Nous savons que docteur moteur est utilisé pour changer la puissance de la forme électrique à la forme mécanique de même que le générateur à courant continu est utilisé pour changer la puissance de la forme mécanique à la forme électrique. La puissance d'entrée dans le générateur CC est sous forme mécanique et la puissance de sortie est sous forme électrique. En revanche, la puissance d'entrée du moteur à courant continu est de forme électrique et la puissance de sortie est de forme mécanique. Mais pratiquement, lors de la conversion de la puissance d'entrée en puissance de sortie, il y a une perte de puissance. Ainsi, l'efficacité de la machine peut être réduite. L'efficacité peut être définie comme le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée. Par conséquent, pour concevoir une machine à courant continu rotative à haut rendement, il est important de connaître les pertes se produisant dans une machine à courant continu. Il existe différents types de pertes survenant Machine à courant continu qui sont discutés ci-dessous.
Pertes dans la machine à courant continu
Il existe différents types de pertes qui se produisent dans la machine à courant continu et qui sont générées de différentes manières. Mais ces pertes peuvent provoquer des échauffements et des effets majeurs. La température peut être augmentée dans la machine. Ainsi, la durée de vie et les performances de la machine peuvent être réduites, en particulier l'isolation. Par conséquent, la puissance nominale de la machine DC peut être directement affectée par différentes pertes. Les différents types de pertes qui se produisent dans la machine à courant continu sont décrits ci-dessous.
Pertes dans la machine à courant continu
Pertes électriques ou de cuivre dans la machine CC
L'électricité / le cuivre peuvent se produire dans enroulements du cuivre ou de l'armature de champ de type machine à courant continu. Ces types de pertes comprennent principalement différentes pertes telles que la perte de cuivre déposée, la perte et la perte de cuivre d'induit en raison de la résistance du contact de la brosse.
Ici, la perte de cuivre d'induit peut être dérivée comme IldeuxEn dehorsdeux
Où,
«Ia» est le courant d’induit
'Ra' est la résistance de l'armature
Ce type de perte donnera environ 30% à 40% aux pertes à pleine charge. Cette perte est variable et dépend principalement de la quantité de charge de la machine à courant continu.
La perte de cuivre déposée peut être dérivée comme If2Rf
Où,
«Si» est le courant de champ alors que le Rf est la résistance de champ)
Dans un champ blessé par shunt, la perte de cuivre du champ est pratiquement stable et elle fait don de 20% à 30% aux pertes à pleine charge.
La résistance au contact des brosses contribue aux pertes de cuivre. Habituellement, ce type de perte est lié à une perte de cuivre d'induit.
Pertes magnétiques ou pertes de noyau ou pertes de fer
Les autres noms de ces pertes sont les pertes de fer ou les pertes de noyau. Ces types de pertes peuvent se produire dans le noyau et les dents de l'armature partout où le flux peut être modifié. Ces pertes comprennent deux pertes à savoir l'hystérésis et les pertes par courants de Foucault.
Pertes d'hystérésis
Cette perte peut être due au magnétisme inverse dans le noyau de l'armature.
Ph= ȠB1.6maxfV watts
Ici, «Bmax» est la valeur de densité de flux la plus élevée dans le cœur.
«V» est le volume du noyau de l’armature
«F» est la fréquence de magnétisme inverse
«Η» est le coefficient d’hystérésis
Des pertes d'hystérésis peuvent se produire dans les dents et le noyau d'induit de la machine à courant continu. Cette perte peut être réduite grâce au matériau d'âme en acier au silicium. Ce matériau a moins de coefficient d'hystérésis.
Perte de courant de Foucault
Une fois que le noyau d'induit tourne dans un champ magnétique du pôle et coupe le flux magnétique. Par conséquent, un e.m.f peut être induit dans le corps du noyau sur la base des lois d'induction électromagnétique. L'e.m.f induit peut être réglé en courant dans le corps du noyau de l'armature, c'est ce qu'on appelle le courant de Foucault. Et la perte de puissance due au flux de courant est appelée perte par courants de Foucault. Cette perte peut être dérivée comme
La perte par courants de Foucault est donnée par
Perte par courants de Foucault Pe = KestBdeuxmaxFdeuxtdeuxV Watts
De l'équation ci-dessus
«Ke» est une constante, qui dépend de la résistance du noyau et du système d'unité utilisé.
«Bmax» est la densité de flux maximale en wb / m2
«T» est l’épaisseur de la stratification en «m»
«V» est le volume du cœur en «m3»
Ces pertes peuvent être réduites en fabriquant le noyau d'armature avec de minces tampons laminés. Ainsi, l'épaisseur de stratification qui est utilisée dans le noyau d'armature peut être de 0,35 m à 0,5 mm.
Pertes de brosse
Ces pertes peuvent se produire entre les balais de charbon et le collecteur. Il s'agit de la perte de puissance à l'extrémité de contact des brosses dans la machine à courant continu. Cela peut être exprimé comme
PBD= VBD* JEÀ
Où
«PBD» est la perte de la goutte de brosse
«VBD» est la chute de tension de la brosse
«IA» est le courant d’induit
Pertes mécaniques
Des pertes mécaniques peuvent survenir en raison des effets des machines. Ces pertes sont séparées en deux pertes à savoir le frottement du roulement et le vent. Ces types de pertes peuvent se produire au niveau des pièces mobiles de la machine à courant continu. L'air dans la machine à courant continu est également appelé pertes de vent.
Les pertes de vent sont extrêmement faibles et peuvent survenir en raison de la fiction dans le roulement. Ces pertes sont également appelées pertes mécaniques. Ces pertes comprennent le frottement de la brosse et le roulement, la perte de vent ou l'armature rotative de fiction d'air. Dans les pertes totales à pleine charge, ces pertes se sont produites d'environ 10% à 20%.
Pertes égarées
Il s'agit de pertes de type mixte et les facteurs pris en compte dans ces pertes sont
La distorsion du flux due à la réaction d'induit
Le court-circuit dans la bobine
En raison du courant de Foucault dans le conducteur, il y a une perte de cuivre supplémentaire
Ces types de pertes ne peuvent être déterminés. Il est donc essentiel d'allouer la valeur logique de cette perte. Dans la plupart des machines, ces pertes sont supposées être de 1%.
Comment minimiser les pertes dans la machine DC?
Les pertes dans les machines à courant continu proviennent principalement de trois sources différentes telles que résistive, magnétique et commutation. Pour réduire les pertes magnétiques et d'hystérésis, couvrez le noyau magnétique de manière à éviter les courants de Foucault. Les pertes résistives peuvent être réduites grâce à une conception soignée, car pour remplir la section transversale avec du fil, la taille du fil et l'épaisseur de l'isolation sont importantes.
Il s'agit donc d'un aperçu de différents types de pertes dans la machine à courant continu. Les pertes dans la machine à courant continu sont principalement réparties en cinq catégories telles que l'électricité / cuivre, magnétique / noyau / fer, brosse, mécanique et parasite. Voici une question pour vous, que sont les pertes constantes et variables?
