Efisiensi Generator DC

Efisiensi secara sederhana didefinisikan sebagai rasio daya keluaran dengan daya masukan. Misalkan R adalah resistansi total dari rangkaian jangkar (termasuk resistansi kontak sikat, pada resistansi belitan seri, resistansi belitan antar kutub dan resistansi belitan kompensasi).

Efisiensi generator DC dijelaskan di bawah ini dalam diagram garis:

I adalah arus keluaran (output)
Ish adalah arus yang melalui medan shunt
Ia adalah arus jangkar = I + Ish
V adalah tegangan terminal.

Total rugi-rugi tembaga pada rangkaian jangkar = Ia2Rat

Rugi-rugi daya pada rangkaian shunt = VIsh (termasuk rugi pada hambatan pengatur shunt).

Rugi-rugi mekanis = rugi gesekan bantalan + rugi gesekan pada komutator + rugi angin.

Rugi-rugi inti = rugi histeresis + rugi arus eddy

Rugi nyasar = rugi mekanis + rugi inti

Jumlah rugi-rugi tembaga medan shunt dan rugi-rugi nyasar dapat dianggap sebagai gabungan rugi-rugi tetap (konstan) yang tidak berubah dengan arus beban I.

Oleh karena itu, rugi-rugi konstan (pada generator shunt dan kompon) = rugi-rugi nyasar + rugi-rugi tembaga medan shunt.

Efisiensi generator diberikan oleh persamaan yang ditunjukkan di bawah ini:

Jika Ish kecil dibandingkan dengan Ir, maka Ia = I

Karena itu,

Efisiensi ȠG akan maksimum jika penyebut Dr adalah minimum.

Di mana,

Dr minimal bila

Juga,

Karena d2Dr/dI2 positif, ekspresi yang diberikan oleh persamaan (1) adalah kondisi untuk nilai maksimum Dr dan kondisi untuk nilai efisiensi maksimum.

Persamaan (1) menunjukkan bahwa efisiensi generator DC maksimum ketika rugi-rugi yang sebanding dengan kuadrat arus beban sama dengan rugi-rugi konstan generator DC.

Hubungan ini berlaku sama baiknya untuk semua mesin yang berputar, apapun jenis mesinnya.

Hubungan ini kadang-kadang salah dinyatakan sebagai efisiensi maksimum terjadi ketika kerugian variabel sama dengan kerugian konstan.