问答题
直流电机中的损耗有哪些?产生这些损耗的原因是什么?哪些损耗与负载的大小有关?定子铁心和电枢铁心中是否均有损耗?为什么?
【正确答案】直流电机中的损耗有铜损耗、铁损耗、机械损耗和附加损耗等。
铜损耗包括电枢铜损耗和励磁铜损耗,电枢铜损耗由负载的大小决定,与电枢电流的二次方成正比,属于可变损耗;励磁损耗即励磁回路的电阻损耗,若励磁电流和励磁回路总电阻不变,则励磁损耗为不变损耗。
铁损耗是电枢铁心的损耗,包括磁滞损耗与涡流损耗。其大小与铁心中的磁通密度和转速有关,与负载的大小基本无关,若磁通密度和转速不变,则铁损耗是不变损耗。
机械损耗是由电枢旋转时的轴承摩擦、电刷摩擦和通风引起的,其大小与转速有关,当转速变化不大时,可以认为机械损耗是与负载大小无关的不变损耗。
附加损耗又称为杂散损耗,其产生原因较多。例如,电枢旋转时电枢齿槽使气隙磁通脉动而在铁心中产生脉振损耗,电枢反应使气隙磁场畸变而引起的额外电枢铁损耗,换向电流产生的铜损耗,还有一些结构件中的铁损耗等。附加损耗所占的比例很小,一般当做不变损耗处理。铁损耗、机械损耗和附加损耗合称为空载损耗。在磁通密度和转速不变时,空载损耗为不变损耗。
直流电机定子铁心中没有铁损耗。因为无论是励磁磁场还是电枢磁场均与定子铁心无相对运动(电枢虽然在旋转,但电枢磁动势的空间位置是固定不动的)。因此,直流电机的铁损耗就是电枢铁心的损耗。
【答案解析】