Cilj motora je postići da se nešto pokrene. Često je to nešto osovina čije se rotacijsko gibanje može pretvoriti u translacijsko gibanje, kao u automobilu, ili na neki drugi način upotrijebiti za mehaničkoraditi(koja ima jedinice energije).
Thevlast(energija po jedinici vremena) za motor obično dolazi iz električne energije, čiji bi krajnji izvor mogao biti postrojenje na ugljen, vjetrenjača ili banka solarnih ćelija.
Za određivanje se može koristiti primijenjena fizikaučinkovitost motora,što je mjera udjela energije uložene u mehanički sustav što rezultira korisnim radom. Što je motor učinkovitiji, to se manje energije troši na toplinu, trenje i slično, a konačna ušteda troškova vlasniku tvrtke u proizvodnom scenariju.
Snaga, energija i rad
Energijaje fizika ima mnogo oblika: kinetički, potencijalni, toplinski, mehanički, električni i još mnogo toga. Rad se definira kao količina energije koja se troši na pomicanje masemkroz daljinuxprimjenom sileF. Rad u SI (metričkom) sustavu ima jedinice Newton-metara ili Joules-a (J).
Vlastje energija po jedinici vremena. Možda ćete potrošiti zadani broj džula prelazeći parkiralište, ali ako sprintate i prijeđete udaljenost za 20 sekunde, a ne samo da biste uzeli dvije minute, izlazna snaga vam je odgovarajuće veća u sprintu primjer. SI jedinica je Watts (W) ili J / s.
Tipične vrijednosti učinkovitosti motora
Učinkovitost je jednostavno izlazna (korisna) snaga podijeljena s ulaznom snagom, a razlika su gubici zbog nesavršenosti u dizajnu i drugih neizbježnosti. Učinkovitost je u ovom kontekstu decimalna vrijednost koja varira od 0 do 1,0 ili ponekad postotak.
Obično, što je motor snažniji, to se očekuje da će biti učinkovitiji. Učinkovitost od 0,80 dobra je za motore od 1 do 4 KS, ali normalno je težiti iznad 0,90 za motore s 5 KS i snažnije.
Formula učinkovitosti elektromotora
Učinkovitost se često označava grčkim slovom eta (η), a izračunava se pomoću sljedeće formule:
η = \ frac {0,7457 × \ text {hp} × \ text {load}} {P_i}
Ovdje,KS= motorna snaga,opterećenje= Izlazna snaga kao postotak nazivne snage, iStrja= ulazna snaga u kW.
- Konstantni faktor 0,7457 koristi se za pretvaranje konjskih snaga u kilovate. To je zato što 1 KS = 745,7 W, odnosno 0,7457 kW.
Primjer: Kolika je učinkovitost motora s obzirom na motor od 75 KS, izmjereno opterećenje 0,50 i ulaznu snagu 70 kW?
\ početak {poravnato} η & = \ frac {0,7457 \; \ tekst {kW / KS} × 75 \; \ tekst {hp} × 0,50} {70 \; \ tekst {kW}} \\ & = 0,40 \ kraj {poravnato}
Formula izračuna snage motora
Ponekad vam se dodijeli učinkovitost u problemu i zatraži da riješite drugu varijablu, poput ulazne snage. U ovom slučaju preuredite jednadžbu po potrebi.
Primjer:S obzirom na učinkovitost motora od 0,85, opterećenje od 0,70 i motor od 150 KS, kolika je ulazna snaga?
\ start {poravnato} η & = \ frac {0,7457 × \ text {hp} × \ text {load}} {P_i} \\ \ text {Stoga} \; P_i & = \ frac {0,7457 × \ text {hp} × \ text {load}} {η} \\ & = \ frac {0,7457 \; \ text {kW / hp} × 150 \; \ text {hp} × 0,70} {0,85} \\ & = 92,1 \; \ tekst {kW} \ kraj {poravnato}
Kalkulator učinkovitosti motora: zamjenska formula
Ponekad vam se daju parametri motora, poput njegovog okretnog momenta (sila primijenjena oko osi rotacije) i njegovih okretaja u minuti (o / min). Možete koristiti vezuη = Stro/Strja, gdjeStro je izlazna snaga, da bi se odredila učinkovitost u takvim slučajevima, jerStrja dana je odJa × V, ili struja puta napon, dokStro jednak je zakretnom momentuτ puta brzina rotacijeω. Brzina rotacije u radijanima u sekundi dana je zauzvrat saω= (2π) (o / min) / 60.
Tako:
\ početak {poravnato} η & = P_o / P_i \\ & = \ frac {τ × 2π × \ text {rpm} / 60} {I × V} \\ & = \ frac {(π / 30) (τ × \ text {o / min})}} {I × V} \\ \ kraj {poravnato}