短文5：电机的效率计算问题

电机的效率是输入功率和输出功率的比值吗？这说法对阻性电机是对的，对感性（容性）电机就不对了，感性电机输入电流是“有功电流+无功电流”的混合物，因此，输入功率不能直接作为有用功率或有功功率来做效率计算；就因为在输入电流进入电机时，就已经有不作功的无功功率进入，在效率计算时必须剔除，所以输入功率除了已知的线圈铜损、铁芯铁损、机械磨损、散热风损之外，还有特殊的“进入损耗”，其罪魁祸首就是功率因素！

电机工程师在设计电机时，常常为“效率”与“功率因素”这两个参数头疼：满足了前者后者得不到最佳值，满足了后者前者拿不到最佳值，一般的设计最后只能两者兼顾而取中间值。

为此我们提出“电机是由2种能量转换机制共一体的机电转换设备”的说法。简单说：

电机的电源输入端“电力能量转为磁通能量”的输入端能量转换机制；

电机的扭矩输出端“磁通能量转为机械力”的输出端能量转换机制。

入出两种转换机制以磁通能量为可替换的中间介质，并使定子与转子间的气磁隙为中间介质的隔离而各自独立，由此，输入端和输出端就有各自独立的特性和转换效率（如图）。

由此物理概念计算电机（感性或容性）效率：

电机输入端的电能能量进入电机线圈转化为磁场能量，输入端的效率=磁场功率/有功功率。

电机输出端的磁场能量带动转子输出扭矩为做功功率，输出端的效率=做功功率/磁场功率。

因此，电机的效率 =输出端效率/输入端效率 =做功功率/有功功率，与教科书说法不变。

审核编辑 黄宇