Περιεχόμενο
- Δύναμη, ενέργεια και εργασία
- Τυπικές τιμές απόδοσης κινητήρα
- Φόρμουλα αποδοτικότητας ηλεκτρικών κινητήρων
- Φόρμουλα υπολογισμού ισχύος κινητήρα
- Υπολογιστής απόδοσης κινητήρα: Εναλλακτικός τύπος
Ο στόχος ενός κινητήρα είναι να πάρει κάτι για να κινηθεί. Συχνά, ότι κάτι είναι ένας άξονας, η περιστροφική κίνηση του οποίου μπορεί να μετατραπεί σε κίνηση μετάφρασης, όπως σε ένα αυτοκίνητο, ή να χρησιμοποιηθεί με άλλο τρόπο για να κάνει μηχανικά εργασία (που έχει μονάδες ενέργειας).
ο εξουσία (ενέργεια ανά μονάδα χρόνου) για τον κινητήρα προέρχεται συνήθως από ηλεκτρική ενέργεια, η τελική πηγή της οποίας θα μπορούσε να είναι ένα εργοστάσιο με άνθρακα, ένας ανεμόμυλος ή μια τράπεζα ηλιακών κυψελών.
Η εφαρμοσμένη φυσική μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον προσδιορισμό απόδοση κινητήρα, που είναι ένα μέτρο του κλάσματος της ενέργειας που τίθεται σε ένα μηχανικό σύστημα που οδηγεί σε χρήσιμη εργασία. Όσο πιο αποδοτική είναι η μηχανή, τόσο λιγότερη ενέργεια σπαταλιέται ως θερμότητα, τριβή και ούτω καθεξής, και η μεγαλύτερη τελική εξοικονόμηση κόστους για έναν ιδιοκτήτη μιας επιχείρησης σε ένα σενάριο κατασκευής.
Δύναμη, ενέργεια και εργασία
Ενέργεια είναι η φυσική παίρνει πολλές μορφές: κινητική, δυναμικό, θερμότητα, μηχανική, ηλεκτρική και περισσότερο. Η εργασία ορίζεται ως η ποσότητα ενέργειας που καταναλώνεται για τη μετακίνηση μιας μάζας Μ μέσω μιας απόστασης Χ με την εφαρμογή μιας δύναμης φά. Οι εργασίες στο σύστημα SI (μετρικό) έχουν μονάδες Newton-meters ή Joules (J).
Εξουσία είναι η ενέργεια ανά μονάδα χρόνου. Ίσως να καταναλώσετε ένα δεδομένο αριθμό joules που διασχίζουν ένα χώρο στάθμευσης, αλλά εάν είστε και καλύπτετε την απόσταση σε 20 δευτερόλεπτα και όχι 2 λεπτά, η ισχύς σας είναι αντίστοιχα υψηλότερη στο παράδειγμα τραγουδιού. Η μονάδα SI είναι Watts (W) ή J / s.
Τυπικές τιμές απόδοσης κινητήρα
Η απόδοση είναι απλά η έξοδος (χρήσιμη) ισχύς διαιρούμενη με την ισχύ εισόδου, με τη διαφορά να είναι οι απώλειες λόγω ατελειών στο σχεδιασμό και άλλων αναπόφευκτων. Η αποδοτικότητα σε αυτό το con είναι ένα δεκαδικό που κυμαίνεται από 0 έως 1.0, ή μερικές φορές ένα ποσοστό.
Συνήθως, όσο ισχυρότερη είναι η μηχανή, τόσο πιο αποτελεσματική αναμένεται να είναι. Μια απόδοση 0,80 είναι καλή για έναν κινητήρα 1 έως 4 ίππων, αλλά είναι φυσιολογικό να επιδιώκεται πάνω από 0,90 για 5-hp και πιο ισχυρούς κινητήρες.
Φόρμουλα αποδοτικότητας ηλεκτρικών κινητήρων
Η αποδοτικότητα συχνά υποδηλώνεται από το ελληνικό γράμμα eta (η), και υπολογίζεται χρησιμοποιώντας τον ακόλουθο τύπο:
η = frac {0,7457 × {hp} × {φορτίο}} {P_i}
Εδώ, ιπποδύναμη = ιπποδύναμη κινητήρα, φορτώνω = Ισχύς εξόδου ως ποσοστό της ονομαστικής ισχύος, και ΠΕγώ = ισχύς εισόδου σε kW.
Παράδειγμα: Λαμβάνοντας υπόψη τον κινητήρα των 75 ίππων, μετρούμενο φορτίο 0,50 και ισχύ εισόδου 70 kW, ποια είναι η απόδοση του κινητήρα;
begin {align =}} { fc {{}} {} {Φόρμουλα υπολογισμού ισχύος κινητήρα
Μερικές φορές δίνεται η αποτελεσματικότητα σε ένα πρόβλημα και ζητείται να επιλυθεί μια διαφορετική μεταβλητή, όπως η ισχύς εισόδου. Σε αυτήν την περίπτωση μπορείτε να αναδιατάξετε την εξίσωση όπως απαιτείται.
Παράδειγμα: Με δεδομένη απόδοση κινητήρα 0,85, φορτίο 0,70 και κινητήρα 150 ίππων, ποια είναι η ισχύς εισόδου;
begin {aligned} η & = frac {0,7457 × {hp} × {φορτίο}} {P_i} {Επομένως} ; } {{}} {} {}} {}} {} {} { }}Υπολογιστής απόδοσης κινητήρα: Εναλλακτικός τύπος
Μερικές φορές δίδονται οι παράμετροι ενός κινητήρα, όπως η ροπή (η δύναμη που ασκείται γύρω από έναν άξονα περιστροφής) και οι στροφές του ανά λεπτό (rpm). Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε τη σχέση η = Πo/ΠΕγώ, που Πo είναι η ισχύς εξόδου, για να προσδιοριστεί η αποτελεσματικότητα σε τέτοιες περιπτώσεις, επειδή ΠΕγώ δίνεται από Εγώ × V, ή την τρέχουσα τάση χρόνου, ενώ Πo ισούται με ροπή τ φορές περιστροφική ταχύτητα ω. Η ταχύτητα περιστροφής σε ακτίνια ανά δευτερόλεπτο δίνεται με τη σειρά ω = (2π) (rpm) / 60.
Ετσι:
begin {aligned} η & = P_o / P_i & = frac {τ × 2π × {rpm} / 60} {I × V} & {rpm})} {I × V} τέλος {ευθυγραμμισμένο}