第2章 电机损耗与效率

效率是电机的一个重要性能指标，它的高低取决于运行时电机中所产生的损耗，损耗越大，效率就越低。损耗的大小与所选择的电磁负荷有很大的关系。为了降低损耗，就得选取较低的电磁负荷以及电流密度，但这样会增加电机的尺寸及材料的耗用量。此外，损耗的大小还与材料性能、绕组型式、电机结构有密切的关系。因此，要设计一台性能良好而又经济的电机，必须熟悉电机的损耗与这些因素的关系。

电机的损耗可分为下列各类：

（1）定子和转子铁芯中的基本铁耗，它主要是主磁场在铁芯中发生变化时产生的。

（2）空载时铁芯中的附加（或杂散）损耗，它主要指由定子和转子开槽而引起的气隙磁导产生的谐波磁场，在对方铁芯表面产生的表面损耗因开槽而使对方齿中磁通因电机旋转而变化所产生的脉振损耗。

（3）电气损耗，它指由工作电流在绕组铜（或铝）中产生的损耗，也包括电刷在换向器或集电环上的接触损耗。

（4）负载时的附加（或杂散）损耗，这是由于定子或转子的工作电流所产生的漏磁场，在定、转子绕组里和铁芯及结构件里引起的各种损耗。

（5）机械损耗，它包括通风损耗（由转子旋转引起的转子表面与冷却气体之间的摩擦损耗，以及安装在电机转轴上的或由电机本身转轴驱动的风扇所需的功率损耗）、轴承摩擦损耗和电刷换向器或集电环间的摩擦损耗。

以上（1）（2）（3）项称为空载损耗，因为它们可在空载试验中测得。对于大多数运行时电枢端电压固定或转速变化率不大的电机，这些损耗从空载到额定负载变动很小。

其余两项是在负载情况下产生的，所以称为负载损耗。在同步电机里，这些损耗可由短路试验测得，故又称为短路损耗。