เป้าหมายของมอเตอร์คือการได้บางสิ่งบางอย่างที่จะเคลื่อนไหว บ่อยครั้งสิ่งที่เป็นเพลาซึ่งการเคลื่อนที่แบบหมุนสามารถเปลี่ยนเป็นการเคลื่อนที่แบบแปลนได้เช่นเดียวกับในรถยนต์หรืออย่างอื่นเพื่อใช้ทำกลไกงาน(ซึ่งมีหน่วยของพลังงาน)
อำนาจ(พลังงานต่อหน่วยเวลา) สำหรับมอเตอร์มักจะมาจากไฟฟ้า ซึ่งแหล่งสุดท้ายอาจเป็นโรงไฟฟ้าถ่านหิน โรงสีลม หรือธนาคารเซลล์แสงอาทิตย์
ฟิสิกส์ประยุกต์ใช้ตัดสินได้ประสิทธิภาพของมอเตอร์,ซึ่งเป็นการวัดเศษส่วนของพลังงานที่ใส่เข้าไปในระบบเครื่องกลซึ่งส่งผลให้มีงานที่เป็นประโยชน์ มอเตอร์มีประสิทธิภาพมากขึ้น สิ้นเปลืองพลังงานน้อยลงเนื่องจากความร้อน แรงเสียดทาน และอื่นๆ และประหยัดต้นทุนสูงสุดให้กับเจ้าของธุรกิจในสถานการณ์การผลิต
พลังงาน พลังงาน และงาน
พลังงานฟิสิกส์มีหลายรูปแบบ: จลนศาสตร์ ศักย์ไฟฟ้า ความร้อน เครื่องกล ไฟฟ้า และอื่นๆ งานถูกกำหนดให้เป็นปริมาณพลังงานที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายมวลมผ่านระยะทางxโดยใช้กำลังF. งานในระบบ SI (เมตริก) มีหน่วยของนิวตัน-เมตร หรือ จูลส์ (J)
พลังคือพลังงานต่อหน่วยเวลา คุณอาจใช้จูลตามจำนวนที่กำหนดในการข้ามที่จอดรถ แต่ถ้าคุณวิ่งและครอบคลุมระยะทางใน 20 วินาทีแทนที่จะเดินเตร่และใช้เวลาสองนาที กำลังขับของคุณจะสูงขึ้นตามลำดับในการวิ่ง ตัวอย่าง. หน่วย SI คือ วัตต์ (W) หรือ J/s
ค่าประสิทธิภาพของมอเตอร์ทั่วไป
ประสิทธิภาพเป็นเพียงพลังงานที่ส่งออก (มีประโยชน์) หารด้วยกำลังไฟฟ้าเข้า โดยมีความแตกต่างคือการสูญเสียเนื่องจากความไม่สมบูรณ์ในการออกแบบและความหลีกเลี่ยงไม่ได้อื่นๆ ประสิทธิภาพในบริบทนี้เป็นทศนิยมที่แปรผันตั้งแต่ 0 ถึง 1.0 หรือบางครั้งก็เป็นเปอร์เซ็นต์
โดยปกติ ยิ่งมอเตอร์มีกำลังมากเท่าไร ก็ยิ่งคาดว่าจะมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ประสิทธิภาพ 0.80 นั้นดีสำหรับมอเตอร์ 1 ถึง 4 แรงม้า แต่เป็นเรื่องปกติที่จะตั้งเป้าให้สูงกว่า 0.90 สำหรับมอเตอร์ 5 แรงม้าและทรงพลังกว่า
สูตรประสิทธิภาพมอเตอร์ไฟฟ้า
ประสิทธิภาพมักเขียนแทนด้วยอักษรกรีก กทพ. (η) และคำนวณโดยใช้สูตรต่อไปนี้:
η = \frac{0.7457 × \text{hp} × \text{load}}{P_i}
ที่นี่hp= แรงม้ามอเตอร์,โหลด= กำลังขับเป็นเปอร์เซ็นต์ของกำลังไฟพิกัดและพีผม= กำลังไฟฟ้าเข้า หน่วยเป็นกิโลวัตต์
- ค่าคงที่ 0.7457 ใช้ในการแปลงแรงม้าเป็นกิโลวัตต์ ทั้งนี้เป็นเพราะ 1 แรงม้า = 745.7 วัตต์ หรือ 0.7457 กิโลวัตต์
ตัวอย่าง: ด้วยมอเตอร์ 75 แรงม้า โหลดที่วัดได้ 0.50 และกำลังไฟฟ้าเข้า 70 กิโลวัตต์ ประสิทธิภาพของมอเตอร์เป็นอย่างไร?
\begin{aligned} η &= \frac{0.7457 \;\text{kW/hp} × 75 \;\text{hp} × 0.50}{70 \;\text{kW}} \\ &= 0.40 \end {จัดตำแหน่ง}
สูตรคำนวณกำลังมอเตอร์
บางครั้งคุณได้รับประสิทธิภาพในปัญหาและขอให้แก้ไขตัวแปรอื่น เช่น กำลังไฟฟ้าเข้า ในกรณีนี้ คุณจัดเรียงสมการใหม่ตามต้องการ
ตัวอย่าง:ด้วยประสิทธิภาพของมอเตอร์ 0.85 โหลด 0.70 และมอเตอร์ 150 แรงม้า กำลังไฟฟ้าเข้าคืออะไร?
\begin{aligned} η &= \frac{0.7457 × \text{hp} × \text{load}}{P_i} \\ \text{ดังนั้น} \;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 \;\ข้อความ{kW} \end{จัดตำแหน่ง}
เครื่องคำนวณประสิทธิภาพมอเตอร์: สูตรสำรอง
บางครั้งคุณจะได้รับพารามิเตอร์ของมอเตอร์ เช่น แรงบิด (แรงที่ใช้กับแกนหมุน) และรอบต่อนาที (rpm) คุณสามารถใช้ความสัมพันธ์η = พีo/พีผมที่ไหนพีo คือ กำลังไฟฟ้าออก เพื่อกำหนดประสิทธิภาพในกรณีดังกล่าว เนื่องจากพีผม มอบให้โดยผม × วีหรือแรงดันครั้งปัจจุบันในขณะที่พีo เท่ากับแรงบิดτ เท่าของความเร็วในการหมุนω. ความเร็วในการหมุนเป็นเรเดียนต่อวินาที ให้โดยω= (2π)(รอบต่อนาที)/60.
ดังนั้น:
\begin{จัดตำแหน่ง} η &= P_o/P_i \\ &=\frac{τ×2π×\text{rpm}/60}{I×V} \\ &= \frac{(π /30)(τ × \text{rpm})}{I×V} \\ \end{aligned}