モーターの目標は、何かを動かすことです。 多くの場合、その何かは車軸であり、その回転運動は車のように並進運動に変換することができます。あるいは、機械的な操作に使用することもできます。作業(エネルギーの単位があります)。
ザ・パワーモーターの(単位時間あたりのエネルギー)は通常、電気から供給されます。その最終的な供給源は、石炭発電所、風車、または太陽電池のバンクです。
応用物理学を使用して決定することができますモーター効率、これは、有用な仕事をもたらす機械システムに投入されるエネルギーの割合の尺度です。 モーターの効率が高いほど、熱や摩擦などとして浪費されるエネルギーが少なくなり、製造シナリオでのビジネスオーナーの最終的なコスト削減につながります。
電力、エネルギー、仕事
エネルギー物理学は、運動、ポテンシャル、熱、機械、電気など、さまざまな形を取ります。 仕事は、質量を動かすのに費やされるエネルギーの量として定義されますm遠くからバツ力を加えることによってF. SI(メートル法)システムでの作業には、ニュートンメートルまたはジュール(J)の単位があります。
力は単位時間あたりのエネルギーです。 駐車場を横切るジュールを一定数消費する可能性がありますが、スプリントして距離を20でカバーする場合 アンブルして2分かかるのではなく、スプリントで出力がそれに応じて高くなります。 例。 SI単位はワット(W)、またはJ / sです。
典型的なモーター効率値
効率は、単に出力(有用な)電力を入力電力で割ったものであり、その違いは、設計の不完全性やその他の必然性による損失です。 このコンテキストでの効率は、0から1.0まで変化する小数、または場合によってはパーセンテージです。
通常、モーターが強力であるほど、効率が高くなることが期待されます。 1〜4 hpのモーターの場合は0.80の効率が適切ですが、5hp以上のモーターの場合は0.90を超えることを目標とするのが普通です。
電気モーター効率式
効率はしばしばギリシャ文字のeta(η)、次の式を使用して計算されます。
η= \ frac {0.7457×\ text {hp}×\ text {load}} {P_i}
ここに、hp=モーター馬力、負荷=定格電力のパーセンテージとしての出力電力、およびP私= kW単位の入力電力。
- 定数係数0.7457は、馬力をキロワットに変換するために使用されます。 これは、1 hp = 745.7 W、つまり0.7457kWであるためです。
例:75 hpのモーター、測定された負荷が0.50、入力電力が70 kWの場合、モーターの効率はどのくらいですか?
\ begin {aligned}η&= \ frac {0.7457 \; \ text {kW / hp}×75 \; \ text {hp}×0.50} {70 \; \ text {kW}} \\&= 0.40 \ end {整列}
モーター出力計算式
問題の効率が与えられ、入力電力などの別の変数を解くように求められることがあります。 この場合、必要に応じて方程式を再配置します。
例:モーター効率が0.85、負荷が0.70、モーターが150 hpの場合、入力電力はどのくらいですか?
\ begin {aligned}η&= \ frac {0.7457×\ text {hp}×\ text {load}} {P_i} \\ \ text {したがって、} \; 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 \; \ text {kW} \ end {aligned}
モーター効率計算機:代替式
トルク(回転軸の周りに加えられる力)や1分あたりの回転数(rpm)など、モーターのパラメーターが与えられることがあります。 あなたは関係を使うことができますη = Po/P私、 どこPo そのような場合の効率を決定するための出力電力です。P私 によって与えられます私 × V、または現在と電圧の積。Po トルクに等しいτ 回転速度の倍ω. ラジアン/秒単位の回転速度は、次の式で与えられます。ω=(2π)(rpm)/ 60。
したがって、:
\ begin {aligned}η&= P_o / P_i \\&= \ frac {τ×2π×\ text {rpm} / 60} {I×V} \\&= \ frac {(π/ 30)(τ× \ text {rpm})} {I×V} \\ \ end {aligned}