Как да се изчисли ефективността на двигателя

Posted on
Автор: Lewis Jackson
Дата На Създаване: 14 Може 2021
Дата На Актуализиране: 16 Ноември 2024
Anonim
Углошлифовальная машина Дифмаш УШМ 010, ее не стоит покупать!
Видео: Углошлифовальная машина Дифмаш УШМ 010, ее не стоит покупать!

Съдържание

Целта на един мотор е да накара нещо да се движи. Често това нещо е ос, чието въртеливо движение може да се преобразува в транслационно движение, като в кола, или по друг начин да се използва за извършване на механични работа (която има единици енергия).


Най- мощност (енергия за единица време) за двигателя обикновено идва от електричество, чийто краен източник може да бъде централа с въглища, вятърна мелница или банка от слънчеви клетки.

Приложната физика може да се използва за определяне ефективност на двигателя, което е мярка за частта енергия, вложена в механична система, която води до полезна работа. Колкото по-ефективен е моторът, толкова по-малко енергия се губи като топлина, триене и т.н., и по-крайна икономия на разходи за собственик на бизнес при производствен сценарий.

Мощност, енергия и работа

Енергия физиката е в много форми: кинетична, потенциална, топлинна, механична, електрическа и други. Работата се определя като количеството енергия, изразходвана за придвижване на маса m през разстояние х чрез прилагане на сила F, Работата в системата SI (метрична) има единици на Нютонометри или Joules (J).

мощност е енергия за единица време. Може да изразходвате определен брой джоули, пресичащи паркинг, но ако преодолеете разстоянието за 20 секунди, а не за амблет и отнемете две минути, вашата мощност е съответно по-висока в пеещия пример. SI единицата е Watts (W) или J / s.


Типични стойности на ефективността на двигателя

Ефективността е просто изходна (полезна) мощност, разделена на входната мощност, като разликата е загуба поради несъвършенства в дизайна и други неизбежности. Ефективността в този въпрос е десетична, варираща от 0 до 1,0, или понякога процент.

Обикновено колкото по-мощен е двигателят, толкова по-ефективен е да бъде. Ефективността от 0,80 е добра за двигател с мощност от 1 до 4 к.с., но е нормално да се цели над 0,90 за 5-к.с. и по-мощни двигатели.

Формула за ефективност на електрическите двигатели

Ефективността често се обозначава с гръцката буква eta (η) и се изчислява по следната формула:

η = frac {0.7457 × {hp} × {товар}} {P_i}

Тук, к.с. = моторни конски сили, натоварване = Изходна мощност като процент от номиналната мощност и Pаз = входна мощност в kW.

пример: Като се има предвид мотор със 75 к.с., измерен товар от 0,50 и входна мощност от 70 кВт, каква е ефективността на двигателя?


начало {подравнено} η & = frac {0.7457 ; {kW / к.с.} × 75 ; {к.с.} × 0.50} {70 ; {kW}} & = 0.40 край {подравнен}

Формула за изчисляване на мощността на двигателя

Понякога ви се дава ефективност в даден проблем и ви се иска да разрешите различна променлива, като входната мощност. В този случай пренареждате уравнението според нуждите.

Пример: Като се има предвид ефективността на двигателя от 0,85, товар от 0,70 и мотор със 150 к.с., каква е входната мощност?

начало {подравнено} η & = frac {0.7457 × {hp} × {товар}} {P_i} {Следователно} ; P_i & = frac {0.7457 × {hp} × {товар }} {η} & = frac {0.7457 ; {kW / hp} × 150 ; {hp} × 0.70} {0.85} & = 92.1 ; {kW} край {подравнен }

Калкулатор за ефективност на двигателя: Алтернативна формула

Понякога ви се дават параметри на двигателя, като неговия въртящ момент (сила, приложена около ос на въртене) и оборотите му в минута (об / мин). Можете да използвате връзката η = Pо/Pаз, където Pо е изходна мощност, за да се определи ефективността в такива случаи, защото Pаз се дава от аз × Vили напрежение на текущото време, докато Pо е равен на въртящия момент τ пъти скорост на въртене ω, Скоростта на въртене в радиани в секунда се дава на свой ред от ω = (2π) (rpm) / 60.

По този начин:

начало {подравнено} η & = P_o / P_i & = frac {τ × 2π × {rpm} / 60} {I × V} & = frac {(π / 30) (τ × {rpm})} {I × V} край {подравнен}