的损耗、效率:
损耗有三类:
消耗于导体电阻中。
消耗于摩擦损耗、通风和机械损耗。
消耗于铁心中的损耗。
铁耗:由于电枢旋转时主磁通在电枢铁心内交变而引起的。
铜耗:
电枢回路铜耗
励磁回路铜耗
电刷接触铜耗 ,为一对电刷总接触电压降。机械损耗:包括轴承摩擦损耗、电刷摩擦损耗、定转子和空气的摩擦损耗。附加损耗:电枢齿、槽存在,使气隙磁通产生脉动,电枢反应使磁场畸变引起的铁耗。换向电流引起的损耗。
按额定容量的1%计算,无补偿绕组按额定容量的0.5%计算,有补偿绕组在以上损耗中,,随负载变化而变化,称为可变损耗;,,为不变损耗。
电机的效率:
当不变损耗=可变损耗时,取得最大,是的二次曲线。
B、并励电动机的功率方程式:
C、并励发电机的功率方程式:
8. 分析各种电机的功率损耗原因
1.变压器的有功损耗是变压器工作时,由于铁芯的涡流、导线的电阻产生的发热性损耗;
2.可能是由于电压与电流不同相位产生的功率损耗。有功损耗会导致电能流失,无功损耗会导致变压器效率降低
这就是变压器的有功功率损耗和无功功率损耗一般分别为什么的原因