Механическое – в подшипниках, трения щеток о коллектор, деталей якоря о воздух и т.д.
Электрическое – обмотка якоря и обмотка полюсов обладают сопротивлением препятствующим протеканию тока. Данные потери вызывают нагрев проводников и обмоток якоря и возбуждения.
Магнитные –перемагничивания стали сердечника якоря. При вращении якоря каждая его точка проходит то под северным, то под южным полюсом.
Добавочные потери – возникают при нагрузке машин в результате появления вихревых токов, они появляются в процессе коммутации.
Соотношение между потребляемой мощностью и отдаваемой мощностью есть КПД, он всегда меньше единицы.
Рмех. / Рэл. = ή = 0,90 – 0,92%
Для правильной эксплуатации важно иметь понятие об основных характеристиках эл. машины. По рабочим характеристикам оценивают тяговые качества эл. поезда.
Частота вращения якоря определяется следующим выражением:
n= U-IRo/CмФ
Частота вращения зависит от напряжения на двигателе и его магнитного потока. Магнитный поток в свою очередь зависит от тока, проходящего через двигатель (рис.2.13).
Скоростная характеристика ТЭД- зависимость его тока от частоты вращения, имеет форму гиперболы.
Вращающий момент ТЭД описывает формула:
М=CmIяФ.
Зависимость частоты вращения от нагрузки на валу ТЭД называют механической характеристикой. Ток нагрузки определяют по формуле:
I=U-E/Ro.
Нагрузка, т.е.момент сопротивления вращению на валу ТЭД, постоянно меняется. На нее влияют масса поезда, профиль пути, все виды трения, частые остановки. С увеличением нагрузки возрастает и потребляемая мощность. Одновременно возрастает ток, а частота вращения уменьшается.
Характерная особенность работы ТЭД с последовательным возбуждением в том, что его ток возбуждения равен току якоря. Поэтому его магнитный поток зависит от нагрузки. Уменьшение частоты вращения с ростом тока объясняется одновременным увеличением падения напряжения на внутреннем сопротивлении ТЭД и повышением его магнитного потока. После увеличения момента сопротивления на валу ТЭД, за счет роста тока и магнитного потока вращающий момент будет автоматически возрастать до тех пор, пока не наступит равенство этих моментов, т.е.каждой нагрузке соответствует своя частота вращения.
Различия свойств исходных материалов и допуски на обработку при изготовлении ТЭД приводят к несовпадению их рабочих характеристик.
Характеристики ТЭД устанавливаемых на один моторный вагон не должны отличаться более чем на +-4%.Несовпадение диаметров бандажей колесных пар одной тележки не должно превышать 8мм, а колесных пар разных тележек 15мм, поскольку при одной и той же скорости поезда при различной толщине бандажа, ТЭД будут вращаться с разной частотой. Кроме того ТЭД связанные с колесными парами с новыми бандажами, будут нагружены больше, чем ТЭД связанные с кол. парами с изношенными бандажами. Это различие стараются устранить в депо при формировании колёсно-моторных блоков (более быстроходные ТЭД устанавливают на кол. пары с меньшими диаметрами бандажей и наоборот). На практике такое выравнивание обеспечивает высокие эксплуатационные свойства в режиме тяги и особенно в режиме ЭДТ.
Общие потери составляют примерно 8-10%, поэтому КПД ТЭД будет равным 90-92%.При малых нагрузках магнитные и механические потери
велики, и КПД мал. С увеличением нагрузки возрастает полезная мощность
и при некотором ее значении КПД становится максимальным, затем уменьшается.