Максимальная мощность номинальная мощность двигателя: 403 — Доступ запрещён – типы, устройство, принцип работы, параметры, производители

Максимальная мощность номинальная мощность двигателя: 403 — Доступ запрещён – типы, устройство, принцип работы, параметры, производители

Posted on

Содержание

Номинальная мощность электродвигателя и его расчет

Одна из естественных характеристик электродвигателя – его номинальная (эффективная) мощность (Pном), которая для машин переменного и постоянного тока является механической мощностью на валу.

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

При нагрузках, меньших Pном, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени, можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности

Pном, напряжения Uном, коэффициента мощности cosϕном, номинальная угловая скорость двигателя ωном.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

Pном ≥ Iэк ∙ Uном ∙cosϕном,

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока, коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

Pном = Мвр ∙ ωном,

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

  1. Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.
  2. В случае использования электронного счетчика, следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины, отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке, определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Что такое номинальная мощность электродвигателя и как она расчитывается

Одна из естественных характеристик электродвигателя – его номинальная (эффективная) мощность Pном, которая для машин переменного и постоянного тока является механической мощностью на валу.

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

номинальная мощность электродвигателя

При нагрузках, меньших Pном, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности Pном, напряжения Uном, коэффициента мощности cosϕном, номинальная угловая скорость двигателя ωном.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

Pном ≥ Iэк ∙ Uном ∙cosϕном,

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

Pном = Мвр ∙ ωном,

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном

– номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

  1. Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.

  2. В случае использования электронного счетчика следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

  1. Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил.
Загляните на карту сайта, буду рад если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное.
Всего доброго.
  • Twitter
  • Google
  • Печать
  • Reddit
  • Facebook
  • LinkedIn
  • по электронной почте

Номинальный режим — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Номинальный режим (продолжительный режим) — такой режим работы машин и оборудования, при котором они могут наиболее эффективно работать на протяжении неограниченного времени (более нескольких часов). Для оборудования, связанного с рассеиванием энергии (резисторы), либо с её преобразованием (двигатели, генераторы), номинальный режим определяется возможностью работы оборудования без превышения предельно допустимых температур.

Для авиационного двигателя номинальный режим (или сокращённо «номинал», также «максимальный продолжительный» — Мпр[1]) также является максимально допустимым для длительной работы и ограничен оборотами, нагревом лопаток турбины (для газотурбинных двигателей) или поршней и клапанов (для поршневых двигателей, нагревом масла. Поэтому, как правило, номинал используется только при наборе высоты, а наработка на номинале учитывается отдельно от наработки на взлётном и пониженных режимах и ограничена в общем ресурсе (как правило, цифрой порядка 25 %). Например, на самолётах Ан-72 и Ан-74 установлены отдельные счётчики ресурса для взлётного, номинального и пониженных режимов, включающиеся автоматически через концевые выключатели под рычагами управления двигателями

[2].

При продолжительном режиме выходная мощность меньше, чем при часовом или иных повышенных режимах, поэтому её повышение играет важную роль для оборудования, работающего долгое время под номинальной нагрузкой, как например электродвигатель вентилятора компьютера либо лампа освещения.

Среди способов повысить мощность оборудования в продолжительном режиме можно назвать следующие:

  • применение системы охлаждения (воздушной либо жидкостной), что позволяет увеличить объём отводимого тепла
  • снижение тепловых сопротивлений, достигаемое за счёт применения более совершенной изоляции, термопаст либо за счёт полировки соприкасающихся поверхностей на границе теплового перехода
  • для электрооборудования:
    • снижение электрических потерь
    • применение более нагревостойкой изоляции

Современные электродвигатели для повышения длительной мощности имеют монолитную изоляцию из кремнийорганического лака или иного изоляционного материала с высокой теплопроводностью, а также активное охлаждение. Двигатели, работающие в повторно-кратковременном (например, на грузоподъёмных кранах) или продолжительном (двигатели вентиляторов, тяговые двигатели электропоездов и городского электротранспорта) режимах имеют самовентиляцию от насаженной на вал крыльчатки[3]. Электродвигатели, работающие с номинальной нагрузкой в широком диапазоне частот вращения (двигатели некоторых станков, ТЭД локомотивов[4]) часто имеют независимую вентиляцию от отдельно приводимого вентилятора, так как при малых оборотах самовентиляция не может быть обеспечена.

  1. ↑ Самолёт Ан-140-100. Руководство по лётной эксплуатации
  2. ↑ Самолёт Ан-74. Руководство по технической эксплуатации
  3. ↑ Электропоезда постоянного и переменного тока. Добровольская Э. М. Москва, Академкнига
  4. ↑ Грузовые электровозы переменного тока. Дубровский, Попов, Тушканов. Москва, Транспорт

ГОСТ 12139-84 (СТ СЭВ 4434-83) Машины электрические вращающиеся. Ряды номинальных мощностей, напряжений и частот, ГОСТ от 29 октября 1984 года №12139-84


ГОСТ 12139-84
(СТ СЭВ 4434-83)

Группа Е60



OКП 01 1000

Дата введения 1986-01-01



ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 29 октября 1984 г. N 3735

ВЗАМЕН ГОСТ 12139-74


Настоящий стандарт распространяется на вращающиеся электрические машины с номинальными мощностями до 10000 кВт, напряжением до 10500 В и частотой до 18000 Гц.

Стандарт в части номинальных мощностей не распространяется на генераторы для летательных аппаратов, в части номинальных напряжений и частот — на машины, предназначенные для применения в бортовых системах средств наземного и воздушного транспорта и специального назначения.

Стандарт полностью соответствует требованиям СТ СЭВ 4434-83, Публикациям МЭК 72 (1971 г.), 72А (1970 г.) в части рядов номинальных мощностей. В стандарте учтены требования Публикаций МЭК 38 (1975 г.) и 196 (1965 г.).

1. НОМИНАЛЬНЫЕ МОЩНОСТИ

1.1. Номинальные мощности электрических машин должны соответствовать значениям, указанным в табл.1 в соответствии с ГОСТ 8032-56.

Для модификаций электрических машин допускается применение мощностей, выбранных из ряда R20 или R40.

1.2. Номинальные мощности синхронных двигателей, начиная с 1 кВт, указывают при коэффициенте мощности 0,9 (при опережающем токе).

1.3. Для генераторов электроагрегатов и электростанций устанавливают дополнительный ряд мощностей: 0,5; 1,0; 2,0; 8,0; 16,0; 60,0; 100,0 кВт.

1.4. Номинальные мощности электрических машин должны соответствовать их работе при номинальных значениях напряжения, частоты переменного тока, коэффициента мощности, а также условий и режимов работы, установленных в стандартах или отраслевой нормативно-технической документации.

1.5. Для рольганговых, краново-металлургических и тяговых двигателей, двигателей погруженных насосов и электробуров, а также для электрических машин, характеризуемых не мощностью, а током или входным и выходным сопротивлениями, приведенный в стандарте ряд является рекомендуемым.

1.6. По согласованию с потребителем номинальные выходные мощности электромашинных усилителей и однокорпусных преобразователей могут отличаться от значений, приведенных в табл.1.

Таблица 1

Вт

кВт

0,010

0,10

1,0

10

—

(10)

(100)

1000

10000

—

—

—

—

—

1,1

11

110

(1120)

—

—

—

—

—

0,12

—

—

(125)

1250

—

—

—

—

—

—

—

(13)

132

—

—

—

—

—

—

—

—

—

—

(1400)

—

—

—

—

—

—

1,5

15

150

—

—

—

0,16

1,6

16

—

—

(17)

160

1600

—

—

—

—

—

0,18

(1,8)

18,5

185

(1800)

—

—

—

—

—

—

—

(20)

200

2000

—

—

—

—

—

2,2

22

220

(2250)

—

0,025

0,25

2,5

25

0,25

—

(25)

250

2500

—

—

—

—

—

—

—

—

280

(2800)

—

—

—

—

—

—

3,0

30

300

—

—

—

—

—

—

—

—

—

315

3150

—

—

—

—

—

—

—

(33)

335

—

—

—

—

—

—

—

—

—

355

3550

—

—

—

—

—

0,37

3,7

37

375

—

—

—

0,4

4,0

40

—

4,0

(40)

400

4000

—

—

—

—

—

—

—

—

425

—

—

—

—

—

—

—

—

45

450

(4500)

—

—

—

—

—

—

—

—

475

—

—

—

—

—

—

—

—

(50)

500

5000

—

—

—

—

—

—

—

—

530

—

—

—

—

—

—

0,55

5,5

55

560

(5600)

—

0,060

0,60

6,0

60

—

—

—

600

—

—

—

—

—

—

—

6,3

63

630

6300

—

—

—

—

—

—

—

—

670

—

—

—

—

—

—

—

—

—

710

(7100)

—

—

—

—

—

0,75

7,5

75

750

—

—

—

—

—

—

—

—

(80)

800

8000

—

—

—

—

—

—

—

—

850

—

—

—

—

—

90

—

(9)

90

900

(9000)

—

—

—

950

—

—

Примечание. Значения, указанные в скобках, применять по согласованию между изготовителем и потребителем.

1.7. Допускается вместо мощности двигателей указывать момент на валу в Н·м, при этом численное значение номинального момента должно соответствовать указанному в табл.1.

2. НОМИНАЛЬНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ

2.1. Номинальные напряжения электрических машин должны соответствовать значениям, указанным в табл.2.

Таблица 2

В

Генератор постоянного
тока

Двигатель постоянного
тока

Генератор переменного
тока

Двигатель переменного
тока

—

1,0

—

—

—

1,5

—

—

—

2,0

—

—

—

3,0

—

—

—

4,0

—

—

6,0

6,0

6,0

6,0

9,0

9,0

—

—

12,0

12,0

12,0

12,0

24,0

24,0

24,0

24,0

28,5

27,0

(28,5)

(27,0)

36,0

36,0

(36,0)

(36,0)

(42,0)

(42,0) (40,0)

42,0

42,0 (40,0)

48,0

48,0

—

—

62,0

60,0

62,0

60,0

115

110

115

110

230

220

230

220 (127/220)

375

340

—

—

—

—

230/400

220/380

—

—

240/415

230/400

—

—

400

380

460

440

400/690

380/660

—

—

(525)

(500)

630

600

—

—

690

660

690

660

—

—

1050

1000

—

—

1200

1140

3300

3000

3150

3000

—

—

6300

6000

—

—

10500

10000


Примечание. Значения, указанные в скобках, применять по согласованию между изготовителем и потребителем.

2.2. Кроме указанных в таблице значений, двигатели переменного тока могут изготавливаться на напряжения 115 и 220/440 В.

3. НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ

3.1. Номинальные частоты электрических машин должны соответствовать значениям 50, 400, 1000, 2000, 4000,10000, 18000 Гц.

Дополнительно допускается применение следующих частот: 60, 100, 150, 200, 250, 300, 500, 600, 800, 1200, 1600, 2400, 8000 Гц.

3.2. Допускаемые отклонения номинальных частот — по ГОСТ 6697-83.

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). НОМИНАЛЬНЫЕ ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

Номинальные частоты вращения должны соответствовать приведенным в ГОСТ 10683-73.

Дополнительно допускается применение следующих частот вращения:

для синхронных генераторов — номинальные частоты вращения 1800 и 3600 об/мин;

для синхронных двигателей — номинальные частоты вращения 900, 1200, 1800, 3600, 4800, 18000, 36000, 48000, 72000, 96000, 144000, и 300000 об/мин;

для асинхронных двигателей — синхронные частоты вращения 214,3, 900, 1200, 1800, 3600 и 4800 об/мин.



Текст документа сверен по:
официальное издание
М.: Издательство стандартов, 1985

4.Определение номинальной мощности двигателя трактора

Требуемая мощность тракторного двигателя определяется исходя из заданных номинальной силы тяги на крюке, соответствующей этому тяговому усилию рабочей скорости движения и установленными предыдущими расчетами веса трактора и буксования его движителей. При определении по­требной мощности тракторного двигателя необходимо резервировать неко­торую часть мощности для преодолевания систематически возникающих пи­ковых сопротивлений движению. Чем больше может быть перегрузка двигателя во время работы, тем больше должен быть резерв мощности.

При определении потребной мощности двигателя резерв учитывается введением коэффициента эксплуатационной нагрузки тракторного двигателя χэ.

, кВт; (6)

где Ркр.н и V , — заданные номинальное тяговое усилие в кН и рабочая скорость движения трактора при номинальной силе тяги в км/ч;

— коэффициент эксплуатационной нагрузки тракторного двигателя,

= 0,85…0,90, принимаем χэ=0,85;

— тяговый коэффициент полезного действия, который можно пре­дставить в следующем виде

(7)

где — КПД, учитывающий механические потери в трансмиссии;

— КПД, учитывающий потери на буксование ведущих колес;

— КПД, учитывающий потери на качение трактора;

(8)

где — КПД цилиндрической пары шестерен,

— КПД конической пары шестерен;

и количество пар шестерен, работающих в трансмиссии на

данной передаче, соответственно, цилиндрических и конических;

; .

— КПД, учитывающий потери холостого хода трансмиссии. На

основе имеющихся опытных данных можно принимать, что при

достаточно прогретом масле в механизмах трансмиссии

=(0,95…0,97)=0,96

Подставляем данные в формулу (8):

;

Коэффициент определяют из выражения:

; (9)

Для этого необходимо знать коэффициент δ буксования ведущих колес в заданных условиях работы. Зависимость буксования от тягового усилия рассчитана выше.

Определяем КПД буксования

;

Коэффициент , учитывающий потери на качение трактора, определяется из выражения

; (10)

где Pf — сила сопротивления качения, кН.

Р— касательная сила тяги, равная при установившемся движении трактора по горизонтальному участку:

, кН; (11)

При расчете сопротивления качению используют уравнение:

, кН; (12)

Подставляем данные в формулу (12):

кН;

Подставляем данные в формулу (11):

кН;

Подставляем данные в формулу (10):

;

Подставляем полученные значения в формулу (7):

;

5. Расчет и построение регуляторной характеристики дизельного двигателя

Регуляторная характеристика дизельного двигателя показывает изменение эффективной мощности, частоты вращения коленчатого вала, крутящего момента, удельного и часового расходов топлива в зависимости от скоростного и нагрузочного режимов при работе двигателя на регуляторе.

Расчет и построение регуляторной характеристики двигателя в функции частоты вращения коленчатого вала выполняется в следующем порядке.

1. Рассчитывается регуляторная ветвь характеристики в диапазоне частот вращения от холостого хода до номинального режима.

Частота вращения холостого хода двигателя определяется по формуле

, мин(13)

где — коэффициент неравномерности регулятора, для современных тракорных дизелей= (0,07…0,08) = 0,07;

— номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя мин,

мин.

На регуляторной ветви характеристики принимают изменение мощности Ne и крутящего момента М двигателя по закону прямой линии от доNeн и = 0 до

Крутящий момент определяется по формуле:

, кНм; (14)

где Nе — эффективная мощность, кВт;

n — частота вращения, об/мин.

Определяем номинальный крутящий момент:

кН∙м.

По удельному расходу топлива при номинальной мощности двигателя определяют максимальный часовой расход топлива по формуле:

, кг/ч; (15)

кг/ч.

Для холостого хода принимают:

,кг/ч;

кг/ч.

Промежуточные точки часового расхода топлива на регуляторной ветви принимают по закону прямой линии. По часовому расходу топлива и со­ответствующей мощности двигателя на регуляторной ветви определяют удельный расход топлива по формуле

, г/кВт∙ч; (16)

Кривая удельного расхода топлива по мере снижения мощности (нагрузки) двигателя поднимается вверх.

2. Рассчитывается безрегуляторная (перегрузочная) ветвь характери­стики в диапазоне частот вращения от номинального режима nн до режима максимального крутящего момента n0. При перегрузках крутящий момент двигателя продолжает несколько возрастать, главным образом за счет кор­ректора, увеличивающего цикловую подачу топлива в цилиндры двигателя. При частоте вращения nо крутящий момент двигателя достигает максимального значения Мкрmах. При дальнейшем снижении частоты вращения крутящий момент уменьшается из-за ухудшения условий протекания рабочего процесса.

На участках характеристики с частотами вращения ниже nо двигатель работает неустойчиво и при малейшей дополнительной перегрузке может за­глохнуть.

На режиме максимального крутящего момента двигателя трактор раз­вивает максимальные касательные силы тяги и тяговые усилия на крюке. В диапазоне частот вращения от nн до nо текущие значения эффективной мощности двигателя определяют по эмпирической формуле

, кВт; (17)

где ni и nн — текущее и номинальное значения частот вращения коленчато­го вала, об/мин;

с=0,5; с=1,5 — для дизелей с непосредственным впрыском топлива,

с=0,7; с=1,3- для дизелей с вихрекамерным смесеобразованием.

Задаваясь значениями частот вращения коленчатого вала двигателя, определяют текущие значения Nei и крутящего момента Мкрi. Шаг изменения частот вращения от nн до nо принимают равным 50…100 об/мин.

Расчеты с изменяющейся частотой вращения коленчатого вала двигателя производят до определения максимального крутящего момента и соот­ветствующей ему частоты вращения.

Удельный расход топлива на безрегулягорной ветви при максимальном крутящем моменте двигателя принимают равным:

, г/кВтч; (18)

Зная удельный расход топлива на безрегулягорной ветви, определяют соответствующий часовой расход топлива GTi по формуле

, кг/ч; (19)

Результаты расчетов показателей работы двигателя заносят в сводную таблицу для построения регуляторной характеристики (табл. 2).

Таблица 2

Параметры регуляторной скоростной характеристики

Nоб/мин

Ne,кВт

Мкр,кНм

Gт,кг/ч

ge,г/кВт

1926

0

 

1,652690237

 

1800

28,49465925

0,151245537

6,610760947

232

1700

27,57610714

0,154979995

6,65356313

241,28

1600

26,42303108

0,157780838

6,620554667

250,56

1500

25,06474656

0,159648067

6,512823747

259,84

1400

23,53056909

0,160581682

6,332546755

269,12

1350

22,70668159

0,160698384

6,321540155

278,4

Пользуясь полученными расчетными данными, строят график регуляторной скоростной характеристики тракторного дизельного двигателя в функции частоты вращения коленчатого вала.

Что такое крутящий момент, мощность и обороты двигателя. В чем различия и что важнее

ЧТО ТАКОЕ КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ, МОЩНОСТЬ И ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ. В ЧЕМ РАЗЛИЧИЯ И ЧТО ВАЖНЕЕ


Добрый день, сегодня мы узнаем, что называется крутящим моментом, мощностью и оборотами двигателя автомобиля, чем различаются между собой показатели, а также, какой параметр считается наиболее важным. Кроме того, расскажем про то, каким образом высчитывается показатель мощности силовой установки, который отражается в лошадиных силах, как определяется крутящий момент за единицу времени и чем характеризуются обороты двигателя транспортного средства. В заключении поговорим о том, для чего автовладельцам необходимо знать показатели мощности, крутящего момента и оборотов мотора машины и как влияют данные параметры на эффективность работы силовой установки того или иного транспортного средства.



Довольно многих автолюбителей, вот уже который год мучает насущный вопрос, касающийся отличий между такими показателями, как мощность и крутящий момент двигателя автомобиля. В чем же отличия этих показателей мотора? Что из них важнее? Большинство из нас привыкли выбирать автомобиль опираясь только на лошадиные силы, а крутящий момент, как правило, не учитывается, но это не всегда правильно. Большое количество водителей порой даже не знают, какое количество оборотов в их машине максимальное. Заметим, что все основные технические характеристики силовой установки своей машины, к которым относятся мощность, крутящий момент и обороты двигателя просто необходимо знать, а также понимать что они означают. А для чего это нужно мы и поговорим в нашей статье.

 

ЧТО ТАКОЕ ДВИГАТЕЛЬ DOHC. ОСОБЕННОСТИ И КОНСТРУКЦИЯ  

 

Сегодня в сети Интернет можно найти большое множество различных понятий и описаний таких показателей, как крутящий момент, мощность и обороты двигателя, но все они довольно сильно запутаны. В нашей статье мы постараемся разобрать данные показатели наиболее доступным языком и использовать наглядные формулы, чтобы кроме слов у нас в понимании отложились наглядные примеры этих достаточно важных параметров любой силовой установки. Справочно заметим, что мощность и крутящий момент являются такими показателями мотора, которые друг без друга в принципе существовать просто не могут. Поэтому данные показатели, в какой то степени даже дополняют друг друга, так как одна характеристика напрямую зависит от второй.

1. МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ

Мощность любой силовой установки измеряется в лошадиных силах или киловаттах (Ватты/Вт). Справочно заметим, что также в Ваттах мы измеряем мощность домашней лампочки накаливания, которая установлена в светильнике. А куда же делись лошадиные силы, могут задать вопрос многие автолюбители? А все довольно просто, исторически так сложилось, что первоначально перевозимые грузы, которые переносили лошади на определенное расстояние сопоставлялись с единицей времени. Затем было установлено, что одна лошадь способна генерировать электрический ток от динамомашины, причем за 1 секунду ею выдавалось около 735 Ватт или 75 килограмм на 1 метр высоты за секунду времени. Таким образом, при переводе Ватт в лошадиные силы получается следующее, что 1 Киловатт равняется 1000 Ваттам, а 1000 Ватт в свою очередь — это 1,36 лошадиной силы. Поэтому 1 киловатт мощности мотора всегда равен 1,36 лошадиной силы.



На сегодняшний день не все автопроизводители указывают мощность силовых установок в лошадиных силах. К примеру немецкие автомобильные производители зачастую указывают мощность в киловаттах. Поэтому, когда мы видим в технических характеристиках автомобиля мощность мотора, прописанную в киловаттах, то чтобы получить привычные лошадиные силы, необходимо просто первую величину поделить на число 1,36. В том случае, если нужно наоборот из лошадиных сил получить киловатты, то мы просто лошадки умножаем на число 1,36.



Очень важно учитывать тот момент, что мощность бензинового или дизельного двигателя является величиной не постоянной. Так например, если в характеристиках нашего мотора указан показатель в 125 лошадиных сил, а другая силовая установка обладает 115 лошадиными силами, то по логике первая силовая установка должна обогнать по скорости вторую, за счет большей мощности, но это совсем не так. Потому что не всегда в скорости важна мощность мотора, необходимо еще учитывать такой параметр, как крутящий момент двс и расстояние дистанции. Мощность любого двигателя меняется в зависимости от оборотов мотора. Номинальная величина мощности, как правило, указывается при определенных максимальных оборотах силовой установки. Например многие современные машины получают свою номинальную мощность при 5000-6000 оборотов в минуту. Таким образом, например 125 лошадиных сил получаются при 5500 оборотов в минуту, а при тех же 3000 оборотов в минуту, мощность может быть уже почти в 2 раза меньше от максимальной. 


Вот поэтому, когда мы видим в документации на свой автомобиль ту или иную величину мощности двигателя, то мы должны понимать, что этот показатель получен на максимальных оборотах мотора. Что касается бензиновых силовых установок, то на 1500-2000 оборотах в минуту, мощность снижается в несколько раз. Поэтому, чтобы из бензинового мотора выжать, как можно больше лошадей, необходимо очень активно работать педалью газа и селектором механической коробки передач. Например, чтобы произвести резкое ускорение в процессе обгона, то перед этим действием, желательно держать бензиновым двигателем около 4500-5000 оборотов в минуту. Вот поэтому довольно часто, чтобы выжать из мотора максимальную мощность, водителю приходится понижать передачу в трансмиссии. Справочно заметим, что ни один двигатель на планете не может сразу же раскрутиться до необходимой величины, на это требуется определенный временной интервал и вот здесь на помощь силовой установке приходит такой показатель, как крутящий момент.


2. КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ

Теперь мы понимаем, что мощностью двигателя является вырабатываемая энергия силовой установкой в процессе ее функционирования. Какая же связь одного показателя с другим? Что ни есть прямая, так как именно вырабатываемая мотором энергия преобразуется в крутящий момент на коленвале двигателя автомобиля. Такая энергия у автомехаников называется выходной. Затем энергия изменяется в трансмиссии с помощью необходимых передаточных чисел шестерен и потом передается на приводную ось или ведущий мост с колесами транспортного средства.



Таким образом, сам по себе крутящий момент говоря простым языком, как бы толкает автомобиль в механическом плане, а мощность измеряемая в киловаттах или лошадиных силах именно создает такой момент. Дело в том, что тронуться с места и поехать сможет даже самый маломощный мотор, так как для этого много мощности совсем не требуется, благодаря работающим передаточным числам, которые оптимально подобраны в коробке передач того или иного транспортного средства.

Однако тронутся с места и поехать этого недостаточно, чтобы обладать хорошей скоростью во время движения. Мало кому захочется ехать со скоростью в 30-40 километров в час, ведь хочется еще и разгоняться иногда. Вот для этого и требуется крутящий момент, которого будет оптимально хватать при всех скоростных диапазонах. Необходимый крутящий момент достигается с помощью нужной мощности силовой установки и оптимальным подбором шестерен в коробке передач и приводе, а также в мостах, при их наличии в автомобиле. 


Итак крутящим моментом является сила, которая умножена на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель автомобиля для преодоления сопротивлений движению в тот или иной временной интервал. Крутящий момент всегда измеряется в ньютонах, а величина рычага в метрах. В аббревиатуре показатель крутящего момента отражается в виде произведения «HхM» (Ньютон на метр), то есть это сила с которой 0.1 килограмма давит на конец рычага (поршень) мотора с длиной в 1 метр. Как мы знаем функции рычага в силовой установке всегда играет кривошип коленвала, через который осуществляется крутящий момент. Стоит также понимать, что длина кривошипа зачастую не равняется 1 метру, однако исконно принято вычислять данную величину исходя из таких характеристик.


От крутящего момента напрямую зависит время достижения двигателем максимальной мощности, а следовательно период разгона с общей динамикой во время движения и набора скорости. Крутящий момент, чем то похож на величину, которая собирает все доступные двигателем лошадиные силы в единое целое, а затем за счет их просто раскручивает силовую установку. Причем, чем больше соберет лошадей в единое целое показатель, тем быстрее раскрутится двигатель и ускорится транспортное средство.

 

3. ОБОРОТЫ ДВИГАТЕЛЯ: ПОНЯТИЕ И КАК ИЗМЕРЯЕТСЯ

Следующим, также не менее важным показателем любого бензинового или дизельного мотора является параметр оборотов силовой установки. Дело в том, что максимальный крутящий момент способен образовываться при разных оборотах двигателя. Например, как мы говорили ранее, на бензиновом моторе максимум достигается на 5-6 тысячах оборотов в минуту, а на дизельном двигателе уже на 3-3,5 тысячах оборотов в минуту. Чтобы тому или иному типу силовой установки выйти на нужную величину оборотов, необходимо затратить определенный промежуток времени.



По мнению специалистов по обслуживанию и ремонту автомобилей, считается намного лучше для машины, если силовая установка развивает максимальный крутящий момент, как можно раньше, например на 1750-2000 оборотов в минуту. Дело в том, что если двигатель развивает крутящий момент, как говорится на «низах», то времени на его раскрутку понадобиться намного меньше, следовательно транспортное средство намного быстрее сможет набрать нужную скорость. 

Таким образом, отвечая на наш вопрос, который мы задали в начале нашей статьи: «Какой показатель двигателя самый важный?», отметим то, что все величины стоят на одной ступени, как мощность с крутящим моментом, так и обороты мотора. Почему важны все показатели? Потому что, благодаря тем же оборотам достигается определенная величина крутящего момента и чем они ниже, тем лучше для машины, так как двигатель сможет раньше выдать максимальную мощность.


4. КАКОЙ ПОКАЗАТЕЛЬ МОТОРА НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫЙ

Как мы сказали ранее, однозначно выделить самый важный показатель силовой установки из вышеописанных просто не представляется возможным, так как все они напрямую зависят и дополняют друг от друга. Например крутящий момент позволяет нам быстрее развить максимальную мощность на той или иной величине оборотов мотора. Если рассматривать дизельную силовую установку, то она просто не сможет крутиться на максимальных оборотах бензинового мотора, поэтому ее максимальная мощность на пике будет ниже. 

 

Вот поэтому зачастую дизельные двигателя устанавливаются на коммерческий транспорт, так как им не нужна высокая скорость, но очень важна тяга, причем на низких оборотах. Или другая ситуация, для любителей резких стартов с места идеально подойдут моторы с турбонагнетателями, которые способны раскручиваться до 9000 оборотов в минуту и выстреливать пулей с места.



Хотя, что касается того, какие двигатели лучше бензиновые или дизельные, то это довольно субъективный выбор. Справочно заметим, что на сегодняшний день технологии в двигателестроении достигли таких высот, что бензиновые моторы по некоторым показателям стали очень похожи на дизельные. Таким примером могут быть инновационные моторы от компании Mazda поколения SkyActiv, которые сейчас устанавливаются на большинство моделей автопроизводителя. Чем же похож SkyActiv на дизельный мотор? А похож он увеличенной степенью сжатия, которая значительно приближена к дизельному агрегату, однако при этом он все равно бензиновый с высокими оборотами.  

Таким образом, новые бензиновые моторы кроме схожей степени сжатия с дизельными силовыми установками уже имеют и почти одинаковый крутящий момент. По мнению большинства специалистов, будущее в двигателестроении именно за такими инновационными моторами, как SkyActiv. Справочно заметим, что мы не берем в расчет по всем вышеописанным показателям гибридные, а также силовые установки электромобилей, так как их величины порой превосходят показатели бензиновых и дизельных агрегатов, причем вместе взятые. 



Видео: «Мощность, крутящий момент и обороты двигателя: различия, измерение и что важнее?»


Подводя итог вышесказанному хочется напомнить, что мощность двигателя определяет максимальную скорость автомобиля, а крутящий момент в свою очередь отвечает за то, как быстро силовая установка сможет достигнуть эту мощность. Поэтому, если в нашем автомобиле высокий крутящий момент, то не стоит думать, что он будет быстрее другой машины, в котором он ниже, так как мотор может проигрывать в частоте вращения. Таким образом, крутящий момент, как бы толкает транспортное средство вперед, а мощность данный момент создает. Поэтому стоит покупать лошадиные силы, а передвигаться на крутящем моменте.

БОЛЬШОЕ СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ. ДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ. ЖДЕМ ВАШИХ ОТЗЫВОВ И ПРЕДЛОЖЕНИЙ.

Как правильно выбрать бытовой генератор и рассчитать мощность


18.05.2018

Как выбрать бытовой генератор и рассчитать мощность

Содержание статьи.

  1. Типы нагрузок в генераторах: активная и реактивная
  2. Двигатели – 2-тактные и 4-тактные
  3. Генераторы: синхронные, асинхронные, инверторные
  4. Выбор фазы генератора
  5. Расчет мощности генератора

5.1 Номинальная и максимальная мощность генератора

5.2 Зачем нужен запас мощности

5.3 Зачем нужен запас мощности

5.4 Коэффициент пускового тока

Выбор генератора для домашнего использования – серьезная и ответственная задача, к решению которой многие подходят недостаточно продумано. Мы же хотим поделиться с вами некоторыми рекомендациями, что помогут подобрать подходящую по всем параметрам модель. Приступим!

Генератор или электростанция – это устройство, которое преобразует механическую, химическую или тепловую энергию в электрическую. Стандартное устройство электростанции:

  1. Стальная рама
  2. Топливный бак
  3. Двигатель
  4. Генератор
  5. Амортизатор

Может отличаться система запуска (ручная, электрическая, комбинированная), генераторы бывают синхронными и асинхронными, со стабилизацией частоты вращения и другими параметрами.

 

Типы нагрузок в генераторах: активная и реактивная

Выбирая генератор, необходимо помнить, что различные приборы могут функционировать в сетях, имеющих активную и реактивную составляющую:

  • Активная. Осуществляет полезную работу, трансформируясь в необходимый тип энергии, будь то тепловая, световая и т.д. То есть, может использоваться для питания осветительных приборов, обогревателей и т.д.
  • Реактивная. Имеет место лишь в цепях, где содержатся реактивные элементы – насосы, холодильники, морозильные камеры и т.д. Основной расход бесполезен и идет на нагрев проводников – составных элементов электроцепи.

Отсюда вытекают и два типа нагрузки:

  1. Активная нагрузка — поглощает всю энергию, поступающую от источника.
  2. Реактивная нагрузка, которая изначально накапливает энергию, после чего отдается обратно в тот же источник. То есть, это вредная хар-ка электроцепи.

Двигатели – 2-тактные и 4-тактные

Двигатели могут быть 2-тактными и 4-тактными. Первые не имеют чрезмерно громоздких систем смазки, имеют бОльшую мощность, если брать пересчет на один литр рабочего объема, то целом использовать такие электростанции более выгодно.

Однако 4-тактные двигатели обладают повышенным ресурсом, более экономичны, имеют более чистый выхлоп и работают тише.

Рассмотрим также разницу в потребляемом топливе:

  • Бензиновые генераторы являются наиболее популярными, так как относительно компактные и имеют небольшой вес. В соотношении цена/качество это по праву лучший вариант для дома. Однако стоит учитывать и недостатки: необходимы регулярные технические перерывы, ресурс мотора составляет около 4 000 моточасов, мощность варьируется в диапазоне 1-20 кВт.
  • Дизельные генераторы – отличный выбор при больших нагрузках. Некоторые из них способны выдавать несколько Мегаватт и могут выступать в качестве постоянного источника питания. Нередко генераторы на дизельном топливе используются в промышленности, производстве и т.д. Они хорошо подойдут для использования в больших частных домах, коттеджах и т.д. Единственным, пожалуй, серьезным недостатком такого двигателя можно назвать высокий уровень шума. Правда отчасти эта проблема решается использованием шумозащитного кожуха.
  • Газовые генераторы вырабатывают электроэнергию путем преобразования газа. Основные преимущества – низкая себестоимость электричества в связи с доступной ценой газа и экологическая чистота. Отлично подходят для загородных домов, строительных объектов и т.д. Если важна экономия и хорошая производительность, выбирайте газовые генераторы.

Генераторы: синхронные, асинхронные, инверторные

  1. Синхронные генераторы обладают повышенной стабильностью напряжения, однако в них возможна перегрузка по току, если будет повышенная нагрузка. Также стоит упомянуть о наличии щеточного узла, что рано или поздно требует комплексного обслуживания.
  2. Асинхронные генераторы наиболее просты и удобны в эксплуатации, им практически не страшны короткие замыкания и т.п. Плюс это вполне бюджетный вариант. Однако в экстремальных условиях на продолжительную и безотказную работу в данном случае рассчитывать не приходится.
  3. Инверторные генераторы используются в качестве автономного источника питания, надежные в использовании и обеспечивают током большое количество электроприборов. Одним из важных преимуществ является низкий уровень шума и малый расход топлива. И хотя инверторные генераторы имеют не самую низкую стоимость, они все же пользуются активным спросом у покупателей.

 

Ключевые моменты выбора бытового генератора, которые следует учесть при его покупке и дальнейшей эксплуатации:

Первым делом стоит определить ключевые цели эксплуатации генератора:

  1. Будете ли вы эксплуатировать генератор круглый год или только по сезонам;
  2. Насколько часто и надолго отключают электроэнергию;
  3. Генератор будет использоваться в качестве основного, аварийного или резервного источника питания;
  4. Где будет расположен генератор – на улице или в помещении.

 

Выбор фазы генератора

Однофазные генераторы используются при эксплуатации однофазных приборов и электропроводок. Если планируется использовать хотя бы один прибор с трехфазным питанием, однофазный генератор не подходит. А вот для однофазных приборов можно использовать оба варианта.

Здесь есть один важный момент: если вы покупаете трехфазный генератор, нужно быть уверенным, что нагрузка будет равномерно распределяться по всем трем фазам. Иначе не избежать перегрузок, что приведут к нестабильности работы оборудования и возможным поломкам. Рекомендуем предварительно проконсультироваться у специалиста нашей компании.

Расчет мощности генератора

Это один из ключевых параметров, который необходимо брать во внимание. Следует учесть, сколько устройств будет работать от него на постоянной основе, а какие будут лишь изредка подключаться.

Учитывайте, что использовать электростанцию на предельной мощности нельзя. Оптимальная нагрузка составляет около 75%. Настоятельно не рекомендуется превышать этот показатель. А вот для того, чтобы самостоятельно рассчитать необходимую мощность генератора, нужно сделать следующее. Если на самом генераторе указано 8 кВт, то это значение нужно умножить на 0,8 (косинус фи). В итоге мы получаем 6,4 кВт. Это и будет реальная мощность конкретного генератора.

Важно: учитывайте, что многие электроприборы в момент запуска потребляют больше тока. Поэтому порой лучше заказать генератор повышенной мощности, чтобы не прогадать.

Номинальная и максимальная мощность генератора

Если вы до этого не сталкивались с выбором генератора, то параметры номинальной и максимальной мощности могут вызвать недопонимание. Расставим все точки над «i».

  • Номинальная мощность – это та, при которой генератор может стабильно работать без «скачков» все время пока не закончится топливо.
  • Максимальная мощность – временный режим, при котором генератор работает в пределах получаса. Далее он либо отключается, либо переходит в режим работы на номинальной мощности (зависит от модели и типа генератора).

Постоянно работать на максимальной мощности ни один генератор не может. В любом случае сработает теплозащита и он выключится. Простой пример: номинальная мощность генератора – 1,3 кВт, а максимальная – 1,5 кВт. Соответственно, до получаса он сможет проработать на максимальной мощности, после чего перейдет на номинальную либо выключится, чтобы избежать перегрева.

Ошибка многих покупателей – обращать внимание на максимальную мощность, забывая о номинальной. А именно вторая куда более важна, ведь именно ее на постоянной основе сможет обеспечивать данная модель.

Зачем нужен запас мощности

Как уже было сказано выше, использовать генератор на мощности 100% не рекомендуется. Необходим запас мощности до 20% — это будет оптимальным решением. Это позволяет гарантировать:

  • Оптимальный режим работы генератора;
  • Отсутствие перегрузок и сбоев в работе;
  • Использование в качестве как постоянного, так и резервного источника питания.

Соответственно, если вы выбираете генератор определенной мощности, смело добавляйте к этому значению еще 20% и покупайте именно такой.

Коэффициент пускового тока

Разные приборы имеют разный коэффициент пускового тока.

Рассмотрим несколько примеров, которые особенно актуальны:

Самостоятельно рассчитать необходимую мощность генератора, основываясь на коэффициенте пускового тока, несложно. Пример: электроплита с мощностью 1 800 Вт. Пусковой ток составляет 1,1. Необходимо умножить эти два значения: 1 800 х 1,1. Мы получаем значение 1 980 Вт. Соответственно, покупать генератор с мощностью менее 2 кВт бессмысленно.

Расчеты вполне несложные, зато позволят вам более точно определить, какой именно генератор лучше всего подойдет конкретно под ваши цели и специфику эксплуатации. Покупать «наугад» настоятельно не рекомендуется, так как есть риск просто сломать генератор или не использовать его мощности как следует.

Почему стоит обращаться в «АВ Техпром»

Конечно же, мы постарались осветить основные моменты, которые необходимо учитывать, если вы выбираете генератор для дома. Но для полноты картины даже этого может оказаться недостаточно, если вы плохо разбираетесь в данном вопросе или же попросту не хотите вникать во все тонкости данного оборудования.

Мы предлагаем вам избавиться от хлопот и воспользоваться нашими услугами. Специалисты «АВ-Техпром» возьмут всю работу на себя:

  • Помогут подобрать оптимальные модели генераторов согласно вашим запросам.
  • Проконсультируют по всем вопросам эксплуатации и обслуживания.
  • При необходимости осуществят ремонт любой сложности.

У нас можно приобрести все необходимые комплектующие и расходные материалы. Вам не придется изучать ассортимент разных магазинов. Теперь все необходимое есть на одном сайте и может быть доставлено в кратчайшие сроки. Если Вам понравилось наше предложение, обращайтесь к нам. Кроме того, у нас есть собственный сервисный центр для ремонта и обслуживания. В компании «АВ-Техпром» работают квалифицированные специалисты с многолетним опытом в данной отрасли.

Чтобы узнать подробности, получить бесплатную консультацию и оформить заказ, vj;yj можно обратиться по номеру +7(495)540-53-24. Наши менеджеры сделают все, чтобы вы остались полностью довольны сотрудничеством. Обращайтесь в любое время и выбирайте только качественные генераторы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *