Ток, КПД и другие данные с шильдика электродвигателя
Электродвигатели встречаются в промышленности и быту повсеместно. Если Вы не обращали внимание, то я приведу парочку фото примеров:
Порой возникает необходимость, рожденная будничным любопытством, либо производственной необходимостью в определении мощности электродвигателя по внешнему виду.
Тут возможен вариант, что с него содрана табличка, на которой написаны номинальные параметры, либо же шильдик в таком состоянии, что различить ничего невозможно. Как же быть в такой ситуации
Одно дело, если Вы всю жизнь работали на производстве движков, и можете определить мощность на глаз. В иных случаях, определить поможет линейка (рулетка) и таблицы с габаритами механизмов.
Если Ваша деятельность больше лежит в теоретических изысканиях, нежели практических, то пригодится формула определения мощности ЭД или таблицы с номинальным данными, именно про это и не только в этой статье.
Бирка (шильдик) электродвигателя
Осмотрев любой, за редким исключением, электродвигатель можно обнаружить табличку, привинченную на болты, саморезы или же заклепки. Что же написано на данном куске металла? Возьмем шильдик, заменив на нем заводской номер на название сайта.
Кстати, редко бывает, что табличка на электрооборудование находится в таком, почти идеальном состоянии. Часто данные выцветают или замазаны какой-то дрянью. Но, нам повезло. Пойдем по-порядку.
Первая строчка — число фаз и тип тока (3~), заводской номер, частота сети, форма исполнения и монтажа, класс изоляции
Вторая строчка — тип электродвигателя, косинус фи, возможные схемы соединения, номинальная частота вращения
Третья строчка — возможные номинальные напряжения, номинальная мощность, IP — степень защиты электродвигателя, масса, режим работы электродвигателя (S1).
Четвертая строчка — номинальные токи в зависимости от схемы включения обмоток, далее какому госту соответствует эд.
Рассмотрим отдельные параметры более подробно.
Полная и активная мощность электродвигателя
Формула мощности трехфазного асинхронного двигателя:
Источник: https://pomegerim.ru/elektricheskie-mashiny/parametry-dvigateley-na-tabli4ke.php
Что следует учитывать при выборе асинхронного электродвигателя
При выборе асинхронных электродвигателей переменного тока часто не учитываются требования к конструкции, которые связаны с их применением в составе того или иного оборудования.
Также обычно имеет место подход, основанный на универсальности электродвигателя, и тогда выбор зависит только от его напряжения, мощности и скорости вращения ротора.
Тем не менее есть еще целый ряд дополнительных аспектов для рассмотрения, таких как диапазон напряжения питания, сохранение номинальной мощности при изменении скорости вращения и область применения. Все это в итоге сводится к решению следующих вопросов: какова цель применения электродвигателя, как сделать все быстрее и эффективнее?
Базовые принципы выбора электродвигателя
Отправными точками для выбора асинхронного двигателя являются напряжение питания обмоток статора, создающего магнитное поле, а также номинальная мощность и скорость вращения ротора, которые соответствуют требованиям конкретного применения. Еще один, не менее важный момент — это необходимый вариант установки двигателя в приводе.
Должен ли двигатель иметь крепление на основании, или он будет помещен на фланец на конце привода, или же должен предоставлять обе возможности? Кроме того, необходимо учитывать характеристики окружающей среды, в которой будет эксплуатироваться двигатель.
При этом для выбора двигателя необходимо знать, потребуется ли ему работать под дождем и имеется ли вообще риск попадания на него воды, а также оценить уровень загрязнения и наличия пыли. Для эксплуатации в жестких условиях хорошо подходят электродвигатели закрытого типа с вентиляторным охлаждением (англ. totally enclosed fan cooled, TEFC) или электродвигатели закрытого типа без охлаждения (англ.
totally enclosed non-vented, TENV). Если среда, в которой будет использоваться двигатель, не загрязнена и он будет эксплуатироваться без риска попадания на него воды, то в этом случае может быть достаточно применения каплезащищенного электродвигателя открытого исполнения (англ. open drip proof, ODP).
Выбор инвертора
Благодаря усилиям лоббистов местных энергетических компаний в сочетании с преимуществами, получаемыми при возможности регулирования скорости вращения ротора двигателей, все более распространенными становятся частотно-регулируемые приводы (ЧРП, англ. variable frequency drive, VFD).
При их использовании особое внимание следует уделять генерации электромагнитных помех, которая характерна для таких приводов исходя из самой их природы.
Для того чтобы электродвигатель мог использоваться с ЧРП, необходимо учитывать несколько технических особенностей, которым должен удовлетворять подходящий по остальным характеристикам электродвигатель. Среди них можно выделить две главные:
Максимально допустимое напряжение изоляции обмоточных проводов статора электродвигателя.
Электрическая прочность изоляции провода, из которого выполнена обмотка статора асинхронного электродвигателя, находится в пределах 1000–1600 В, но, как правило, в документации указывается значение прочности изоляции, равное 1200 В. Однако чем больше воздушный зазор между приводом и двигателем, тем, естественно, бо́льшим скачкам переходного напряжения, воздействующим на двигатель, он может противостоять.
Электродвигатель, в котором для обмотки статора используется провод с электрической прочностью изоляции провода, равной 1600 В, может иметь ссылку на стандарт Национальной ассоциации производителей электрооборудования (NEMA, США) NEMA MG-1 2003, раздел 4, параграф 31, в котором говорится, что двигатель должен выдерживать без повреждений начальное напряжение коронного разряда (англ.
corona inception voltage, CIV) уровнем до 1600 В.
Коэффициент сохранения постоянного крутящего момента (CT) двигателя, часто упоминается как «xx: 1 CT».
Этот показатель дает представление о диапазоне регулирования скорости. По нему можно узнать, насколько может быть снижена скорость вращения ротора двигателя, при которой он будет работать с сохранением того же крутящего момента (англ. CT — constant torque, постоянный крутящий момент), что и при номинальной скорости. Ниже этого значения крутящего момента производительность асинхронного электродвигателя снижается.
Например, возьмем электродвигатель мощностью 10 л. с. с начальной скоростью 1800 об/мин. При номинальной скорости (около 1800 об/мин), как указано, он имеет крутящий момент 29 фунтов на фут.
Если в спецификации на электродвигатель написано, что коэффициент сохранения номинальной мощности составляет 10:1 CT, это означает, что такой электродвигатель может обеспечить номинальный крутящий момент до скорости 180 об/мин.
Если же указано, что электродвигатель имеет коэффициент сохранения номинальной мощности 1000:1 CT, то имеется в виду, что крутящий момент сможет сохранять номинальное значение до скорости 1,8 об/мин.
При этом необходимо учитывать еще один нюанс, который связан с охлаждением электродвигателя. Нужно обязательно уточнить у поставщика, будет ли электродвигатель перегреваться при длительной работе на малых оборотах.
Дело в том, что если двигатель охлаждается за счет крыльчатки, закрепленной на его валу, то на малых скоростях вы столкнетесь с низкой скоростью охлаждающего двигатель потока воздуха.
Если асинхронный электродвигатель работает на низкой скорости и в течение длительного времени используется с большим крутящим моментом, то он будет выделять много тепла — при таких условиях, возможно, придется остановить свой выбор на двигателе с иным методом охлаждения.
Например, для организации принудительного охлаждения можно применить воздуходувное устройство, имеющее собственный, отдельно управляемый двигатель. Производительность такого устройства не связана с системой управления электропривода. В этом случае воздушный поток, который обдувает мощный электродвигатель, будет постоянным и достаточным для его охлаждения при низкой или даже при нулевой скорости.
Связь мощности и крутящего момента
При выборе асинхронного электродвигателя еще одним важным аспектом является номинальная, или основная, скорость двигателя. Обычно используются двухполюсные (3600 об/мин) и четырехполюсные (1800 об/мин) электродвигатели.
Однако имеются и коммерчески доступные 6-, 8- и 12-полюсные асинхронные электродвигатели со скоростью вращения ротора 1200, 900
и 600 об/мин соответственно.
Номинальная скорость асинхронного электродвигателя напрямую связана с числом полюсов, которые такой двигатель конструктивно содержит (табл.), и определяется по следующей формуле:
Об/мин = (120 × частота) / N (число полюсов)
В качестве примечания необходимо отметить, что, хотя прямой связи здесь нет, но, как правило, с увеличением количества полюсов возрастают и размеры, а также стоимость электропривода.
Кроме того, пользователям электроприводов, в зависимости от области применения данных устройств, может понадобиться обеспечить необходимый крутящий момент путем изменения скорости. В целом по мере увеличения скорости двигателя крутящий момент уменьшается, что также относится к редукторам и цепным приводам. Это соотношение объясняется следующим уравнением:
мощность (л. с.) = (крутящий момент × × номинальная скорость) / 5252
Крутящий момент, в соответствии с заданной целью, может быть достигнут путем выбора электродвигателя с необходимой мощностью и номинальной скоростью и реализован через любую цепную, ременную передачу или редуктор. Такой подход снижает стоимость привода, его габаритные размеры и время, уходящее на замену его подвижных заменяемых частей в ходе выполнения ремонта или технического обслуживания.
| Число полюсов, N | Скорость, об/мин | Крутящий момент, л. с. / фут-фунт |
| 2 | 3600 | 1,46 |
| 4 | 1800 | 2,92 |
| 6 | 1200 | 4,38 |
| 8 | 900 | 5,84 |
| 10 | 720 | 7,29 |
| 12 | 600 | 8,75 |
Примечание. Как правило, увеличение числа полюсов приводит к увеличению габаритов, а следовательно, и к повышению стоимости привода на основе асинхронного электродвигателя
Источник: https://controlengrussia.com/e-lektroprivod/vybor-asinhronnogo-jelektrodvigatelja/
1.1.2. Номинальная мощность двигателя (точка «в»)
Номинальнаямощность определяется по формуле(формула С.Р. Лейдермана), кВт
(1,6)
где a1=b1= c1=1,0 — для карбюраторных двигателей;
a1= 0,53,b1=1,56, c1—1,09- для дизелей;
nни nmax-номинальная имаксимальная частота вращения коленчатоговала
двигателя,
nmax=(1,1-1,15) пн— для бензиновых двигателей безограничителя частоты
вращениявала двигателя (легковые и грузовыеавтомобили
грузоподъемностьюдо 1,5 т);
nmax= nн— для дизелей ибензиновых двигателей с ограничителемчастоты
вращениявала двигателя (грузовые автомобилигрузоподъемностью
свыше1,5 т).
Ориентировочночастоту вращения коленчатого валадвигателей можно определить
nmax= nн+ (6,78,4), с-1- для бензиновых двигателей;
nmax= nн+ (5,07,0), с-1- для дизелей.
Следовательнорасчетная мощность двигателя «в точкеВ»
1.1.3. Определение других параметров внешней скоростной характеристики
двигателя
Мощность,соответствующая максимальному крутящемумоменту двигателя
(точка«С») определяется, кВт
(1.7)
гдепо— частота вращенияпри максимальном крутящем моменте,которая принимается
равной по=(0,60,8) пн.
Поэтой же формуле определяется мощностьдля режима работы двигателя при минимальноустойчивой частоте вращения коленчатоговала (точка «Д»), только вместо по
подставляетсяпmin.Для карбюраторных двигателей пmin=10.. .11,5 с-1(600700 мин -1),для дизелей пmin= 11,512,5 с-1(700750 мин -1).
Следовательно,расчетные мощности двигателя «в точках«С» и «Д» равны
NеС=
NеД=
Крутящиймомент двигателя определяется по формуле[Нм]:
(1,8)
где пх— частота вращенияколенчатого вала в соответствующихточках, с-1
Nех— мощность двигателяв соответствующих точках, кВт.
Крутящиймомент определяют для характерныхрежимов работы двигателя, соответствующихточкам «А», «В», «С» и «Д», подставляя вформулу соответствующие значениямощности Nex(кВт) и частоты вращения коленвала пх(с-1).
MеА=
MеВ=
MеС=
MеД=
Удельныйрасход топлива также определяют дляточек «А», «В», «С» и «Д» по формуле[г/кВт∙ч]
(1.9)
гдеа = b= 1,55; с= 1,0 для дизеля;
а=1,2; b= 1,0; с =0,8 для карбюраторных двигателей;
пх— частота вращенияколенвала в точках «А», «В», «С» и «Д»;
qen— минимальный удельныйрасход топлива (г/кВт-ч) принимается попрототипу:
длякарбюраторных двигателей qen=0,30 0,37 кг/кВт-ч/300370 г/кВт∙ч/;
длядизелей qen=0,19 0,24 кг/кВт-ч/190240 г/кВт∙ч/.
qeA=
qeB=
qeC=
qeД=
1.1.4. Построение внешней скоростной характеристики двигателя
Внешняяскоростная характеристика бензиновогодвигателя и регуляторная характеристикадизеля (рис.1.1 и рис.1.2) показываютизменения эффективной мощности двигателяNe,крутящего момента Меи удельного расхода топлива qeот частоты вращенияпх.
По осиабсцисс откладывают в масштабе значенияхарактерных частот вращения от nminдоnmax, а пооси ординат соответствующие значенияNe,Meи qe.
Минимальноустойчивая частота вращения коленчатоговала бензиновых двигателей составляетnmin= (12,0 13,5) с-1;для дизелей составляет nmin= (8,0 ..10,0), с-1.
Значениепараметров откладывают для характерныхточек «А», «В», «С» и «Д».
Соединяют точкиплавными огибающими линиями Ne= f(n),Me= f(n),qe= f(n).
Более точного выполнениякривых можно достичь, дополнительноопределив Ne,Meи qeпо соответствующимформулам для двух или трех текущихзначений пх.
Желательнохарактеристики двигателей (графическиезависимости) выполнять на миллиметровойбумаге формата А4.
Источник: https://studfile.net/preview/5719221/page:3/
Выбор генератора: рассчитываем мощность
Мощность – это первое, от чего нужно «плясать» при выборе генератора. Складывается она из суммы мощностей всех электроприборов, которые одновременно подключены к генераторной установке. Чтобы не ошибиться, возьмите лист бумаги и впишите всю технику, которую необходимо запитать от генератора.
Считайте внимательно. Продумайте все ситуации, чтобы не пришлось потом ломать голову, что бы такое выключить, чтобы подключить дрель. А подключив морозильный ларь для торговли мороженым, оставьте запас мощности для вентилятора и музыкального центра – поверьте, торговля пойдет куда успешней!
Специально для дачников и владельцев коттеджей мы написали отдельные подробные статьи, как не ошибиться с расчетом мощности генератора.
Посчитали? Это еще не все! Оставляем запасы мощности.
- Не рекомендуем нагружать генератор на все 100%. Во-первых, производители часто немного завышают мощность. Во-вторых, есть золотое правило эксплуатации генератора – 15-20% мощности оставляем «про запас». Но не больше. Не берите генератор из расчета «пусть будет помощнее, мало ли чего». Подсоединив к 6-киловаттному агрегату пару лампочек, вы тоже не сослужите ему добрую службу. Недостаточная также вредна, как и перегрузка.
- Есть такое понятие, как пусковые токи. Электроприборы с электродвигателем при включении потребляют от 2 до 7 раз больше мощности, нежели при основной работе. Обусловлено это тем, что электродвигателям нужно больше мощности для создания электромагнитного поля, набора оборотов и выхода на рабочий режим. Если это не учесть, в лучшем случае генератор не запустится, в худшем – выйдет из строя.
Таблицы с примерной мощностью бытовых приборов и электроинструментов сориентируют, где «скрываются» пусковые токи. Для более точных подсчетов не поленитесь заглянуть в паспорт техники. Можно также воспользоваться калькулятором на нашем сайте.
Примеры номинальной мощности и мощности при запуске бытовой техники
| Тип техники | Номинальная мощность, Вт | Продолжительность пусковых токов, с | Коэффициент во время начала работы* |
| Холодильник | 250–350 | 4 | 3 |
| Стиральная машина | 2500 | 1-3 | 3-5 |
| Микроволновая печь | 1600 | 2 | |
| Кондиционер | 2500-3000 | 1-3 | 3-5 |
| Пылесос | 1500 | 2 | 1,2-1,5 |
| Кухонный комбайн | 1500-2000 | 2-4 | 7 |
| Посудомоечная машина | 2200 | 1-3 | 3 |
| Погружные скважинные насосы, глубинные насосы | 500-1000 | 2 | 3-7 |
| Циркуляционные насосы | 80-100 | 1-7 | 2-4 |
| Лампа накаливания | 100 | 0,15 | 5-13 |
*При подсчете умножьте мощность на коэффициент
| Электроинструменты | Потребляемая мощность (Вт) |
| Дрель* | 400-800 |
| Дисковая пила* | 750-1600 |
| Электролобзик* | 250-700 |
| Электроточило | 300-1100 |
| Компрессор** | 750-2500 |
| Электрорубанок* | 400-1000 |
| Цепная пила* | 1300-1700 |
| Перфоратор* | 600-1400 |
| Болгарка* | 600-3000 |
| Торцовочная пила* | 800-2200 |
| Электрофрезер* | 800-2000 |
| Промышленный (технический) фен* | 700-2500 |
| Электроприборы | Потребляемая мощность (Вт) |
| Электромоторы* | 550-3000 |
| Вентиляторы* | 750-1700 |
| Сенокосилка* | 750-2500 |
| Насос высокого давления** | 2000-2900 |
| Водяной насос** | 500-900 |
| Циркулярная пила* | 1800-2100 |
* — Электрооборудование имеет пусковые токи.
** — Электрооборудование имеет большие пусковые токи.
Как видите, большинство электроприборов с пусковыми токами – это инструменты (насосы, компрессоры, дрели, болгарки и т. д.). Вопрос, как можно снизить пусковые токи в них, волнует как производителей, так и потребителей. Вот какой запрос пришел в службу сервиса СКАТ:
«Слышал, что для подключения инструмента с электродвигателем (дрель, циркулярная пила, болгарка) или насоса надо либо брать генератор в несколько раз мощнее, чем мощность самого инструмента/насоса, либо покупать к генератору некий „волшебный“ блок, который на старте каким-то магическим образом помогает генератору справиться с задачей.
Тогда генератор надо брать всего на 25-30% мощнее, чем суммарная мощность подключаемых приборов/инструментов.
Понимая, что недогруз генератора – тоже зло, ищу ответ на вопрос: что же это за волшебный блок такой генерации пусковых токов и верно ли все, что я изложил? Не хочется покупать генератор в 4 раза мощнее, чем суммарная номинальная мощность единовременно подключаемых приборов».
Те самые «волшебные блоки», о которых спрашивает нас читатель действительно существуют. Они называются УПП – устройства плавного пуска и, соответственно, смягчают пусковые токи. Эти блоки обеспечивают ограничение скорости нарастания и максимального значения пускового тока от нуля до номинального значения в течение заданного времени.
Только устанавливаются они не на генератор, а в электроприборы. Например, углошлифовальные машины. Существуют модели с плавным пуском, но это не означает, что теперь у болгарки нет пускового тока. Он есть, только не такой высокий. В среднем, устройство плавного пуска уменьшит максимальное значение пускового тока в два раза.
Поэтому, если планируете подключать электроинструменты к генератору, при покупке поинтересуйтесь, есть ли в них это полезное устройство.
Несомненно, плавный пуск – это большой плюс при подборе генератора для своего оборудования, но не стоит забывать, что пусковой ток – не единственная характеристика оборудования с электродвигателем, которую нужно учитывать.
- Стоит учитывать нагрузку инструментов в разных режимах. Например, дрель. Когда она работает вхолостую – это одно, а когда мы начинаем сверлить отверстие – совсем другое. Мы добавляем дополнительное сопротивление на электродвигатель, и он требует больше мощности, чтобы работать на нормальных оборотах. То же самое происходит с насосами, болгарками и т. д.
- Не последнюю роль играет и «пробег» электрооборудования. Та же стиральная машинка, у новой будут одни характеристики пускового и рабочего тока, а у машинки, которую использовали год или больше, – совершенно другие. У электродвигателей, например, со временем изнашиваются угольные щетки. За счет этого увеличивается сопротивление на ток, который по ним проходит, и электродвигателю приходится забирать больше мощности, чем раньше.
- Не стоит забывать, что зачастую на электродвигателе указывают значение активной мощности в Вт и коэффициент мощности cos φ. Значит, чтобы узнать потребляемую полную мощность необходимо разделить Вт на cos φ.
Например, мощность двигателя 800 Вт и коэффициент мощности cos φ = 0,7. Полная потребляемая мощность двигателя будет 800/0,7 = 1150 Вт.
Таким образом, при подсчете мощности суммарной нагрузки на генератор все же придется учесть и пусковые токи, и другие характеристики оборудования с электродвигателями. Хорошо, если на инструментах будет встроенный блок УПП – он погасит высокие пусковые токи и позволит сэкономить на мощности генератора, но не забывайте про запас хотя бы 20%.
Итак, чтобы определиться с мощностью генератора:
- подсчитайте суммарную мощность подключаемых электроприборов,
- сделайте запас 15-20%, чтобы не грузить генератор на полную мощность,
- учтите пусковые токи, особенно будьте внимательны при подсчете мощности электроинструментов.
Конечно, генераторы СКАТ не так просто убить – в них стоит защита от перегрузки, но все же перед покупкой внимательно просчитайте все и посоветуйтесь с консультантами в магазине или позвоните по номеру 8-800-555-36-75 (звонок по России бесплатный).
Источник: https://skatpower.ru/school-of-consumer/kak-vybrat-kachestvennyy/vybor-generatora-rasschityvaem-moshchnost/
Обозначение мощности электродвигателя и прочих данных
Перед использованием электродвигателя необходимо в обязательном порядке ознакомиться с его заводскими данными, которые обычно указываются на щитке, крепящемся к корпусу. В частности, указываются следующие параметры:
- Номинальное напряжение (В), при этом обозначается схема соединения обмоток.
- Сила тока (А) для данной схемы соединения.
- Номинальная мощность на валу (кВт).
- Частота тока в сети (гц).
- Номинальная частота вращения (об/мин).
- Коэффициент полезного действия или к.п.д. (%).
- Коэффициент мощности (cosf).
- Класс изоляции.
- Масса (кг) и тип электродвигателя.
Следует учесть, что обозначение мощности электродвигателя согласно его паспортным данным – это номинальная активная мощность, которая потребляется из сети при номинальной нагрузке на валу.
Однако довольно часто в процессе эксплуатации данные на табличке становятся нечитабельны (например, если двигатель подвергался окрашиванию), в таком случае параметры двигателя определяются методами измерений. В частности, мощность измеряется путем подключения электросчетчика (в режиме работы двигателя со штатной нагрузкой), для измерения потребляемого тока используются токоизмерительные клещи, мультиметр или амперметр и т.д.
Виды асинхронных электродвигателей по их конструктивному исполнению
В зависимости от степени защищенности электродвигатели делятся на:
- Открытые. Они не очень распространены, т.к. не имеют специальных приспособлений, предотвращающих возможность прикосновения к токоведущим и вращающимся механизмам, а также попадания посторонних предметов внутрь агрегата.
- Защищенные. Имеют вышеуказанные приспособления.
- Каплезащищенные. Комплектуются элементами, позволяющими предотвратить попадание внутрь капель воды (при их вертикальном падении).
- Закрытые. Внутренняя полость отделяется особой оболочкой, не позволяющей пыли проникнуть внутрь.
- Взрывозащищенные. Имеют высшую степень защиты и поэтому могут применяться даже во взрывоопасных помещениях.
Кроме того, электродвигатели различаются по типу монтажа: вертикальные, фланцевые, интегрированные и пр.
Как обозначаются электродвигатели различных конструкций
Обычно используются следующие обозначения:
- М101 – устанавливается горизонтально и фиксируется на лапах, приваренных к станине либо составляющих с ней единое целое.
- М201 – также горизонтальная установка, но двигатель подвешивается на лапах, размещенных сверху на станине.
- М301 – фланцевый двигатель с горизонтальной установкой; кольцевой фланец с центрирующей заточкой и отверстиями для болтов расположен на щите подшипника.
- М302 – двигатель устанавливается вертикально (рабочий конец вала располагается в нижней части); закрепляется на подшипниковом щите с помощью фланца.
- М303 – тип установки как у М302, но рабочий конец вала располагается наверху.
- М102 – как М302, но закрепление производится на лапах.
- М103 – как М102, но при установке рабочий конец вала находится сверху.
- М202 – как М302, но закрепление осуществляется фланцем на щите и лапами на станине.
- М203 – как М202, но конец рабочего вала находится в верхней части.
Расшифровка обозначений двигателей серии 4А
4 – серийный номер.
А – асинхронный двигатель.
2-я буква после А – способ защиты двигателя.
3-я буква после А – материал, из которого изготовлена станина и щиты.
2 или 3 числа – высота оси вращения в миллиметрах (50-355).
Буквы S, M, L – установочные размеры по длине станины (маленькая, средняя, длинная).
Цифры 2, 4, 6, 8, 10, 12 – число полюсов.
Конечные буквы и числа – климатическое выполнение и категория размещения.
Источник: https://www.szemo.ru/press-tsentr/article/oboznachenie-moshchnosti-elektrodvigatelya-i-prochikh-dannykh/
Мощность двигателя максимальная – Максимальная и номинальная мощность квт. Что такое номинальная мощность электродвигателя и как она расчитывается
17.09.2018 admin 0 Comments Этот вопрос – одна из главных тем «холиваров» на автомобильных форумах. Оппоненты готовы порвать друг друга, приводя десятки аргументов. А ведь все просто: мощность — это и есть момент! Как так? Сейчас объясним.
В детстве многие люди постарше собирали фантики «Турбо», на них почти обязательно указывались мощность и максимальная скорость машины. Чем больше цифры, тем больше почтения модели авто.
Похоже, так и продолжается до сих пор — лишние несколько лошадиных сил часто становятся решающим аргументом «за» или «против» какой-либо машины.
Но вот уже слышны голоса познавших дизельный Дзен о том, что важен только Крутящий Момент, да и подозрительно хорошая динамика более слабых бензиновых моторов со всякими турбинами или разными там системами VVT-i заставляет иногда водителей усомниться в верности принципа «чем мощнее, тем быстрее», а уж про налоги, которые почему-то зависят от мощности, и так все наслышаны.
Так что же такое мощность и как она связана с динамикой?
В паспортных характеристиках машины и на тех самых вкладышах «Турбо» указана максимальная мощность двигателя. Но что она дает машине? И как с ней связан крутящий момент? Постараемся объяснить максимально просто эту важную истину.
Крутящий момент, напомним, есть произведение силы на плечо рычага. А для двигателя — это сила, с которой вращается коленчатый вал двигателя. Измеряется обычно в ньютонах на метр или в килограмм-силах на метр.
График внешней характеристики двигателя
Собственно, момент возникает, если тормозить вращение коленчатого вала каким-то способом — гидротормозом, генератором или заставить тянуть машину. Именно так его и замеряют — тормозят сам двигатель или колеса машины гидротормозом.
Для двигателя обычно указывается максимальный крутящий момент, который развивает мотор при полностью нажатой педали газа, с чьей помощью водитель как раз регулирует, какую часть момента может дать двигатель. Осталось понять, как этот самый момент изменяется.
Крутящий момент зависит от величины оборотов двигателя и в начале невелик, потом растет до определенного момента, а затем падает. Почему же?
Пики и спады на графике
В реальной эксплуатации полный момент бывает нужен редко, как раз в тех случаях, когда вы прожимаете педаль газа в пол и надеетесь, что двигатель «вытянет», всё остальное время он меньше максимального на этих оборотах. Но мы уже знаем, что момент меняется не только под воздействием нажатия на педаль газа (механической или электронной), но и с оборотами.
На различных оборотах процессы, происходящие в камере сгорания мотора, различны. Дополнительные системы, такие как наддув, системы регулировки фаз ГРМ и прочие, еще сильнее изменяют наполнение камеры сгорания, количество топлива и момент зажигания, и в результате качество и сила рабочего хода зависят от оборотов мотора.
Даже если нет никаких систем электронного регулирования, всё равно количество воздуха, попадающего в цилиндр, количество оставшегося выхлопа и оптимальный угол опережения зажигания меняются с оборотами. На самых малых оборотах в цилиндре слишком много остаточных газов или слишком вероятна детонация, потому крутящий момент на малых оборотах обычно намного меньше максимального.
На средних оборотах мотор «оживает» — за счет пульсаций во впускном трубопроводе больше воздуха поступает в цилиндры, меньше остаточных газов, потому и растет крутящий момент. Если у машины есть турбина или нагнетатель, то они начинают работать в полную силу. Но с ростом оборотов растут и механические потери на трение поршневых колец, трение и инерционные потери в ГРМ, на разогрев масла в подшипниках и т.д. и т.п.
, а качество рабочего процесса не улучшается или даже начинает падать. В результате на высоких оборотах момент начинает уменьшаться за счет возрастающих потерь. А у турбонаддувного двигателя в какой-то момент перестает хватать производительности турбины и момент тоже начинает снижаться. Теперь взглянем на график типичного атмосферного (то есть безнаддувного) мотора времен 90-х годов, где есть кривые не только момента, но и мощности.
А вот турбомотор схожего объема, у него момент в зоне средних оборотов ограничен электроникой, часто на пределе прочности цилиндро-поршневой группы, и график мощности тоже очень «гладкий». Хорошо заметно, на сколько выше у него мощность в начале и середине графика.
Обратите внимание именно на кривую мощности. Она круто идет вверх там, где момент большой, и почти не растет там, где он падает. Объяснение этому очень простое: Мощность — это то, сколько работы может выполнить мотор за секунду. Для двигателя внутреннего сгорания мощность в киловаттах в каждой точке графика можно получить, умножив момент двигателя в ньютонах на число оборотов в минуту и разделив на 9549, то есть примерно так:
Следовательно, мощность мотора на любых оборотах зависит только от крутящего момента на этих оборотах, а максимальная мощность получается в точке, в которой момент уже уменьшается, но при этом произведение мощности и оборотов пока еще увеличивается. И чтобы увеличить максимальную мощность, можно просто увеличить момент на высоких оборотах или сделать так, чтобы он уменьшался не так быстро. Взгляните на типичный график высокооборотного мотора Honda — японцы поступили именно так.
Надеюсь, достаточно понятна точка зрения тех, кто говорит, что «мощность не важна — важен только момент»? Еще раз: мощность как таковая зависит напрямую от момента и сама по себе является математической, расчетной величиной, которую невозможно измерить отдельно от момента. Крутящий момент, по сути, отражает ту мощность, которая будет доступна на «неполных» оборотах двигателя, а просто при нажатии на газ при обгоне. И чем момента больше, тем лучше! Ведь и мощность на этих оборотах будет выше. А чем больше мощности, тем больше энергии можно придать машине, тем лучше динамика разгона. А максимальная мощность в первую очередь влияет на максимальную скорость машины. Ведь при правильно рассчитанных передаточных числах главной передачи и КПП получается, что максимальная скорость достигается тогда, когда затрачиваемая мощность будет равна мощности мотора. А мощность всех потерь как раз зависит от скорости движения, в первую очередь от сопротивления воздуха и сопротивления качению колес, и в какой-то момент она обязательно совпадет с мощностью мотора, именно эта скорость и будет максимальной. Бывают, конечно, просчеты, когда двигатель или не может развить обороты максимальной мощности, или уже «упирается» в ограничитель, но это бывает не так уж часто.
Дизельный момент
Теперь отвечу на типичный, но простой вопрос: «Почему на дизельных моторах традиционно большой крутящий момент, но при этом сравнительно с бензиновыми у них невысокая мощность?». Всё потому, что у дизеля ограничены рабочие обороты.
Из-за высокой степени сжатия дизельных моторов и более медленно горящего топлива дизели хуже работают на больших оборотах, зато у них нет риска детонации, да и турбину можно поставить более эффективную и сложную из-за более низкой температуры газов на выпуске, так что можно подать очень много воздуха и топлива, и момент на малых оборотах получится очень большой.
А иногда по мощности они даже будут не так уж далеки от турбонаддувных бензиновых, но момент будет не просто большим, а огромным. Для сравнения приведем характеристики двух трехлитровых моторов от современной BMW 5 series, где будет видно, что дизели эффективны в более низких оборотах.
Дизель можно сделать мощнее бензинового мотора, но тогда и так большой момент будет больше еще на четверть, а это означает, что понадобится новая коробка передач и новые карданные валы, способные выдерживать такую мощность. Да и сам двигатель придется сделать еще прочнее и тяжелее. Или можно его «раскрутить», но тогда сложнее будет работать топливной аппаратуре, а допускать дымления и неполного сгорания топлива нельзя.
Так как же правильно разгоняться?
Тут важно уметь работать с коробкой передач. Для максимального разгона нужно переключаться так, чтобы обороты упали примерно на пик крутящего момента или выше него, но чтобы оставался запас по увеличению оборотов — разгон выше оборотов максимальной мощности будет идти медленнее. Идеальный вариант на гражданских машинах — разгон «от пика момента до пика мощности».
Впрочем, обычно на современных моторах электроника просто не даст «перекрутить» мотор сильно выше пика мощности — это называется отсечкой. Можно попробовать представить себе это визуально. Посмотрите на график внешней скоростной характеристики. Мотор при разгоне должен как можно больше работать в зоне, где его мощность максимальна, то есть на высоких оборотах вблизи точки максимальной мощности.
И при переключении передач попадать в зону с как можно большей достижимой мощностью. Внизу — графики мощности и момента уже знакомых нам атмосферного Honda Accord Type R и турбированного Saab 9-3. На графиках мы выделили диапазоны оборотов, в которых будет работать двигатель, если включить вторую или третью передачу на скорости около 50 км/ч. Чем больше площадь фигуры под кривой мощности, тем эффективнее разгон.
Если коробка умеет переключаться очень быстро, то идеальным случаем будет КПП с очень «короткой» первой передачей с большим-пребольшим передаточным числом для очень высокого момента. А кроме того, очень большим количеством передач «на все случаи жизни». Короткая первая позволит практически сразу со старта поднимать обороты до необходимых для уверенного разгона, а затем мотор всё время будет работать вблизи своего эффективного максимума.
Есть одна проблема. К сожалению, таких коробок передач не бывает. Лучше всего была бы электрическая передача, но ее масса и невысокий КПД (то есть потери мощности при «пропускании» через такую трансмиссию) при мощности меньше нескольких тысяч киловатт делают ее применение нерациональным, если только на гибридах, как например на «Мицубиши Аутлендер PHEV».
Казалось бы, есть почти идеальный вариатор, где передаточных чисел бесконечное множество, так как они меняются плавно. Но он тоже страдает низким КПД при больших передаточных отношениях и не умеет менять его очень быстро И в итоге разгон не лучше, чем у других трансмиссий. Гидротрансформатор на традиционных АКПП еще хуже, но в сочетании с механической коробкой передач обеспечивает и надежность, и приличную скорость.
А механические коробки и особенно «роботы», несмотря на неизбежные потери мощности на старте при трении дисков в сцеплении, всё равно оказываются быстрее всех! Нужно лишь очень много передач. Например, десять, как в новой версии коробки DSG. Впрочем, половина из них нужна не для разгона, а для экономичного движения, но об этом в другой раз.
Какой мотор предпочесть — с высоким моментом или высокой мощностью?
Если мощность двух моторов, между которыми вы выбираете, отличается не слишком значительно, то выбирайте более «моментный». Особенно если вы пользуетесь механической коробкой передач. Показатель максимального момента и мощности на промежуточных режимах в данном случае важнее.
Если же двигаться приходится постоянно «на пределе», то более тяговитый мотор, да еще и более слабый, преимущества иметь не будет, посмотрите хотя бы на мотоциклы, высокооборотные, но не моментные легко выигрывают у более тяговитых низкооборотных. Но показатели надо оценивать в комплексе. Вернемся к нашим «пятеркам» BMW.
Бензиновая 535i разгоняется до 100 км/ч за 5,6 секунды, а дизельная 530d — за 5,7, потому что мощность у бензиновой почти на 50 л.с. выше, причем это — турбонаддувный мотор с хорошей мощностью в зоне средних оборотов тоже и многоступенчатая АКПП, быстрая и современная.
Мощности должно быть много, но не только на максимальных оборотах, а величина крутящего момента говорит нам именно о том, на сколько много мощности двигатель выдает при обычном движении. Насколько удобно ускоряться без переключений передач. И абсолютная величина крутящего момента говорит даже меньше, чем указание диапазона оборотов, на которых момент близок к своему максимуму и насколько близки эти обороты к оборотам максимальной мощности.
И лучше всего с этим справляется график внешней скоростной характеристики. А вот сама величина момента не толкает вас, ведь у более моментного мотора просто будут другие передаточные числа главной передачи и на колесах будет ровно та же мощность.
<a href=»http://polldaddy.com/poll/8627239/»>Какой мотор предпочтете?</a>
Источник: https://xn--80aesxaliae0l.xn--p1ai/raznoe/moshhnost-dvigatelya-maksimalnaya-maksimalnaya-i-nominalnaya-moshhnost-kvt-chto-takoe-nominalnaya-moshhnost-elektrodvigatelya-i-kak-ona-raschityvaetsya.html
Расчет потребляемой мощности двигателя
В этой статье мы разберем, что такое мощность трехфазного асинхронного двигателя и как ее рассчитать.
Понятие мощности электродвигателя
Мощность – пожалуй, самый важный параметр при выборе электродвигателя. Традиционно она указывается в киловаттах (кВт), у импортных моделей – в киловаттах и лошадиных силах (л.с., HP, Horse Power). Для справки: 1 л.с. приблизительно равна 0,75 кВт.
На шильдике двигателя указана номинальная полезная (отдаваемая механическая) мощность. Это та мощность, которую двигатель может отдавать механической нагрузке с заявленными параметрами без перегрева. В формулах номинальная механическая мощность обозначается через Р2.
Электрическая (потребляемая) мощность двигателя Р1 всегда больше отдаваемой Р2, поскольку в любом устройстве преобразования энергии существуют потери. Основные потери в электродвигателе – механические, обусловленные трением. Как известно из курса физики, потери в любом устройстве определяются через КПД (ƞ), который всегда менее 100%. В данном случае справедлива формула:
Р2 = Р1 · ƞ
КПД в двигателях зависит от номинальной мощности – у маломощных моделей он может быть менее 0,75, у мощных превышает 0,95. Приведенная формула справедлива для активной потребляемой мощности.
Но, поскольку электродвигатель является активно-реактивной нагрузкой, для расчета полной потребляемой мощности S (с учетом реактивной составляющей) нужно учитывать реактивные потери. Реактивная составляющая выражается через коэффициент мощности (cosϕ).
С её учетом формула номинальной мощности двигателя выглядит так:
Р2 = Р1 · ƞ = S · ƞ · cosϕ
Мощность и нагрев двигателя
Номинальная мощность обычно указывается для температуры окружающей среды 40°С и ограничена предельной температурой нагрева. Поскольку самым слабым местом в двигателе с точки зрения перегрева является изоляция, мощность ограничивается классом изоляции обмотки статора. Например, для наиболее распространенного класса изоляции F допустимый нагрев составляет 155°С при температуре окружающей среды 40°С.
В документации на электродвигатели приводятся данные, из которых видно, что номинальная мощность двигателя падает при повышении температуры окружающей среды. С другой стороны, при должном охлаждении двигатели могут длительное время работать на мощности выше номинала.
Мы рассмотрели потребляемую и отдаваемую мощности, но следует сказать, что реальная рабочая потребляемая мощность P (мощность на валу двигателя в данный момент) всегда должна быть меньше номинальной:
Р < Р2 < Р1 < S
Это необходимо для предотвращения перегрева двигателя и наличия запаса по перегрузке. Кратковременные перегрузки допустимы, но они ограничены прежде всего нагревом двигателя. Защиту двигателя по перегрузке также желательно устанавливать не по номинальному току (который прямо пропорционален мощности), а исходя из реального рабочего тока.
Современные производители в основном выпускают двигатели из ряда номиналов: 1,5, 2,2, 5,5, 7,5, 11, 15, 18,5, 22 кВт и т.д.
Расчет мощности двигателя на основе измерений
На практике мощность двигателя можно рассчитать, прежде всего, исходя из рабочего тока. Ток измеряется токовыми клещами в максимальном рабочем режиме, когда рабочая мощность приближается к номинальной. При этом температура корпуса двигателя может превышать 100 °С, в зависимости от класса нагревостойкости изоляции.
Измеренный ток подставляем в формулу для расчета реальной механической мощности на валу:
Р = 1,73 · U · I · cosϕ · ƞ, где
- U – напряжение питания (380 или 220 В, в зависимости от схемы подключения – «звезда» или «треугольник»),
- I – измеренный ток,
- cosϕ и ƞ – коэффициент мощности и КПД, значения которых можно принять равными 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью более 15 кВт.
Если нужно найти номинальную мощность двигателя, то полученный результат округляем в бОльшую сторону до ближайшего значения из ряда номиналов.
Р2 > Р
Если необходимо рассчитать потребляемую активную мощность, используем следующую формулу:
Р1 = 1,73 · U · I · ƞ
Именно активную мощность измеряют счетчики электроэнергии. В промышленности для измерения реактивной (и полной мощности S) применяют дополнительное оборудование. При данном способе можно не использовать приведенную формулу, а поступить проще – если двигатель подключен в «звезду», измеренное значение тока умножаем на 2 и получаем приблизительную мощность в кВт.
Расчет мощности при помощи счетчика электроэнергии
Этот способ прост и не требует дополнительных инструментов и знаний. Достаточно подключить двигатель через счетчик (трехфазный узел учета) и узнать разницу показаний за строго определенное время. Например, при работе двигателя в течении часа разница показаний счетчика будет численно равна активной мощности двигателя (Р1). Но чтобы получить номинальную мощность Р2, нужно воспользоваться приведенной выше формулой.
Другие полезные материалы:
Степени защиты IP
Трехфазный двигатель в однофазной сети
Типичные неисправности электродвигателей
Источник: https://tehprivod.su/poleznaya-informatsiya/kak-rasschitat-potreblyaemuyu-moshchnost-dvigatelya.html
Как выбрать пылесос по силе всасывания, или Мощность мощности рознь
Для прочтения нужно: 3 мин.
Пылесос — один из самых необходимых в быту приборов, который хотя бы раз в жизни приходится покупать каждому. О стильном современном пылесосе мечтают многие хозяйки. Чтобы он не разочаровал вас при уборке, следует ориентироваться не только на цену и дизайн, но и на технические характеристики, главной из которых является мощность.
Не стоит жадничать и гнаться за рекордами: приобретенный «не глядя» мощный пылесос может вас неприятно удивить, когда придут счета за электричество. Давайте вместе подберем оптимальный вариант, который позволит обеспечить чистоту в доме и сберечь электроэнергию.
Мощность пылесоса и эффективность уборки
При выборе пылесоса надо обращать внимание на два параметра мощности: полезную, с которой всасывается воздух, и потребляемую от электросети.
Важно знать!
В маркетинговых целях на корпусе пылесоса пишется потребляемая мощность, поскольку этот параметр всегда выглядит солиднее. На самом деле пылесос может потреблять большое количество электроэнергии и при этом слабо всасывать воздух. Данные о мощности всасывания ищите в прилагаемой инструкции или спецификации пылесоса. Также можно воспользоваться информацией на сайтах производителей или продавцов.
Потребляемая мощность, как правило, находится в пределах 1500–2500 Вт, полезная, или мощность всасывания, — 350–500 Вт. Для стандартной уборки небольшой квартиры обычно хватает пылесоса с мощностью всасывания 350–400 Вт. Аллергикам, для которых особенно важно качество уборки, рекомендуются пылесосы с максимальной полезной мощностью. Но будьте готовы в таком случае к быстрому изнашиванию вашего коврового покрытия.
Понятие полезной мощности включает в себя два показателя:
- максимальная полезная мощность. Достигается в первые секунды после включения пылесоса, если пылесборник пуст;
- среднеэффективная полезная мощность. Характеризует работу пылесоса на продолжении всей уборки. Мощность всасывания воздуха снижается по мере того, как заполняется и загрязняется пылесборник. Поэтому среднеэффективная мощность обычно на 30% ниже максимальной.
От чего зависят «силовые» характеристики пылесоса?
Современный пылесос — сложный прибор, и на его мощность всасывания влияет целый ряд факторов:
- двигатель. Это самая главная деталь. КПД двигателя обычно составляет 25–35%. То есть при потребляемой мощности 1500 Вт можно рассчитывать на мощность двигателя 375–525 Вт. Такой мощности теоретически хватит для любых видов уборки, но не стоит забывать и о других нюансах, снижающих полезную мощность;
- тип пылесоса. Мешок или контейнер для сбора пыли — в зависимости от того, чем оснащены пылесосы, при одинаковой мощности потребления они могут демонстрировать разную мощность всасывания;
- типы и количество фильтров. Чем сложнее фильтры и чем их больше, тем меньше мощность всасывания. Пылесос с двумя крупнопористыми фильтрами покажет лучший видимый результат, чем пылесос с пятью мелкопористыми, которые оказывают большее сопротивление воздуху. Но и справится он только с крупной пылью, а перед пыльцой растений, микроорганизмами и другими аллергенами останется бессилен. Чего не сказать о современных пылесосах с циклонной системой фильтрации: они не только могут облегчить жизнь аллергикам, но и показывают непрерывно высокую мощность всасывания за счет технологии ускорения потока воздуха;
- качество сборки пылесоса. При одинаковой мощности двигателя качественно собранный пылесос с тщательной подгонкой деталей показывает более высокую полезную мощность.
Как определить необходимую вам мощность?
Итак, мы разобрались, какой бывает мощность пылесоса и от чего она зависит. Теперь давайте посмотрим, как ею «пользоваться»:
- 350 Вт — мощность всасывания, достаточная для сухой уборки линолеума, паркета, плитки и других гладких поверхностей. Если у вас нет ковров и вы не планируете чистить мягкую мебель, подойдет недорогой, маломощный пылесос;
- 400 Вт — мощность всасывания, позволяющая успешно чистить ковролин и справляться с большим количеством пыли и шерсти, если в доме есть животные;
- 450 Вт и более — мощность всасывания, достаточная для чистки ковров, длинноворсовых покрытий, мягкой мебели.
Наиболее удобный вариант — пылесос с регулятором мощности всасывания, позволяющий проводить уборку любых поверхностей с оптимальными затратами электроэнергии. Регулятор может быть механическим или цифровым. Пылесосы с цифровой регулировкой существенно дороже.
Обратите внимание!
Вертикальные пылесосы, которые выгодно смотрятся в интерьере и работают от аккумуляторов, обычно обладают низкой мощностью всасывания.
Для большой квартиры, в которой живут семья и домашние животные, вертикальные пылесосы могут быть рекомендованы только для ежедневного поддержания чистоты. То же можно сказать и о роботах-пылесосах.
Исключение составляют последние разработки ведущих производителей, где на качество уборки влияет не полько мощность всасывания, но и насадки, конструкция пылесоса и фильтры.
Как выбрать пылесос по мощности всасывания? Подводим итоги
По мощности всасывания подобрать пылесос довольно просто: чем больше площадь и сложнее уборка, тем больший показатель требуется. Если позволяют финансовые возможности, при прочих равных всегда стоит выбирать наиболее мощный пылесос с регулятором: он точно вас не подведет. Кроме того, ни один производитель не станет конструировать аппарат с заведомо дешевой сборкой и аксессуарами, если на нем установлен мощный качественный двигатель.
Давайте представим себе, что вы определились с типом уборки — сухая или влажная — и полезной мощностью пылесоса, необходимой для ваших задач. Вы приходите в магазин, перед вами стоят ряды красивых пылесосов, и единственное, что вы видите, — потребляемая мощность, обозначенная на корпусе.
Прежде всего, выберите модели известных мировых производителей. Они оснащены надежными двигателями с высоким КПД и отличаются качеством сборки. Если взять условно КПД двигателя равным 35% и требуемую полезную мощность 450 Вт, то получится, что потребляемая мощность составит 1285 Вт.
Это электричество, которое потребуется только на работу ничем не нагруженного двигателя! Чтобы определить необходимую вам потребляемую мощность, следует умножить этот показатель, примерно, на 1,5 или 2 — это зависит от того, как решены вопросы фильтрации пыли, какие еще технологии используются в данной конкретной модели.
Таким образом, если ваши требования к уборке помещения достаточно высоки и вам требуется максимальная полезная мощность пылесоса, ориентируйтесь на современные модели с мощностью потребления от 2000 Вт.
Источник: https://www.kp.ru/guide/moshchnost-vsasyvanija-pylesosa.html
Крутящий момент и мощность двигателя. Что важнее? Пару слов про обороты. Простыми словами + формулы и видео
Знаю, что многих мучает этот вопрос, многие даже не понимают разницу — между крутящим моментом и мощностью двигателя.
А ведь реально — что из них важнее? Мы привыкли выбирать машину по лошадиным силам, а вот крутящий момент как то не заслуженно опускается! Лично сам разговаривал со своими друзьями, многие даже не знают какой он на их автомобиле и при каких оборотах он максимальный! Правильно ли это? Конечно же нет, нужно точно знать и понимать все технические характеристики своего авто, особенно такие важные. Вот поэтому решил написать эту статью и разъяснить все простыми словами, как обычно будет видео версия в конце
Что же постараюсь рассказать простыми словами, как я умею, но тема не такая простая, как кажется на первый взгляд, в интернете есть описания, но они крайне запутаны. Я же в этой статье буду оперировать такими понятиями как мощность двигателя и крутящий момент. По сути эта два обозначения идут «бок о бок» и одна характеристика напрямую зависит от другой.
Мощность двигателя
Измеряется в «Лошадиных Силах (л.с.)» или Киловаттах (Ваттах, «Вт»), как становится понятно — ей занимался Джеймс Ватт. Да, именно в Ваттах мы измеряем мощность лампочки накаливания у нас в «люстрах» и светильниках, но оказывается и мощность двигателя тоже. Я не буду вдаваться в подробности, как и что он открыл, просто характеристика идет именно от его фамилии.
НО как же лошадиные силы? А все просто, Ватт «тренировался» на лошадях, а именно на переносимых грузах, одной лошадью в единицу времени и на определенное расстояние, так вот после определенных «терзаний» выяснилось — что одна лошадь (если ее заставить генерировать электрический ток, от динамомашины) способна выдавать 736 Ватт в секунду времени, либо 75 кгс м/с, что можно расшифровать так — 75 килограмм, на 1 метр высоты, за 1 секунду времени.
Чтобы перевести «ватты» в «лошадиные силы», существует достаточно большой расчет, но если утрировать, то получается 1кВт=1000Вт=1,36л.с.
Не все производители указывают мощность двигателя в «л.с.», например некоторые немецкие производители указывают именно в Ваттах.
Для того чтобы перевести «Л.С». в «Ватты», нужно их разделить на 1,36. Если нужно наоборот тогда мощность в «Вт» умножаем на 1,36, получаем «лошадиные силы».
Думаю это понятно, больше к этому возвращаться не будем.
Мощность двигателя внутреннего сгорания (будь то это бензин или дизель), величина не постоянная! ЭТО НУЖНО ПОНИМАТЬ! Меня просто умиляет то, как многие реагируют на эту величину: — у меня 150 л.с., я тебя сделаю как «два пальца», а у оппонента 145 л.с. и по теории он должен проиграть, но не учитывается крутящий момент и расстояние, на котором будут соревноваться автомобили.
Мощность изменяется от оборотов двигателя! Ваша номинальная величина, будет указана при определенных МАКСИМАЛЬНЫХ оборотах, у современных авто, обычно от 5000 до 6500 оборотов. ТО есть простыми словами, 150л.с. – выдаются при 6000 оборотов (для примера). Соответственно при 3000 или при 1500 оборотов, мощность будет уменьшаться в разы.
Мощность двигателя внутреннего сгорания, которая указана у вас в технических характеристиках, обычно выдается при максимальных оборотах двигателя. При 1500 – 2000 оборотах, она будет в 4 – 5 раз меньше (справедливо для бензиновых агрегатов).
ТО есть, для того чтобы получить весь «табун» силового агрегата, вам нужно активно «педалировать». Например — при обгонах или резких маневрах, вы должны держать почти вашу «полку» в 5000 – 6500 оборотов именно эти обороты вам помогут резко ускориться. Вот почему зачастую приходится понижать передачу, для того чтобы получить максимум мощности.
НО силовой агрегат не может мгновенно раскрутиться, ему на это нужно время, здесь то и приходит такое понятие как крутящий момент.
Крутящий момент двигателя
Стоит понимать, что мощность мотора – это энергия, которая вырабатывается двигателем. И именно эта энергия преобразуется в крутящий момент на выходном (коленчатом) валу двигателя, далее момент изменяется в трансмиссии (при помощи нужных передаточных чисел шестерен) и после передается на привода, или ведущие мосты и после на колеса.
ТО есть если утрировать – крутящий момент, это реально то, что толкает машину механически, а мощность – это то, что производит этот момент.
Тронуться и поехать, вы сможете даже на маломощном двигателе (причем для этого нам не нужно много мощности), здесь работают передаточные числа, которые точно подобраны в трансмиссии вашего авто.
НО мы же не хотим ездить со скоростью 20 – 40 км/ч, нам нужно ускорение, быстрое передвижение. А для этого просто необходим достаточный крутящий момент при всех диапазонах скоростей. Это достигается – достаточной мощностью двигателя и подбором шестерен в трансмиссии и приводах, мостах (если есть).
Если вывести определение:
Крутящий момент – это сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может предоставить мотор машине для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Измерения производят в ньютонах, а рычаг измеряется в метрах.
Если разобрать, просто «на пальцах формулу», то 1 Н·м – это сила с которой 0,1 кг, давят на конец рычага (это поршень) длиной в 1 метр. Как становится понятно, в двигателе роль рычага выполняет кривошип коленчатого вала, через который и производится крутящий момент. Понятно, что кривошип, длинной не 1 метр, но момент вычисляется из приложенных характеристик.
Именно от этого показателя и зависит время достижения силовым агрегатом максимальной мощности, а значит и динамики разгона авто.
Если образно утрировать — то момент, собирает все лошадиные силы в «кулак» который и раскручивает мотор, и чем больше этот кулак, тем быстрее раскручивается мотор и ускоряется автомобиль.
Обороты двигателя
Также важный показатель, для различных типов двигателя. Ведь максимальный крутящий момент может образовываться при различных оборотах силового агрегата. Как я писал выше, на бензине это может быть и 5000 и 6000! Поэтому чтобы выйти на такой показатель мотору нужно затратить определенное время.
Конечно же лучше, когда мотор развивает максимальный момент, скажем на 1500 – 2000 оборотов, тогда время на раскрутку силового агрегата в разы меньше, машины быстрее набирает скорость.
Тогда получается что главное, не только в величине момента, но и в оборотах при которых он достигается. Чем они меньше, тем лучше.
И вот тут возникает дилемма – а какие двигатели реально обладают большим запасом момента?
Различные типы двигателей
Как мы с вами уяснили, чем на меньших оборотах наступает максимальный крутящий момент — тем лучше, но какие моторы могут под это подходить? И вообще у каких «большой запас» этого момента? Ведь обычный бензиновый четырехцилиндровый атмосферник, выходит на свой номинал примерно в 5000 – 6000 оборотов.
НО есть моторы, которые выдают достаточно большие моменты, причем наступают они при достаточно низких оборотах. Это многоцилиндровые моторы, а также «V» – образные типы, начиная с V6 – V8. Турбированные агрегаты, имеют большой запас момента, даже при относительно малых объемах.
Однако абсолютным рекордсменом являются дизельные варианты, особенно те которые устанавливались на трактора, ведь здесь важна тяга именно на низах (скорость на трассах абсолютно не нужна). Такие варианты выходят на номинал, уже при 1500 оборотов, просто представьте! Такие агрегаты называют «тяговитыми» из-за быстрого набора крутящего момента.
Условно моторы можно разделить на четыре лагеря:
- Это обычные атмосферники, 4 цилиндра.
- Многоцилиндровые агрегаты, от 6 до 12 «горшков», сюда же можно записать и V – образные.
- Это турбированные моторы
- Дизельные агрегаты
Про «многоцилиндровые» (второй тип) сейчас особо заострять не буду, здесь понятно, что чем больше цилиндров – тем больше мощность и соответственно крутящий момент. Минус только в том что эти агрегаты тяжелые, прожорливые, и очень большие по размерам.
А вот остальные три типа стоит сравнить для полного понимания, возьмем три мотора от нового KIA SPORTAGE, смотрим таблицу.
| Объем, двигателя | Обороты в минуту(об/мин) | Максимальная мощность(в л.с.) | Крутящий момент(в Нм) |
| Бензиновый, 4 – цилиндровый рядный | 2,0 литра | 6200 | 150 |
| 4000 | 192 | ||
| Турбированный, 4 — цилиндровый рядный | 1,6 литра | 5500 | 177 |
| 2000 — 4500 | 265 | ||
| Дизельный, 4 — цилиндровый рядный | 2,0 литра | 4000 | 185 |
| 1750 — 2750 | 400 |
Бензиновая атмосферная «четверка», развивает максимальную мощность только при 6200 оборотах в минуту, зато максимальный крутящий момент наступает уже при 4000 оборотов. Турбо вариант, 177 л.с при 5500 оборотов, но момент здесь намного выше 265 в диапазоне от 2000 до 4500 об. Но рекордсменом по л.с. и крутящему моменту идет дизель, 185 л.с. при 4000 об/мин, и крутящий момент 400! (просто вдумайтесь) в интервале 1750 – 2750 об/мин.
Как видите бензиновые агрегаты проигрывают дизелю в моменте (обычный атмосферник примерно в 2 с небольшим раза). Причем максимальной отдачи можно достичь только при 4000 об/мин. Зато бензиновый мотор легко крутится до 6200, а то и больше 7000 – 8500 об/мин, что позволит развить ему большую мощность. Дизель же не может похвастаться высокими оборотами, максимальная полка зачастую всего 4000 — 5000 об/мин, поэтому они могут проигрывать в максимальной мощности своим бензиновым собратьям.
Если сказать проще, то можно констатировать – мощность определяет максимальную скорость авто, а вот крутящий момент – как быстро агрегат достигнет этой мощности. Собственно все просто. НО если вспомнить законы механики, то здесь стоит помнить – выигрывая в крутящем моменте, проигрываем в частоте вращения.
НА старте бензиновый мотор выиграет у дизельного агрегата! Почему? ДА все просто, бензиновый агрегат можно крутить до 6500, а в редких случаях до 8000 об/мин, не переключая передачи. А вот дизель достигнет пик своего момента максимально быстро (уже при 1750 об/мин) и вам нужно будет тратить время на переключение, далее еще одна передача и т.д.
Конечно эта ситуация справедлива для механики, на многих современных автоматах переключения происходят максимально быстро. ДА и для того чтобы тягаться с дизелем бензину, всегда нужно будет держать повышенные обороты, чтобы сравняться в мощности.
Например, при 90 км/ч на трассе, чтобы ускориться на бензиновом агрегате, нужно скинуть передачу пониже (увеличивая обороты — увеличиваем мощность), а вот дизелю делать этого не нужно!
Так что же важнее и лучше?
Здесь сложно сказать одно выходит из другого.
С одной стороны момент, позволит развивать вам быстро максимальную мощность, в примере с дизелем, но он не сможет крутиться до таких оборотов как бензин, а значит его максимальная мощность в пике будет ниже.
Тут знаете, кому что нужно, может быть вы водитель коммерческого транспорта, и вам не нужна максимальная скорость но важна тяга «с низов». Или наоборот, вы любите турбо моторы, которые крутятся до 8000 – 9000 оборотов и выстреливают с места.
Лично мне нравятся новые бензиновые агрегаты, такие как скажем у МАЗДЫ, мотор Skyactiv которые сейчас устанавливаются на многие модели. Здесь увеличили степень сжатия, немного приблизили мотор к дизелю, но он остался бензиновым с высокими оборотами. Здесь есть и мощность и крутящий момент, золотая середина! Думаю за такими моторами будущее (если не брать гибриды и электромобили).
И запомните: — крутящий момент толкает машину вперед, а вот мощность это то, что этот момент производит. Так что покупаем лошадиные силы, а ездим на моменте!
Сейчас видео версия статьи, смотрим.
Источник: http://avto-blogger.ru/dv/krutyashhij-moment-i-moshhnost-dvigatelya.html
Мощность электродвигателей лифтов
При монтаже лифтов необходимо знать факторы, определяющие нагрузку двигателя, причины выхода его из строя и неисправностей.
Различают полезную мощность двигателя при работе лифта, мощность, потребляемую двигателем из сети, и номинальную мощность двигателя, указанную в его паспорте.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Рис. 63. Схема асинхронного электропривода с тиристорным управлением
Рис. 64. Кривые изменения фазного напряжения
Момент сопротивления вращению двигателя, или, как говорят, момент двигателя, складывается из статического и динамического моментов. Статический момент сопротивления создается в основном неуравновешенной частью поднимаемого груза. Динамический момент зависит от движущихся масс лифта (кабины, противовеса, полезного груза, канатов, шкива, ротора двигателя) и от ускорения этих масс, причем чем больше это значение, тем больше динамический момент.
Мощность, потребляемая двигателем из сети, всегда больше полезной мощности двигателя и зависит от его типа. Отношение полезной мощности двигателя к мощности, потребляемой из сети, называется коэффициентом полезного действия двигателя. Мощность, получаемая в результате вычитания полезной мощности двигателя от мощности, потребляемой из сети, превращается в теплоту и приводит к нагреву двигателя.
Мощность, потребляемая двигателем из сети, так же как как и мощность, развиваемая двигателем при работе лифта, не остается постоянной. Изменение мощности двигателя при работе лифта представлено графически на рис.
65, где показано изменение мощности Рс, потребляемой двигателем из сети, полезной мощности двигателя Р, скорости кабины лифта v и момента сопротивления вращению двигателя М при подъеме кабины с грузом на лифте, который приводится в действие от асинхронного двигателя с фазным ротором.
Номинальная мощность двигателя Р„ — это мощность, развиваемая двигателем при номинальной скорости Уном и номинальном моменте Мн.
Номинальная мощность не равна мощности, развиваемой двигателем при подъеме номинального груза с номинальной скоростью. Это объясняется следующим.
Правильно выбранный по мощности двигатель должен развивать максимальный момент Мтах намного больший, чем момент на валу двигателя при подъеме номинального груза МИ.
Некоторый запасной момент двигателя необходим для нормальной работы лифта в случае возникновения дополнительных сопротивлений движению кабины, а также для достаточно быстрого разгона кабины с номинальным грузом.
Рекламные предложения:
Читать далее: Вводная аппаратура и аппаратура подвода питания
Категория: — Монтаж и эксплуатация лифтов
→ Справочник → Статьи → Форум
Источник: http://stroy-technics.ru/article/moshchnost-elektrodvigatelei-liftov
Максимальная и номинальная мощность генератора
˂ Назад
21 Мая 2019
При выборе модели дизель генератора Янмар, нужно ориентироваться на его возможности, которые должны соответствовать потребностям обслуживаемого объекта. Если агрегат приобретается для дома, значит, необходимо сложить мощность всех эксплуатируемых электроприборов (от ноутбука и освещения до бытовых инструментов). Полученный результат не должен превышать активную мощность ДГУ, прописанную в руководстве по эксплуатации.
Что означает номинальная и максимальная мощность?
В технической документации к продукции Янмар указывается два типа мощности дизельного генератора:
- полная (максимальная);
- активная (номинальная) в кВт.
В пределах активной мощности генератор способен работать неограниченное время, пока не закончится его топливо.
Например, у модели YEG170DTLS номинальная мощность составляет 10,1 кВт и максимальная 11,1 кВт. До 10,1 кВт станция будет работать в постоянном режиме, а в пределах от 10,1 до 11,1 кВт – во временном.
Запас мощности – для чего он необходим?
При покупке автономной электростанции не бытового уровня, важно учитывать также условия эксплуатации (климат, температуру). При изменении этих параметров от заявленных производителем, производительность электростанции может уменьшаться. Потому, если планируется использовать агрегат на улице, нужно заложить запас мощности еще на стадии покупки ДГУ.
Запас мощности также необходим при подключении приборов с электродвигателями, к которым относятся холодильники, электрокосилки, насосы. Причина этого в том, что запуск двигателя требует мощности, которая выше номинальной в 3-3,5 раза. Если этого не предусмотреть, то не избежать обвального спада напряжения.
В таком случае подсчет нужно производить в следующем порядке:
- Берем номинальную мощность самого производительного электроприбора и умножаем на три.
- Если другие приборы с электродвигателями не будут включаться одновременно с первым, то прибавляем к этому значению их номинальные параметры.
- Прибавляем также мощности всех прочих активных потребителей энергии, которые будут включены одновременно с первым прибором.
- Увеличиваем полученный результат на 20-30% и получаем мощность генератора для дома с оптимальным запасом, которая подойдет под ваши нужды и обеспечит работу электропотребителей в отсутствие сетевой электроэнергии.
Источник: https://www.yanmarrus.ru/about/statyi-i-obzory/maksimalnaya-i-nominalnaya-moshchnost-generatora/
Потребляемая, номинальная и гидравлическая мощность насоса
ОБЕСПЕЧИВАЕМ ПОЛНЫЙ ЦИКЛ РАБОТ: ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ-МОНТАЖ-ГАРАНТИЙНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.
Номинальный ток электрического насоса
Информационные таблички центробежных электронасосов содержат техническую информацию о потребляемой мощности, номинальном токе, номинальной мощности электродвигателя и полезной гидравлической мощности насоса, представленной на усмотрение производителя максимальным напором и производительностью или рабочими полями.
От корректности выбора электронасоса по мощности напрямую зависит надежность и эффективность его работы. Давайте попробуем разобраться, что в случае электронасоса понимается под понятием мощности.
В целом понятие мощности для электронасоса равноправно охватывает как мощность, потребляемую электродвигателем из сети, так и механическую мощность, переданную валу электродвигателя и полученную гидравликой насоса. Одни производители указывают в информационной табличке насоса две мощности – потребляемую электрическую (P1) и номинальную механическую (P2).
Другие указывают только потребляемую мощность или только номинальную мощность. Нужно учесть , что номинальная мощность электродвигателя всегда меньше от потребляемой мощности и отличается на величину, определяемую характеристиками двигателя (КПД двигателя).
Потребляемой мощностью электродвигателя насоса называется электрическая мощность, потребляемая из источника питания. Потребляемая (электрическая) мощность обозначается на информационной табличке электронасоса Р1 или Pabs и измеряется в единицах мощности — Вт.
В соответствии с международными стандартами мощность двигателей переменного тока принято определяется номинальной мощностью на валу. Номинальными характеристиками производитель оборудования называет значения характеристик, полученные при предусмотренных расчетных параметрах без учета внешних корректирующих факторов.
Номинальной мощностью электроприбора принято называть мощность, для работы с которой в номинальном режиме оборудование предназначено изготовителем. Номинальная мощность электродвигателя насоса соответствует механической мощности при расчетных значениях температуры, напряжения, частоты, и силы тока, переданной валу и потребленной насосом.
Номинальная (механическая) мощность обозначается Р2 или Рном и измеряется в единицах механической мощности — Вт или лошадиных силах (международное обозначение л.с. – НP (horse power), 1 HP ≈ 750 Вт).
Номинальным током Iном электродвигателя называется ток, потребляемый электродвигателем при номинальном напряжении, частоте и механической мощности на валу, потребляемой насосом.
Нужно помнить, что номинальная мощность и номинальный ток характеризуют одну конкретно определенную точку – номинальную рабочую точку электронасоса.
Фактическая мощность и ток, потребляемый электродвигателем, напрямую зависят от фактической рабочей точки электронасоса — чем больше производительность центробежного электронасоса, тем больше потребляемая мощность и сила тока.
Из условия предотвращения перегрева электродвигателя и развития кавитационных явлений важным требованием есть использование насоса исключительно в пределах рабочего поля и характеристик, рекомендованных производителем. Соблюдение этого фундаментального требования гарантирует надежность работы и длительный срок службы насоса.
Определить полезную гидравлическую мощность, переданную насосом жидкости, можно по формуле:
Рhyd = g x ρ x Q x H, Вт, где
g – ускорение свободного падения, м/с2;
ρ – плотность жидкости, кг/м3;
Q – объемная скорость потока (производительность), м3/с;
Н – напор, м.
Гидравлическая мощность насоса всегда меньше номинальной (механической мощности на валу) мощности электродвигателя на значение, определяемое характеристиками и коэффициентом полезного действия насоса.
Заказать насос у менеджера
Мы рады предложить вам оборудование следующих брендов:
Источник: http://reinolds.com.ua/news/O-nasosah/moscnost-tok-nasosa.php
