Cieľom motora je dostať niečo do pohybu. To niečo je často náprava, ktorej rotačný pohyb je možné previesť na translačný pohyb, napríklad v automobile, alebo inak použiť na výrobu mechanickýchpráca(ktorý má jednotky energie).
Themoc(energia za jednotku času) pre motor zvyčajne pochádza z elektriny, ktorej konečným zdrojom by mohla byť elektráreň na uhlie, veterný mlyn alebo banka solárnych článkov.
Na určenie možno použiť aplikovanú fyzikuúčinnosť motora,čo je miera zlomku energie vloženej do mechanického systému, ktorá vedie k užitočnej práci. Čím efektívnejší je motor, tým menej energie sa míňa ako teplo, trenie atď., A tým viac sa ušetria náklady vlastníka firmy v scenári výroby.
Sila, energia a práca
EnergieFyzika má mnoho podôb: kinetická, potenciálna, tepelná, mechanická, elektrická a ďalšie. Práca je definovaná ako množstvo energie vynaloženej na pohyb hmotymdo diaľkyXpôsobením silyF. Práce v systéme SI (metrické) majú jednotky Newtonmetrov alebo Joulov (J).
Mocje energia za jednotku času. Možno prejdete určitý počet joulov prechádzajúcich cez parkovisko, ale ak šprintujete a prejdete vzdialenosť za 20 minút skôr, než by ste dosiahli dostatočnú dobu a trvali dve minúty, je váš výkon pri šprinte zodpovedajúcim spôsobom vyšší príklad. Jednotkou SI je Watts (W) alebo J / s.
Typické hodnoty účinnosti motora
Efektívnosť je jednoducho výstupný (užitočný) výkon vydelený vstupným výkonom, pričom rozdielom sú straty v dôsledku nedokonalostí návrhu a iných nevyhnutností. Účinnosť v tejto súvislosti predstavuje desatinné číslo pohybujúce sa od 0 do 1,0, prípadne niekedy percentuálne.
Zvyčajne je výkonnejší motor, tým efektívnejší sa očakáva. Účinnosť 0,80 je dobrá pre motor s výkonom 1 až 4 hp, ale je normálne zamerať sa na hodnotu nad 0,90 pre motor s výkonom 5 k a výkonnejšie motory.
Vzorec účinnosti elektrického motora
Účinnosť sa často označuje gréckym písmenom eta (η) a počíta sa podľa tohto vzorca:
η = \ frac {0,7457 × \ text {hp} × \ text {load}} {P_i}
Tu,hp= výkon motora,naložiť= Výstupný výkon ako percento menovitého výkonu aPi= príkon v kW.
- Konštantný faktor 0,7457 sa používa na prevod konskej sily na kilowatty. Je to preto, že 1 hp = 745,7 W alebo 0,7457 kW.
Príklad: Aká je účinnosť motora vzhľadom na motor s výkonom 75 koní, namerané zaťaženie 0,50 a príkon 70 kW?
\ begin {zarovnané} η & = \ frac {0,7457 \; \ text {kW / hp} × 75 \; \ text {hp} × 0,50} {70 \; \ text {kW}} \\ & = 0,40 \ koniec {zarovnané}
Vzorec na výpočet výkonu motora
Niekedy dostanete problém s efektívnosťou a budete požiadaní, aby ste vyriešili inú premennú, napríklad príkon. V takom prípade podľa potreby usporiadajte rovnicu.
Príklad:Aký je príkon vzhľadom na účinnosť motora 0,85, zaťaženie 0,70 a motor s výkonom 150 hp?
\ begin {aligned} η & = \ frac {0,7457 × \ text {hp} × \ text {load}} {P_i} \\ \ text {Proto} \; 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 {zarovnané}
Kalkulačka motorickej efektívnosti: Alternatívny vzorec
Niekedy dostanete parametre motora, napríklad jeho krútiaci moment (sila pôsobiaca okolo osi otáčania) a jeho otáčky za minútu (ot./min). Môžete použiť vzťahη = Po/Pi, kdePo je výstupný výkon, na určenie účinnosti v takýchto prípadoch, pretožePi je danýJa × V., alebo aktuálne časy napätia, zatiaľ čoPo sa rovná krútiacemu momentuτ krát rotačná rýchlosťω. Rotačná rýchlosť v radiánoch za sekundu sa udáva postupneω= (2π) (ot./min) / 60.
Teda:
\ begin {aligned} η & = P_o / P_i \\ & = \ frac {τ × 2π × \ text {rpm} / 60} {I × V} \\ & = \ frac {(π / 30) (τ × \ text {rpm})} {I × V} \\ \ end {zarovnané}
