Kuinka laskea moottorin hyötysuhde

Sisältö

• Voimaa, energiaa ja työtä
• Tyypilliset moottorin hyötysuhdearvot
• Sähkömoottorin tehokkuuskaava
• Moottorin tehon laskentakaava
• Moottorin tehokkuuden laskin: Vaihtoehtoinen kaava

Moottorin tavoitteena on saada jotain liikkumaan. Usein se jotain on akseli, jonka kiertoliike voidaan muuntaa translaatioksi kuten autossa tai jollain muulla tavoin käyttää mekaanisen toiminnan tekemiseen tehdä työtä (jossa on energiayksiköitä).

teho (energia yksikköä kohti) moottorille tulee yleensä sähköstä, jonka lopullinen lähde voi olla hiilellä toimiva voimalaitos, tuulimylly tai aurinkokennojen pankki.

Sovellettua fysiikkaa voidaan käyttää määrittämiseen moottorin hyötysuhde, joka on mekaaniseen järjestelmään sijoitetun energian osan mitta, joka johtaa hyödylliseen työhön. Mitä tehokkaampi moottori, sitä vähemmän energiaa hukkaan menee lämpöä, kitkaa ja niin edelleen, ja lopulliset kustannussäästöt ovat yrityksen omistajalle valmistusskenaariossa.

Voimaa, energiaa ja työtä

energia Fysiikka on monimuotoista: kineettistä, potentiaalista, lämpöä, mekaanista, sähköistä ja muuta. Työ määritellään massan siirtämiseen käytetyn energian määränä m läpi etäisyyden x käyttämällä voimaa F. Työssä SI (metric) -järjestelmässä on yksiköitä Newton-metriä tai Joules (J).

teho on energia yksikköä kohti. Saatat käyttää tietyn määrän jouleja parkkipaikan ylittämiseen, mutta jos peität etäisyyden 20 sekunnissa mieluummin kuin kuljettaa kaksi minuuttia, virrankulutus on vastaavasti suurempi Sing-esimerkissä. SI-yksikkö on wattia (W) tai J / s.

Tyypilliset moottorin hyötysuhdearvot

Tehokkuus on yksinkertaisesti lähtö (käyttökelpoinen) teho jaettuna tuloteholla, erona ovat häiriöt suunnittelun puutteista ja muista väistämättömyyksistä. Tehokkuus tässä con on desimaalin tarkkuudella, joka vaihtelee välillä 0 - 1,0, tai joskus prosentteina.

Yleensä mitä tehokkaampi moottori, sitä tehokkaamman sen odotetaan olevan. Tehokkuus 0,80 on hyvä 1-4 hv: n moottorille, mutta on normaalia, että tavoitteena on yli 0,90 5 hevosvoiman ja tehokkaammille moottoreille.

Sähkömoottorin tehokkuuskaava

Tehokkuutta merkitään usein kreikan kirjaimella eta (η), ja lasketaan seuraavan kaavan avulla:

η = frac {0.7457 × {hp} × {load}} {P_i}

Tässä, hp = moottorin hevosvoimaa, ladata = Lähtöteho prosentteina nimellistehosta, ja P_minä = tuloteho kW: na.

esimerkki: Kun moottori on 75 hv, mitattu kuorma 0,50 ja syöttöteho 70 kW, mikä on moottorin hyötysuhde?

aloita {linjassa} η & = frac {0.7457 ; {kW / hv} × 75 ; {hp} × 0,50} {70 ; {kW}} & = 0,40 loppu {kohdistettu}

Moottorin tehon laskentakaava

Joskus sinulle annetaan ongelman tehokkuus ja sinua pyydetään ratkaisemaan eri muuttuja, kuten tuloteho. Tässä tapauksessa järjestelet yhtälöä tarpeen mukaan.

Esimerkki: Kun moottorin hyötysuhde on 0,85, kuormitus 0,70 ja moottori 150 hv, mikä on tuloteho?

aloita {kohdistettu} η & = frac {0.7457 × {hp} × {load}} {P_i} {siis} ;; P_i & = frac {0.7457 × {hp} × {load }} {η} & = frac {0.7457 ; {kW / hp} × 150 ; {hp} × 0,70} {0,85} & = 92,1 ; {kW} end {kohdistettu }

Moottorin tehokkuuden laskin: Vaihtoehtoinen kaava

Joskus sinulle annetaan moottorin parametrit, kuten sen vääntömomentti (pyörimisakselin ympäri kohdistettu voima) ja sen kierrokset minuutissa (rpm). Voit käyttää suhdetta η = P_O/P_minä, missä P_O on lähtöteho tehokkuuden määrittämiseksi tällaisissa tapauksissa, koska P_minä on antanut minä × Vtai virta kertaa jännite, kun taas P_O on yhtä suuri kuin vääntömomentti τ kertaa pyörimisnopeus ω. Pyörimisnopeus radiaaneina sekunnissa annetaan vuorolla ω = (2π) (rpm) / 60.

Täten:

aloita {kohdistettu} η & = P_o / P_i & = frac {τ × 2π × {rpm} / 60} {I × V} & = frac {(π / 30) (τ × {rpm})} {I × V} loppu {kohdistettu}