Izračun snage motora: tehnike i potrebne formule

Netko treba izračunati snagu motorne jedinice kako bi izračunao porez na automobil. Nekima je važno samostalno izračunati snagu motora kompresora. Važno je da netko točno zna snagu stroja kako bi ga usporedio s onim što je navedeno. Općenito, izračun snage i odabir motora dva su nerazdvojna procesa.

To nisu jedini razlozi zbog kojih automobilisti pokušavaju samostalno izračunati snagu motora svojih automobila. To je prilično teško učiniti bez potrebnih formula za izračun. Oni će biti navedeni u ovom članku, tako da svaki automobilist može sam izračunati kolika je stvarna snaga motora njegovog automobila.

Uvod

Postoje najmanje četiri uobičajena načina izračunavanja snage motora s unutarnjim izgaranjem. U tim se metodama koriste sljedeći parametri motorne jedinice:

1. Promet.
2. Volumen.
3. Okretni moment.
4. Efektivni tlak unutar komore za izgaranje.

Za izračune morate znati težinu automobila, kao i vrijeme ubrzanja do 100 km / h.

Svaka od sljedećih formula za izračunavanje snage motora ima određenu pogrešku i ne može dati 100% točan rezultat. To je uvijek vrijedno uzeti u obzir prilikom analize dobivenih podataka.

Ako izračunate snagu prema svim formulama koje će biti opisane u članku, možete saznati prosječnu vrijednost stvarne snage motora, a odstupanje od stvarnog rezultata neće biti veće od 10%.

Ako ne uzmemo u obzir razne znanstvene suptilnosti povezane s definicijom tehničkih pojmova, tada možemo reći da je snaga energija koju generira motorna jedinica i pretvara se u okretni moment na osovini. U ovom slučaju, snaga je promjenjiva vrijednost, a njegova maksimalna vrijednost postiže se određenom brzinom rotacije osovine (naznačeno u podacima putovnice).

U modernim motorima s unutarnjim izgaranjem maksimalna snaga postiže se pri 5,5-6,6 tisuća okretaja u minuti. Opaža se pri najvećoj prosječnoj efektivnoj vrijednosti tlaka u cilindrima. Vrijednost ovog tlaka ovisi o sljedećim parametrima:

• kvaliteta mješavine goriva;
• potpunost izgaranja;
• gubici goriva.

Snaga, kao fizička veličina, mjeri se u vatima, dok se u automobilskoj industriji mjeri u konjskim snagama. Izračuni opisani u sljedećim metodama dat će rezultate u kilovatima, a zatim će ih trebati pretvoriti u konjske snage pomoću posebnog kalkulatora-pretvarača.

Snaga kroz okretni moment

Jedan od načina izračunavanja snage je određivanje ovisnosti okretnog momenta motora o broju okretaja.

Bilo koji trenutak u fizici proizvod je sile na rame njezine primjene. Zakretni moment-proizvod sile koju motor može razviti kako bi prevladao otpor opterećenja na ramenu njegove primjene. Ovaj parametar određuje koliko brzo Motor postiže svoju maksimalnu snagu.

Zakretni moment može se definirati kao omjer produkta radnog volumena i prosječnog efektivnog tlaka u komori za izgaranje do 0,12566 (konstanta):

• M = (V_radnik * P_učinkovito) / 0,12566, gdje su oceani_radnik - radna zapremina motora [l], NASA_učinkovito - efektivni tlak u komori za izgaranje [bar].

Brzina motora karakterizira brzinu vrtnje radilice.

Koristeći količine okretnog momenta i broja okretaja motora, može se koristiti sljedeća formula za izračunavanje snage motora:

• Internet = (Ainz * ainz) / 9549, gdje je Ainz-okretni moment [Nm], ainz-brzina osovine [o / min], 9549-faktor proporcionalnosti.

Izračunata snaga mjeri se u kilovatima. Da biste izračunatu vrijednost pretvorili u konjske snage, rezultat morate pomnožiti s faktorom proporcionalnosti 1,36.

Ova metoda izračuna sastoji se u korištenju samo dvije elementarne formule, stoga se smatra jednom od najjednostavnijih. Istina, možete učiniti još lakše i koristiti internetski kalkulator u koji morate unijeti određene podatke o automobilu i njegovoj motornoj jedinici.

Vrijedno je napomenuti da vam ova formula za izračunavanje snage motora omogućuje izračunavanje samo snage koja se dobiva na izlazu motora, a ne one koja je zapravo prihod do kotača automobila. Koja je razlika? Dok snaga (ako je zamišljate kao protok) dolazi do kotača, ona doživljava gubitke u prijenosnoj kutiji, na primjer. Sporedni potrošači poput klima uređaja ili generatora također igraju značajnu ulogu. Nemoguće je ne spomenuti gubitke u prevladavanju otpora penjanju, kotrljanju, kao i aerodinamički otpor.

Djelomično ovaj nedostatak nadoknađuje se korištenjem drugih formula izračuna.

Snaga kroz zapreminu motora

Nije uvijek moguće odrediti okretni moment motora. Ponekad vlasnici automobila uopće ne znaju vrijednost ovog parametra. U tom se slučaju snaga motorne jedinice može saznati pomoću volumena motora.

Da biste to učinili, morat ćete pomnožiti volumen jedinice s brzinom radilice, kao i prosječnim efektivnim tlakom. Dobivena vrijednost mora se podijeliti sa 120:

• P = (V * n * P_učinkovito) / 120 gdje je veličina motora (cm³[o/min], internet – brzina vrtnje radilice [o / min], internet_učinkovito je prosječni efektivni tlak [MPa], 120 je konstanta, koeficijent proporcionalnosti.

Ovako se vrši izračun snaga motora automobila pomoću volumena jedinice.

Najčešće, značenje je_učinkovito u benzinskim motorima standardnog uzorka varira od 0,82 MPa do 0,85 MPa, u prisilnim motorima-0,9 MPa, a u dizelskim jedinicama vrijednost tlaka je u rasponu od 0,9 MPa do 2,5 MPa.

Kada koristite ovu formulu za izračunavanje stvarne snage motora za pretvaranje kilovata u L. s., dobivenu vrijednost potrebno je podijeliti s koeficijentom jednakim 0,735.

Ova metoda izračuna također je daleko od najsloženije i zahtijeva najmanje vremena i truda.

Ovom metodom možete izračunati snagu motora pumpe.

Snaga kroz protok zraka

Snaga jedinice također se može odrediti protokom zraka. Istina, ova metoda izračuna dostupna je samo onim vlasnicima automobila koji imaju ugrađeno računalo koje vam omogućuje da u trećem stupnju prijenosa zabilježite protok zraka pri 5,5 tisuća okretaja.

Da biste dobili približnu snagu motora, potrebno je podijeliti brzinu protoka dobivenu u gore navedenim uvjetima s tri. Formula izgleda ovako:

• AIP = AIP/3, Gdje je AIP-protok zraka.

Ovaj izračun karakterizira rad motora u idealnim uvjetima, odnosno bez uzimanja u obzir gubitaka prijenosa, potrošača trećih strana i aerodinamičkog otpora. Stvarna snaga ispod izračunate za 10 ili čak 20%.

Sukladno tome, količina protoka zraka određuje se u laboratorijskim uvjetima na posebnom postolju na koje je automobil instaliran.

Očitanja ugrađenih senzora uvelike ovise o njihovoj kontaminaciji i kalibraciji.

Stoga je izračun snage motora na temelju podataka o protoku zraka daleko od najtočnijeg i najučinkovitijeg, ali sasvim je prikladan za dobivanje približnih podataka.

Snaga kroz masu automobila i vrijeme ubrzanja do "stotine"

Izračun pomoću težine automobila i njegove brzine ubrzanja do 100 km / h jedna je od najjednostavnijih metoda izračunavanja stvarne snage motora, jer su masa automobila i deklarirano vrijeme ubrzanja do "stotine" parametri putovnice automobila.

Ova je metoda relevantna za motore koji rade na bilo koju vrstu goriva-benzin, dizel, plin – jer uzima u obzir samo dinamiku ubrzanja.

Prilikom izračuna vrijedi uzeti u obzir težinu vozila zajedno s vozačem. Također, kako bi rezultat izračuna bio što bliži stvarnom, vrijedi uzeti u obzir gubitke utrošene na kočenje, proklizavanje, kao i brzinu reakcije mjenjača. Vrsta pogona također igra ulogu. Na primjer, automobili s pogonom na prednje kotače gube oko 0,5 sekunde na startu, automobili sa stražnjim pogonom-od 0,3 sekunde do 0,4 sekunde.

Ostaje pronaći kalkulator na mreži za izračunavanje snage automobila putem brzine ubrzanja, unijeti potrebne podatke i dobiti odgovor. Nema smisla davati matematičke izračune koje kalkulator proizvodi zbog njihove složenosti.

Rezultat izračuna bit će jedan od najtočnijih, blizu stvarnosti.

Ovu metodu izračuna stvarne snage automobila mnogi smatraju najprikladnijom, jer će vlasnici automobila morati uložiti minimalan napor-izmjeriti brzinu ubrzanja do 100 km/h radi čistoće eksperimenta i unijeti dodatne podatke u automatski Kalkulator.

Ostale vrste motora

Nije tajna da se motori koriste ne samo u automobilima, već i u industriji, pa čak i u svakodnevnom životu. Motori različitih veličina mogu se naći u tvornicama-pokreću osovine – kao i u kućanskim aparatima poput automatske brusilice za meso.

Ponekad je potrebno izračunati stvarnu snagu takvih motora. Kako to učiniti opisano je u nastavku.

Treba odmah napomenuti da se izračun snage 3-faznog motora može izvršiti na sljedeći način:

• P = M_{zakretni moment} * iPhone, gdje je iPhone_{zakretni moment} je zakretni moment, dok je brzina rotacije osovine.

Indukcijski motor

Asinkrona jedinica-uređaj čija je osobitost da je brzina vrtnje magnetskog polja koju stvara njegov stator uvijek veća od brzine rotora.

Princip rada asinkronog stroja sličan je principu transformatora. Primjenjuju se zakoni elektromagnetske indukcije (vremenski promjenjivo spajanje namota inducira EMF u njemu) i ampera (elektromagnetska sila djeluje na vodič određene duljine kroz koji teče struja u polju s određenom indukcijskom vrijednošću).

Indukcijski motor općenito se sastoji od statora, rotora, osovine i nosača. Stator uključuje sljedeće glavne komponente: namot, jezgru, kućište. Rotor se sastoji od jezgre i namota.

Glavni zadatak asinkronog motora je pretvaranje električne energije koja se dovodi u namot statora u mehaničku energiju koja se može ukloniti iz rotirajuće osovine.

Snaga indukcijskog motora

U tehničkom području znanosti postoje tri vrste snage:

• kompletna (označena slovom na Internetu);
• aktivno (označeno slovom US);
• reaktivno (označeno slovom US).

Ukupna kardinalnost može se predstaviti kao vektor koji ima stvarni i imaginarni dio (vrijedi se prisjetiti grane matematike koja se odnosi na složene brojeve).

Stvarni dio je aktivna snaga koja se troši na obavljanje korisnih poslova poput rotacije osovine, kao i na stvaranje topline.

Zamišljeni dio izražava se reaktivnom snagom koja sudjeluje u stvaranju magnetskog toka (označeno slovom F).

U osnovi je magnetski tok načela rada indukcijske jedinice, sinkronog motora, istosmjernog stroja, kao i transformatora.

Jalova snaga koristi se za punjenje kondenzatora, stvarajući magnetsko polje oko prigušnica.

Aktivna snaga izračunava se kao umnožak struje s naponom i faktorom snage:

• P = I * U * cosφ.

Jalova snaga izračunava se kao umnožak struje s naponom i faktorom snage koji je izvan faze za 90. Inače možete zapisati:

• Q = I * U * sinφ.

Vrijednost prividne snage, ako se sjetimo da se može predstaviti kao vektor, može se izračunati iz Pitagorinog teorema kao korijen zbroja kvadrata aktivne i jalove snage:

• S = (P²+Q²)^1/2.

Ako izračunate formulu prividne snage u općenitom obliku, ispostavit će se da je internet umnožak struje i napona:

• S = I * U.

Faktor snage nase-je vrijednost koja je brojčano jednaka omjeru aktivne komponente i prividne snage. Da biste pronašli AIP, znajući aippin, morate izračunati vrijednost aippina u stupnjevima i pronaći njegov sinus.

Ovo je standardni izračun snage motora prema struji i naponu.

Izračun snage 3-fazne asinkrone jedinice

Da biste izračunali korisnu snagu na namotu statora asinkronog 3-faznog motora, fazni napon treba pomnožiti s faznom strujom i faktorom snage, a dobivenu vrijednost snage pomnožiti s tri (prema broju faza):

• P_statora = 3 * U_F * I_F * cosφ.

Izračun el snage. motor aktivnog karaktera, odnosno snaga koja se uklanja iz osovine motora, proizvodi se na sljedeći način:

• P_vikend = P_statora – P_gubitak.

U asinkronom motoru javljaju se sljedeći gubici:

• električni u namotu statora;
• u čeliku jezgre statora;
• električni u namotu rotora;
• mehanički;
• dodaci.

Da biste izračunali snagu trofaznog motora u namotu statora, koji ima reaktivni karakter, potrebno je dodati tri komponente ove vrste snage, i to:

• jalova snaga potrošena za stvaranje protoka raspršenja namota statora;
• jalova snaga potrošena za stvaranje protoka raspršenja namota rotora;
• jalova snaga potrošena za stvaranje glavnog toka.

Jalova snaga u asinkronom motoru uglavnom se troši na stvaranje izmjeničnog elektromagnetskog polja, ali dio snage troši se na stvaranje tokova raspršenja. Protoci raspršenja slabe glavni magnetski tok i smanjuju učinkovitost rada asinkroni agregat.

Struja snage

Izračun snage asinkronog motora može se izvršiti pomoću trenutnih podataka. Da biste to učinili, slijedite ove korake:

1. Napajanje motora.
2. Pomoću ampermetra izmjerite struju u svakom zavoju.
3. Izračunajte prosječnu vrijednost struje iz rezultata mjerenja izvršenih u drugom stavku.
4. Pomnožite prosječnu vrijednost struje s naponom. Dobiti snagu.

Snaga uvijek se može izračunati kao umnožak struje i napona. Na to je važno znati točno koje vrijednosti treba uzeti U odnosu na IAS. U ovom slučaju, AIP - napon napajanja, to je konstantna vrijednost, a AIP-ovi mogu varirati ovisno o tome na kojem se namotu (stator ili rotor) mjeri struja, pa je potrebno odabrati njegovu prosječnu vrijednost.

Snaga prema dimenzijama

Stator ima mnogo različitih komponenti, od kojih je jedna jezgra. Da biste izračunali snagu motora pomoću dimenzija, slijedite ove korake:

1. Izmjerite duljinu i promjer jezgre.
2. Izračunajte konstantu u vezi s internetom koja će se koristiti u daljnjem izračunu. C = (π * D * n)/(120 * f), gdje je D – promjer jezgre, n – brzina vrtnje vratila, f – frekvencija napona (najčešće je to industrijske frekvencije 50 Hz).
3. Izračunajte snagu Ama po formuli Ama = ama * ama² * l * n * 10^-6, gdje je AP-izračunata konstanta, AP-promjer jezgre, AP-brzina osovine, AP-duljina jezgre.

Bolje je izvršiti sva mjerenja i proračune s maksimalnom točnošću kako bi izračun snage motora električnog pogona bio što bliži stvarnosti.

Snaga prema vučnoj sili

Snaga asinkronog motora također se može odrediti pomoću vrijednosti vučne sile. Da biste to učinili, morat ćete izmjeriti polumjer jezgre (što točnije, to bolje), popraviti brzinom kojom se osovina jedinice okreće, a također izmjeriti vučnu silu motora dinamometrom.

Svi podaci moraju biti zamijenjeni sljedećom formulom:

• P = 2*π * F * n * r, gdje je F – izvlačenje snaga, n – brzina vrtnje vratila, r – radijus jezgre.

Nijansa asinkronog motora

Sve gore navedene formule, koje se koriste za izračunavanje snage trofaznog motora, omogućuju nam da izvučemo važan zaključak da motori mogu biti različitih veličina, imati različitu brzinu, ali na kraju imati istu snagu.

To omogućuje dizajnerima stvaranje modela motora koji se mogu primijeniti u najrazličitijih uvjeti.

DC motor

Istosmjerni motor je stroj koji električnu snagu dobivenu iz istosmjerne struje pretvara u mehaničku. Načelo njegovog rada ima malo veze s asinkronim strojem.

Istosmjerni motor sastoji se od statora, armature i nosača, kao i kontaktnih četkica i kolektora.

Kolektor-uređaj koji pretvara izmjeničnu struju u istosmjernu (i obrnuto).

Da biste izračunali korisnu snagu takve jedinice, koja se troši na obavljanje bilo kojeg posla, dovoljno je pomnožiti EMF armature sa strujom armature:

• P = E_a * I_a.

Kao što se može vidjeti, izračun snage istosmjernog motora mnogo je jednostavniji od izračuna proizvedenih u asinkronom motoru.