Розрахунок втрат

Як вже відзначалось, для АТД можуть показатись вельми суттєві додаткові втрати, що вимагають детальних розрахунків. Однак починати розрахунок слід з визначення основних втрат.

Основні електричні втрати в обмотці статора. Для АТД слід врахувати збільшення втрат від дії вихрових струмів коефіцієнтів :

. (3.35)

Опір фази статорної обмотки повинна бути приведено до температури. +130℃. Опір для ℃:

_°= _° , (3.36)

де _° - опір обмотки при ℃; .

Основні електричні втрати в обмотці ротора. Ці втрати, Вт, можуть бути визначені як або .

Основні втрати в сталі статора. Ці втрати, Вт,

, (3.37)

де і - маси спинки магнітопроводу статора зубців статора;

- коефіцієнти, враховуючі відповідно нерівномірне розподілення потоку по перерізам магнітопроводу і технологічні фактори при його виготовлені.

Значення питомих втрат і коефіцієнта при товщині листів 0, 5 мм можна прийняти наступними з таблиці 2.3

Таблиця 2.3 – Значення питомих втрат і коефіцієнта

Марка сталі	, Вт/кг
2013, 2011, 2211, 2212	2, 5 – 2, 6	1, 5
	1, 75	1, 4
	1, 6	1, 3

Часто в втрати включають втрати від просторових гармоніки поля, а коефіцієнти і замінюють збільшенням коефіцієнтів . Тоді

, (3.38)

де - питомі втрати.

Співмножник 0, 9 враховує зменшення втрат при застосуванні магнітних клинів.

Основні втрати в сталі ротора. Цими втратами для розрахункового режиму можна знехтувати із-за малої частоти зміни потоку в магнітопроводі ротора Гц. Однак в режимі роботи при підвищених швидкостях руху частота може доходити до 4-8Гц для АТД окремих типів.

Механічні втрати. Для АТД з само вентиляцією в механічні втрати, Вт, входять втрати від вбудованого вентилятора:

, (3.38)

де для АТД з діаметром розточки статора м;

- зовнішній діаметр вентилятора, м.

У тягових двигунів з незалежною вентиляцією механічні втрати невеликі і можуть бути розраховані спрощено:

, (3.39)

де - вхідна потужність тягового двигуна.

Додаткові втрати в обмотках статора і ротора від вищих гармоніки струму. Для розрахунку струмів статора і ротора можна знехтувати активними опорами, тоді:

, (3.40)

де - коефіцієнт, враховуючий зменшення індуктивного опору ротора із-за вихрових струмів.

Додаткові втрати в обмотці статора:

. (3.41)

Додаткові втрати в обмотці ротора:

. (3.42)

Коефіцієнт і враховує збільшення опору обмоток від дії вихревих струмів. Зазвичай буває достатньо розрахувати додаткові втрати від 5, 7 і 11 – й гармоніки.

К.к.д. тягового двигуна:

, (3.43)

де - сума всіх втрат.