短文5：電機(jī)的效率計(jì)算問(wèn)題

電機(jī)的效率是輸入功率和輸出功率的比值嗎？這說(shuō)法對(duì)阻性電機(jī)是對(duì)的，對(duì)感性（容性）電機(jī)就不對(duì)了，感性電機(jī)輸入電流是“有功電流+無(wú)功電流”的混合物，因此，輸入功率不能直接作為有用功率或有功功率來(lái)做效率計(jì)算；就因?yàn)樵谳斎腚娏鬟M(jìn)入電機(jī)時(shí)，就已經(jīng)有不作功的無(wú)功功率進(jìn)入，在效率計(jì)算時(shí)必須剔除，所以輸入功率除了已知的線(xiàn)圈銅損、鐵芯鐵損、機(jī)械磨損、散熱風(fēng)損之外，還有特殊的“進(jìn)入損耗”，其罪魁禍?zhǔn)拙褪枪β室蛩兀?/p>

電機(jī)工程師在設(shè)計(jì)電機(jī)時(shí)，常常為“效率”與“功率因素”這兩個(gè)參數(shù)頭疼：滿(mǎn)足了前者后者得不到最佳值，滿(mǎn)足了后者前者拿不到最佳值，一般的設(shè)計(jì)最后只能兩者兼顧而取中間值。

為此我們提出“電機(jī)是由2種能量轉(zhuǎn)換機(jī)制共一體的機(jī)電轉(zhuǎn)換設(shè)備”的說(shuō)法。簡(jiǎn)單說(shuō)：

電機(jī)的電源輸入端“電力能量轉(zhuǎn)為磁通能量”的輸入端能量轉(zhuǎn)換機(jī)制；

電機(jī)的扭矩輸出端“磁通能量轉(zhuǎn)為機(jī)械力”的輸出端能量轉(zhuǎn)換機(jī)制。

入出兩種轉(zhuǎn)換機(jī)制以磁通能量為可替換的中間介質(zhì)，并使定子與轉(zhuǎn)子間的氣磁隙為中間介質(zhì)的隔離而各自獨(dú)立，由此，輸入端和輸出端就有各自獨(dú)立的特性和轉(zhuǎn)換效率（如圖）。

由此物理概念計(jì)算電機(jī)（感性或容性）效率：

電機(jī)輸入端的電能能量進(jìn)入電機(jī)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)化為磁場(chǎng)能量，輸入端的效率=磁場(chǎng)功率/有功功率。

電機(jī)輸出端的磁場(chǎng)能量帶動(dòng)轉(zhuǎn)子輸出扭矩為做功功率，輸出端的效率=做功功率/磁場(chǎng)功率。

因此，電機(jī)的效率 =輸出端效率/輸入端效率 =做功功率/有功功率，與教科書(shū)說(shuō)法不變。

審核編輯 黃宇