Conţinut
- Putere, energie și muncă
- Valorile tipice ale eficienței motorului
- Formula eficienței motorului electric
- Formula de calcul a puterii motorului
- Calculatorul eficienței motorii: Formulă alternativă
Scopul unui motor este acela de a obține ceva care să se miște. Adesea, ceva este un ax, a cărui mișcare de rotație poate fi transformată în mișcare de translație, ca într-o mașină, sau poate fi folosită în alt mod pentru a face mecanică muncă (care are unități de energie).
putere (energie pe unitate de timp) pentru motor provine, de obicei, din electricitate, a cărei sursă finală ar putea fi o instalație pe bază de cărbune, o moară de vânt sau o bancă de celule solare.
Fizica aplicată poate fi utilizată pentru a determina eficiența motorului, care este o măsură a fracției de energie introdusă într-un sistem mecanic care are ca rezultat o muncă utilă. Cu cât motorul este mai eficient, cu atât este mai puțină energie pierdută ca căldură, frecare și așa mai departe, și cu atât mai mare economie de costuri pentru un proprietar de afaceri într-un scenariu de fabricație.
Putere, energie și muncă
Energie este fizica ia multe forme: cinetic, potențial, căldură, mecanic, electric și altele. Munca este definită ca cantitatea de energie cheltuită în mișcarea unei mase m pe o distanță X prin aplicarea unei forțe F. Lucrările în sistemul SI (metric) au unități de Newton-metri sau Joules (J).
Putere este energie pe unitate de timp. Este posibil să cheltuiți un anumit număr de jouli care traversează o parcare, dar dacă parcurgeți distanța în 20 de secunde în loc de ambalaj și durează două minute, puterea dvs. de putere este corespunzător mai mare în exemplul de cântare. Unitatea SI este Watt (W) sau J / s.
Valorile tipice ale eficienței motorului
Eficiența este pur și simplu puterea de ieșire (utilă) împărțită la puterea de intrare, diferența fiind pierderi datorate imperfecțiunilor în proiectare și alte inevitabilități. Eficiența în această situație este o zecimală care variază de la 0 la 1,0, sau uneori un procent.
De obicei, cu cât este mai puternic motorul, cu atât este de așteptat să fie mai eficient. O eficiență de 0,80 este bună pentru un motor de 1 până la 4 CP, dar este normal să vizăm peste 0,90 pentru motoare de 5 CP și mai puternice.
Formula eficienței motorului electric
Eficiența este adesea notată de litera greacă și (η) și se calculează folosind următoarea formulă:
η = frac {0.7457 × {hp} × {load}} {P_i}Aici, CP = putere de motor, sarcină = Puterea de ieșire ca procent de putere nominală și Peu = puterea de intrare în kW.
Exemplu: Având în vedere un motor de 75 CP, o sarcină măsurată de 0,50 și o putere de intrare de 70 kW, care este eficiența motorului?
begin {align} η & = frac {0.7457 ; {kW / hp} × 75 ; {hp} × 0.50} {70 ; {kW}} & = 0.40 end {aliniat}Formula de calcul a puterii motorului
Uneori vi se oferă eficiența într-o problemă și vi se cere să rezolvați o altă variabilă, cum ar fi puterea de intrare. În acest caz, rearanjați ecuația după cum este necesar.
Exemplu: Având în vedere eficiența motorului de 0,85, o sarcină de 0,70 și un motor de 150 CP, care este puterea de intrare?
begin {align} η & = frac {0.7457 × {hp} × {load}} {P_i} {Prin urmare} ; P_i & = frac {0.7457 × {hp} × {load }} {η} & = frac {0,7457 ; {kW / hp} × 150 ; {hp} × 0,70} {0,85} & = 92.1 ; {kW} end {aliniat }Calculatorul eficienței motorii: Formulă alternativă
Uneori vi se oferă parametrii unui motor, cum ar fi cuplul său (forța aplicată în jurul unei axe de rotație) și rotațiile sale pe minut (rpm). Puteți utiliza relația η = Po/Peu, Unde Po este puterea de ieșire, pentru a determina eficiența în astfel de cazuri, deoarece Peu este dat de eu × V, sau tensiunea timpului curent, întrucât Po este egal cu cuplul τ viteza de rotatie ω. Viteza de rotație la radiani pe secundă este dată pe rând de ω = (2π) (rpm) / 60.
Prin urmare:
begin {align} η & = P_o / P_i & = frac {τ × 2π × {rpm} / 60} {I × V} & = frac {(π / 30) (τ × {rpm})} {I × V} end {aliniat}