Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы

Кому-то необходимо рассчитать мощность двигательного агрегата, чтобы вычислить автомобильный налог. Некоторым важно самостоятельно произвести расчет мощности двигателя компрессора. Для кого-то важно точно знать мощности машины, чтобы сверить ее с той, что была заявлена. В целом расчет мощности и выбор двигателя – два неразделимых процесса.

Это не единственные причины, по которым автолюбители пытаются самостоятельно рассчитать мощности двигателей своих авто. Это довольно сложно сделать без наличия необходимых формул для расчета. Именно они будут приведены в этой статье, чтобы каждый автомобилист мог сам посчитать, сколько же составляет реальная мощность двигателя его авто.

Вам будет интересно:Пополняем словарный запас: постоялец — это…

Введение

Существует как минимум четыре распространенных способа расчета мощности двигателя внутреннего сгорания. В данных методах применяются следующие параметры двигательного агрегата:

  • Обороты.
  • Объем.
  • Крутящий момент.
  • Эффективное давление внутри камеры сгорания.
  • Для вычислений необходимо знать и вес автомобиля, а также время разгона до 100 км/ч.

    Каждая из далее приведенных формул расчета мощности двигателя имеет некоторую погрешность и не может дать на 100% точный результат. Это всегда стоит учитывать при анализе полученных данных.

    Если рассчитать мощность по всем формулам, которые будут описаны в статье, можно узнать среднее значение реальной мощности мотора, а расхождение с действительным результатом составит не более 10%.

    Вам будет интересно:Как находить произведение матриц. Умножение матриц. Скалярное произведение матриц. Произведение трех матриц

    Если не учитывать различные научные тонкости, связанные с определением технических понятий, то можно сказать, что мощность – это энергия, вырабатываемая двигательным агрегатом и преобразуемая в крутящий момент на валу. При этом мощность – величина непостоянная, а ее максимальное значение достигается при определенной скорости вращения вала (указывается в паспортных данных).

    В современных двигателях внутреннего сгорания максимальная мощность достигается при 5,5-6,6 тысяч оборотов в минуту. Она наблюдается при наибольшем среднем эффективном значении давления в цилиндрах. Величина этого давления зависит от следующих параметров:

  • качество топливной смеси;
  • полнота сгорания;
  • топливные потери.

Мощность, как физическая величина, измеряется в Ваттах, а в автомобильной отрасли она измеряется в лошадиных силах. Расчеты, описываемые в методах далее, будут давать результаты в киловаттах, затем их понадобится перевести в лошадиные силы с помощью специального калькулятора-конвертера.

Расчет по производительности форсунок

Форсунки — это детали-распылители, которые обеспечивают подачу топлива в цилиндры ДВС. Характер работы форсунок напрямую влияет на формат функционирования двигателя, поэтому подсчитать мощность движка можно по производительности форсунок.

Для подсчетов используется следующая сложная формула:

М = (ПФ x КФ x КЗ)/(ТТ x ТД)

  • ПФ — это производительность 1 форсунки. Этот параметр обычно указывается в технической документации к двигателю (хотя в случае нового авто эти сведения можно узнать из бортового компьютера).
  • КФ — это количество форсунок. Этот параметр можно также узнать из технической документации либо с помощью бортового компьютера.
  • КЗ — коэффициент загруженности форсунок. Для большинства легковых автомобилей этот параметр равен 0,75-0,8.
  • ТТ — тип топливной смеси. Для бензина высокой очистки этот коэффициент обычно равен 12-13.
  • ТД — это тип двигателя. Для атмосферного движка этот параметр равен 0,4-0,5, для турбодвижка — 0,6-0,7.

Эта методика расчета является достаточно неточной, поскольку формула содержит множество поправочных коэффициентов, многие из которых не имеют точного цифрового выражения. Поэтому реальная мощность может отличаться от формульной на 10-15% (впрочем, это небольшая погрешность).

Мощность через крутящий момент

Вам будет интересно:Обомлеть — это что значит? Определение и синонимы

Один из способов вычисления мощности является определение зависимости крутящего момента мотора от количества оборотов.

Любой момент в физике – произведение силы на плечо ее приложения. Крутящий момент – произведение силы, которую может развивать двигатель для преодоления сопротивления нагрузки, на плечо ее приложения. Именно данный параметр определяет, насколько быстро мотор достигает своей максимальной мощности.

Крутящий момент можно определить, как отношение произведения рабочего объема на среднее эффективное давление в камере сгорания к 0,12566 (константа):

  • M = (Vрабочий * Pэффективное)/0,12566, где Vрабочий – рабочий объем мотора [л], Pэффективное – эффективное давление в камере сгорания [бар].

Обороты двигателя характеризуют скорость вращения коленвала.

Используя величины крутящего момента и оборотов двигателя, можно использовать следующую формулу расчета мощности двигателя:

  • P = (M * n)/9549, где M – крутящий момент [Нм], n – скорость вращения вала [об/мин], 9549 – коэффициент пропорциональности.

Рассчитанная мощность измеряется в киловаттах. Чтобы перевести вычисленную величину в лошадиные силы, нужно результат умножить на коэффициент пропорциональности 1,36.

Этот способ вычисления состоит в использовании всего двух элементарных формул, поэтому считается одним из самых простых. Правда, можно поступить еще проще и воспользоваться онлайн-калькулятором, в который необходимо внести определенные данные об автомобиле и его двигательном агрегате.

Стоит заметить, что данная формула расчета мощности двигателя позволяет рассчитать лишь ту мощность, которая получается на выходе двигателя, а не ту, которая реально доход до колес автомобиля. В чем разница? Пока мощность (если представить ее как поток) доходит до колес, она испытывает потери в раздаточной коробке, например. Играют весомую роль и побочные потребители вроде кондиционера или генератора. Нельзя не упомянуть потери на преодоление сопротивления подъему, качению, а также аэродинамическому сопротивлению.

Частично этот недостаток компенсируется использованием других расчетных формул.

Как рассчитать лошадиные силы в автомобиле?

Для вычислений используется числовое значение массы автомобиля в килограммах и время разгона до 100 км/ч. Вес автомобиля указывается с учетом веса водителя. Для расчета мощности в лошадиных силах необходимо массу машины разделить на время разгона.

Что такое лошадиная сила в автомобиле?

Лошадиные силы – это единицы измерения мощности двигателя авто. Эти единицы измерения возникли в 19 веке, когда лошади активно использовались в качестве тяговой силы. В то время понятие мощности «75 лошадиных сил» говорило, что тягловая сила машины равна силе упряжки из 75 лошадей.

Как перевести лошадиные силы в Киловаты?

Соотношение кВт и лошадиной силы

при вычислении мощности двигателя. 1 л. с. равна 0,7355 кВт при вычислении мощности двигателя.

Как определить мощность двигателя автомобиля?

Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов. … P = Mкр * n/9549 [кВт], где:

  1. Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
  2. n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
  3. 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.

Почему именно лошадиная сила?

Приблизительно в 1789 году шотландский инженер и изобретатель Джеймс Уатт ввел термин «лошадиная сила», чтобы показать, работу скольких лошадей способны заменить его паровые машины.

Как узнать сколько лошадиных сил?

Мощность указывается в паспорте автомобиля. Чтобы точно узнать количество лошадиных сил вашего автомобиля, вам необходимо отправиться на СТО (станцию технического обслуживания). В СТО есть специализированная установка предназначенная для определения параметра “лошадок”.

Сколько лошадиных сил у коня?

Казалось бы, ответ очевиден: одна лошадь — это одна лошадиная сила и больше в ней быть не может. Но не все так просто. Кратковременно это животное может развить мощность и до 13 лошадиных сил!

Как узнать по объему двигателя количество лошадиных сил в авто?

Объем двигателя умножают на среднее давление и на количество оборотов в минуту, деленное на 120. Получаем результат в Квт и переводим в лошадиные силы.

Сколько лошадей в 50 кубах?

Мощность 50-кубового двигателя обычно колеблется возле отметки в 5 лошадиных сил, в то время как 150-кубовый агрегат выдает 10 и более «лошадок».

Как перевести квт в объем двигателя?

Один киловатт равен 1,35962 л. с. Поэтому для перевода просто нужно умножить количество кВт на 1,36 и получить мощность двигателя в киловаттах. Пример: 100 кВт х 1,36 = около 136 л.

Как зависит скорость от лошадиных сил?

Мощность, которая измеряется в лошадиных силах, является производной от крутящего момента и оборотов мотора. … Таким образом, чем больше мощность и больше моментные характеристики, тем, соответственно, лучше ускоряется автомобиль.

Что влияет на мощность двигателя?

Мощность вычисляется умножением момента силы на частоту вращения вала. Соответственно, есть два пути ее повышения: повысить крутящий момент либо частоту вращения вала. Повысить эту частоту у поршневого двигателя нелегко: влияют силы инерции (по квадрату оборотов), нагрузки на конструкцию, трение (в десятки раз).

Как определить среднюю мощность двигателя?

Среднюю мощность развиваемую двигателем определим по формуле: P=frac(1). Где: А – работа совершенная двигателем, t – время движения.

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах?

Ее изобрел шотландский инженер Джеймс Уатт во второй половине 18-го века. Тогда основным типом «двигателя» на суше была лошадь. А Уатту нужно было продавать паровые моторы собственной конструкции. … Умножив массу половины бочки на эту скорость и округлив результат, Уатт получил «мощность» одной лошади — «лошадиную силу».

Сколько лошадиных сил в живой лошади?

В современных единицах это 735 Вт. Однако лошади различаются по массе.

Чему равна 1 лошадиная сила в ньютонах?

Метрическая лошадиная сила в ньютон-метр в секунду

Мощность через объем двигателя

Не всегда есть возможность определить крутящий момент двигателя. Иногда автовладельцы и вовсе не знают значения этого параметра. В таком случае мощность двигательного агрегата можно узнать при помощи объема мотора.

Для этого понадобится умножить объем агрегата на частоту вращения коленвала, а также на среднее эффективное давление. Полученную величину необходимо разделить на 120:

  • P = (V * n * Pэффективное)/120 где V – объем двигателя [см3], n – скорость вращения коленвала [об/мин], Pэффективное – среднее эффективное давление [МПА], 120 – константа, коэффициент пропорциональности.

Так производится расчет мощности двигателя автомобиля с помощью объема агрегата.

Чаще всего значение Pэффективное в бензиновых двигателях стандартного образца варьируется от 0,82 МПа до 0,85 МПа, в форсированных моторах – 0,9 МПа, а в дизельных агрегатах значение давления находится в промежутке от 0,9 МПа до 2,5 МПа.

Вам будет интересно:»Неожиданный» — это какой? Значение слова

При использовании данной формулы для расчета реальной мощности мотора, чтобы перевести кВт в л. с., необходимо разделить полученную величину на коэффициент, равный 0,735.

Данный метод расчета также далеко не самый сложный и занимает минимум времени и усилий.

С помощью этого метода можно произвести расчет мощности двигателя насоса.

Почему мощность автомобиля измеряется в лошадиных силах

Для измерения физических величин применяется международная система единиц СИ, которой мощность измеряется в ваттах. Тем не менее, когда говорят о мощности двигателя автомобиля, часто можно услышать название такой внесистемной единицы, как «лошадиная сила».

Рассмотрим, почему мощность автомобиля измеряется в лошадиных силах.

  1. Что такое мощность
  2. Кто такой Джеймс Уатт
  3. Паровая машина Уатта
  4. Эффективный менеджмент
  5. Метрическая лошадиная сила
  6. От чего зависит мощность автомобильного двигателя
  7. Как узнать мощность двигателя автомобиля в лошадиных силах

Что такое мощность

Согласно определению из классических учебников физики, мощностью называется отношение работы к интервалу времени, за который она совершена. Можно также сказать, что мощность – это работа постоянной силы, которая совершается за единицу времени.

Название единицы измерения мощности Ватт (Вт) дано в честь английского изобретателя Джеймса Уатта. Если под действием силы в 1 Н тело равномерно и прямолинейно перемещается со скоростью 1 м/с, это соответствует мощности, равной 1 Вт.

Иногда большие значения мощности удобно измерять не в Ваттах, а в киловаттах (кВт). Перевод значения в киловатты осуществляется по формуле: 1 кВт = 1000 Вт. В технических характеристиках автомобильных двигателей часто значение мощности указывается в лошадиных силах (л.с.). Например, мощность двигателя Renault Duster 2015 года выпуска составляет от 109 до 143 л.с.

Кто такой Джеймс Уатт

Джеймс Уатт родился в 1736 г. в шотландском городе Гринске. Из-за слабого здоровья мальчик не мог ходить в начальную школу и занимался самостоятельно. Он увлекался астрономией, химией и математикой. Затем Джеймс поступил в гимназию.

После окончания гимназии Уатт решил получить профессию, связанную с измерительными приборами. Для этого он уехал в Лондон. Обучение было, по сути, нелегальным, поскольку учиться нужно было 7 лет, а юноша смог оплатить только год учебы. Деньги на проживание он зарабатывал, выполняя частные заказы. И хотя за год Джеймс многому научился, никакого документа он не получил.

Из-за отсутствия документа об образовании после возращения в Шотландию Уатт сначала не мог официально работать. Но затем, при поддержке дяди, смог устроиться в университет мастером научных инструментов.

Джеймс Уатт был разносторонне одаренным человеком, знал несколько иностранных языков, много читал. Вальтер Скотт, с которым Уайт был знаком, в одном из предисловий к своему роману писал, что его удивляет разнообразие и глубина познаний изобретателя.

Попытки зарабатывать на своих изобретениях сначала оканчивались неудачей. Но в конце жизни (Уатт прожил 83 года) он стал состоятельным человеком, благодаря патентам на свои многочисленные изобретения, которые были оформлены в сотрудничестве с промышленником Мэттью Болтоном.

Паровая машина Уатта

Одним из наиболее значимых изобретений Уатта стала паровая машина для поднятия воды из шахт. Принцип действия паровых машин основан на превращении энергии водяного пара в механическую работу.

Мощность через расход воздуха

Мощность агрегата можно определить и по расходу воздуха. Правда, данный метод расчета доступен только тем автовладельцам, у которых установлен бортовой компьютер, позволяющий зафиксировать расход воздуха при 5,5 тысячи оборотов на третьей передаче.

Чтобы получить приблизительную мощность двигателя, необходимо полученный при вышеописанных условиях расход разделить на три. Формула выглядит так:

  • P = G/3, где G – расход воздуха.

Данный расчет характеризует работу двигателя в идеальных условиях, то есть без учета потерь на трансмиссию, сторонних потребителей и аэродинамическое сопротивление. Реальная мощность ниже вычисленной на 10 или даже 20%.

Соответственно, величина расхода воздуха определяется в лабораторных условиях на специальном стенде, на который устанавливают автомобиль.

Показания бортовых датчиков сильно зависят от их загрязнения и от калибровки.

Поэтому расчет мощности двигателя на основе данных о расходе воздуха является далеко не самым точным и эффективным, но для получения приблизительных данных он вполне подойдет.

Пересчитываем «лошадей»: народные авто на стенде мощности

25 июня

Насколько официальные технические характеристики отличаются от реальных? Мы уже проверяли на лукавство машины из пограничной налогововыгодной категории до 250 л.с. Результаты оказались разными: кто-то честно выдавал заявленную мощность, а кто-то — несколько не дотягивал. Но одно дело — довольно мощные автомобили, которые в любом случае не страдают дефицитом тяги, и совсем другое — народные.

Вот мы и проверили машины попроще. Поскольку силенок у таких меньше, потеря каждой «лошади» становится весьма ощутимой. То же касается и крутящего момента.

Итак, вот наша тестовая пятерка. В бюджетном сегменте выступают Лада XRAY Cross и ее родственник-конкурент Renault Logan Stepway. В гольф-классе — набирающий обороты Kia Ceed третьего поколения. Привлек наше внимание и один из лидеров в стане кроссоверов — обновленный Nissan X‑Trail.

Китайский кроссовер Haval H6 не самый популярный на российском рынке среди одноклассников, но довольно свежий. О реальной мощности «китайцев», особенно с турбонаддувом, судачат в каждом гараже. Вот и проверим!

Разбежавшийся табун

Замеры мы проводим совместно с нашими хорошими знакомыми из мастерской AGP Motorsport - на современном динамометрическом стенде Dynomax 5000 AWD с беговыми барабанами, который рассчитан на привод любого типа. Прежде чем загнать машины на барабаны, несколько слов о методике испы­таний.

Сейчас все производители замеряют мощность на маховике двигателя со всем вспомогательным оборудованием. Естественно, мы не можем снять мотор с каждой машины. Понятно, что стендовая мощность «с колес» при разгоне на прямой передаче с 1500–2000 об/мин до максимальных оборотов будет значительно меньше мощности нетто на маховике. Потому что неизбежны потери в трансмиссии. Именно ­поэтому любой современный стенд умеет пересчитывать результаты с учетом всех потерь.

Еще один автоматически применяемый стендом коэффициент касается условий испытаний. Согласно правилам ЕЭК ООН № 85 и ИСО 1585, температура окружа­ющего воздуха должна быть +25 °C, атмосферное давление — 99 кПа.

Мощность через массу авто и время разгона до «сотни»

Расчет с применением веса автомобиля и его скорости разгона до 100 км/ч – один из самых простых методов вычисления реальной мощности двигателя, ведь масса авто и заявленное время разгона до «сотни» – паспортные параметры машины.

Этот метод актуален для двигателей, работающих на любых видах топлива – бензин, дизельное топливо, газ – ведь он учитывает лишь динамику разгона.

При расчете стоит учитывать вес транспортного средства вместе с водителем. Также чтобы максимально приблизить результат вычислений к действительному, стоит учесть и потери, затрачиваемые на торможение, пробуксовку, а также скорость реакции коробки передач. Играет роль и тип привода. Например, переднеприводные автомобили теряют на старте около 0,5 секунды, заднеприводные – от 0,3 секунды до 0,4 секунды.

Остается найти в сети калькулятор для расчета мощности авто через скорость разгона, внести необходимые данные и получить ответ. Нет смысла приводить математические расчеты, которые производит калькулятор, из-за их сложности.

Результат вычислений будет одним из самых точных, приближенных к реальному.

Данный метод расчета реальной мощности машины многие считают самым удобным, ведь автовладельцам придется приложить минимум усилий – измерить для чистоты эксперимента скорость разгона до 100 км/ч и внести дополнительные данные в автоматический калькулятор.

Другие типы двигателей

Не секрет, что двигатели применяются не только в автомобилях, но и в промышленности и даже в быту. Двигатели разных размеров можно найти на заводах – приводят в движение валы – а также в бытовой технике вроде автоматической мясорубки.

Иногда требуется вычислить реальную мощность и таких двигателей. Как это сделать, описано далее.

Стоит сразу заметить, что расчет мощности 3-фазного двигателя можно произвести следующим образом:

  • P = Mкрутящий * n, где Mкрутящий – крутящий момент, а n – скорость вращения вала.

Практические измерения

Самый доступный способ — проверка показаний бытового счетчика электроэнергии. Сначала следует отключить абсолютно все бытовые приборы и выключить свет во всех помещениях, поскольку даже горящая лампочка на 40Вт будет искажать показания. Проследите, чтобы счетчик не крутился или индикатор не мигал (в зависимости от его модели). Вам повезло, если у вас счетчик «Меркурий» — он показывает величину нагрузки в кВт, поэтому от вас потребуется только включить двигатель на 5 минут на полную мощность и проверить показания.

Индукционные счетчики ведут учет в кВт/ч. Запишите показания до включения мотора, дайте ему поработать ровно 10 минут (лучше воспользоваться секундомером). Снимите новые показания счетчика и путем вычитания узнайте разницу. Умножьте эту цифру на 6. Полученный результат отображает мощность двигателя в кВт.

Если двигатель маломощный, вычислить параметры будет несколько сложнее. Выясните, сколько оборотов (или импульсов) равно 1кВт/ч — информацию вы найдете на счетчике. Допустим, это 1600 оборотов (или вспышек индикатора). Если при работающем двигателе счетчик делает 20 оборотов в минуту, умножьте эту цифру на 60 (количество минут в часу). Получается 1200 оборотов в час. Разделите 1600 на 1200 (1.3) — это и есть мощность двигателя. Результат тем точнее, чем дольше вы измеряете показания, но небольшая погрешность все равно присутствует.

Асинхронный двигатель

Асинхронный агрегат – устройство, особенность которого заключается в том, что частота вращения магнитного поля, создаваемого его статором, всегда больше частоты вращения его ротора.

Принцип действия асинхронной машины похож на принцип действия трансформатора. Применяются законы электромагнитной индукции (изменяющееся во времени потокосцепление обмотки наводит в ней ЭДС) и Ампера (на проводник определенной длины, по которому течет ток, находящийся в поле с определенным значением индукции, действует электромагнитная сила).

Асинхронный двигатель в общем случае состоит из статора, ротора, вала и опоры. Статор включает в себя следующие основные составляющие: обмотка, сердечник, корпус. Ротор состоит из сердечника и обмотки.

Основная задача асинхронного двигателя – преобразование электрической энергии, которая подается на обмотку статора, в механическую энергию, которую можно снять с вращающегося вала.

Мощность асинхронного двигателя

В технической области науки выделяют три вида мощности:

  • полную (обозначается буквой S);
  • активную (обозначается буквой P);
  • реактивную (обозначается буквой Q).

Полную мощность можно представить в виде вектора, который имеет действительную и мнимую часть (стоит вспомнить раздел математики, связанный с комплексными числами).

Действительная часть представляет собой активную мощность, которая затрачивается на выполнение полезной работы вроде вращения вала, а также на выделение тепла.

Мнимая часть выражена реактивной мощностью, которая принимает участие в создании магнитного потока (обозначается буквой Ф).

Именно магнитный поток лежит в основе принципа работы асинхронного агрегата, синхронного двигателя, машины постоянного тока, а также трансформатора.

Реактивная мощность используется для заряда конденсаторов, создания магнитного поля вокруг дросселей.

Активная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности:

  • P = I * U * cosφ.

Реактивная мощность рассчитывается как произведение тока с напряжением на коэффициент мощности, сдвинутый по фазе на 90°. Иначе можно записать:

  • Q = I * U * sinφ.

Значение полной мощности, если помнить, что ее можно представить в виде вектора, можно рассчитать по теореме Пифагора как корень суммы квадратов активной и реактивной мощности:

  • S = (P2+Q2)1/2.

Если рассчитать формулу полной мощности в общем виде, то получится, что S – это произведение тока на напряжение:

  • S = I * U.

Коэффициент мощности cosφ – это величина, численно равная отношению активной составляющей к полной мощности. Чтобы найти sinφ, зная cosφ, нужно вычислить значение φ в градусах и найти его синус.

Это стандартный расчет мощности двигателя по току и напряжению.

Вам будет интересно:Инженерия знаний. Искусственный интеллект. Машинное обучение

Что такое киловатты (кВт)

Ватт является принятой в СИ единицей мощности, названной по фамилии изобретателя Дж. Уатта, создавшего универсальную паровую машину. Ватт в качестве единицы мощности приняли в ходе 2-го конгресса научной ассоциации Великобритании в 1889-м. Ранее для расчёта преимущественно использовали лошадиные силы, которые ввёл Дж. Уатт, реже — фут-фунты/мин. 19-я генеральная конференция мер в 1960-м постановила включить Ватт в СИ.

Один из главных параметров любого электрического прибора — мощность, которую он потребляет. По этой причине на каждом электрическом приборе (либо в прилагаемой к нему инструкции) можно прочитать данные о том количестве Ватт, которое требуется для функционирования прибора.

1 Ватт — это единица мощности, которая позволяет в течение 1 секунды выполнить работу в количестве 1 Дж.

Различают не только механическую мощность. Известны также тепловая мощность и электрическая. 1 Ватт для потока тепла равноценен 1 Ватту механической мощности. 1 Ватт для электрической мощности равноценен 1 Ватту механической и представляет собой по сути мощность постоянного электротока, имеющего силу 1 А, который совершает работу в условиях напряжения 1 В.

Расчет мощности 3-фазного асинхронного агрегата

Чтобы рассчитать полезную мощность на обмотке статора асинхронного 3-фазного двигателя, следует умножить фазное напряжение на фазный ток и на коэффициент мощности, а полученное значение мощности умножить на три (по количеству фаз):

  • Pстатора = 3 * Uф * Iф * cosφ.

Расчет мощности эл. двигателя, имеющей активный характер, то есть мощности, которая снимается с вала двигателя, производится так:

  • Pвыходная = Pстатора – Pпотерь.

В асинхронном двигателе имеют место следующие потери:

  • электрические в обмотке статора;
  • в стали сердечника статора;
  • электрические в обмотке ротора;
  • механические;
  • добавочные.

Для расчета мощности трехфазного двигателя в обмотке статора, имеющей реактивный характер, необходимо сложить три составляющие данного типа мощности, а именно:

  • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки статора;
  • реактивную мощность, расходуемую на создание потока рассеяния обмотки ротора;
  • реактивную мощность, расходуемую на создание основного потока.

Реактивная мощность в асинхронном двигателе в основном расходуется на создание переменного электромагнитного поля, но часть мощности расходуется на создание потоков рассеяния. Потоки рассеяния ослабляют основной магнитный поток и снижают эффективность работы асинхронного агрегата.

Мощность по току

Расчет мощности асинхронного двигателя можно осуществить, используя данные тока. Для этого следует выполнить следующие действия:

  • Подать питание в двигатель.
  • С помощью амперметра замерить ток в каждом витке.
  • Рассчитать среднее значение тока по итогам замеров, выполненных во втором пункте.
  • Умножить среднее значение тока на напряжение. Получится мощность.
  • Мощность всегда можно рассчитать, как произведение тока на напряжение. При этом важно знать, какие именно значения U и I следует брать. В данном случае U – напряжение питания, это постоянная величина, а I может варьироваться в зависимости от того, на какой обмотке (статора или ротора) замеряется ток, поэтому необходимо выбрать именно его среднее значение.

    Как определить мощность электродвигателя?

    При отсутствии техпаспорта или бирки на двигателе возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя без таблички или технической документации? Самые распространенные и быстрые способы, о которых мы расскажем в статье:

    • По диаметру и длине вала
    • По габаритам и крепежным размерам
    • По сопротивлению обмоток
    • По току холостого хода
    • По току в клеммной коробке
    • С помощью индукционного счетчика (для бытовых электродвигателей)

    Определение мощности двигателя по диаметру вала и длине

    Простейшие способы определения мощности и марки двигателя – габаритные размеры – вал или крепежные отверстия. В таблице указаны длины и диаметры валов (D1) и длина (L1) для каждой модели асинхронного промышленного трехфазного мотора. Перейти к подробным габаритным размерам электродвигателей АИР

    Р, кВт3000 об. Мин1500 об. мин1000 об. мин750 об. мин
    D1, ммL1, ммD1, ммL1, ммD1, ммL1, ммD1, ммL1, мм
    1,52250225024502860
    2,22428603280
    3243280
    42860286038
    5,5328038
    7,532803848110
    113848110
    15421104811055
    18,55560140
    22485560140
    3065
    3755601406575
    457575
    556580170
    75651407580170
    9090
    110708017090
    132100210
    1607590100210
    200
    25085170100210
    315

    Проверить мощность по габаритам и крепежным размерам

    Таблица подбора мощности двигателя по крепежным отверстиям на лапах (L10 и B10):

    Р, кВт3000 об.1500 об.1000 об.750 об.
    L10, ммB10, ммL10, ммB10, ммL10, ммB10, ммL10, ммB10, мм
    1,5100125100125125140140160
    2,2125140140160190
    3125140112160190
    4112160140216
    5,5140190216178
    7,5190216178254
    11178216178254210
    15254254210241279
    18,5210210241279267318
    22203279203279267318310
    30241241310311356
    37267318267318311356406
    45310310406349
    75311406311406368457419457
    90349349419406508
    110368457368457406508547
    132419419457610355
    160406508406508610355
    200457457560610
    250610355610355560610
    315630/800686/630

    Для фланцевых электродвигателей

    Таблица для подбора мощности электродвигателя по диаметру фланца (D20) и диаметру крепежных отверстий фланца (D22)

    P, кВт3000 об.1500 об.1000 об.750 об.
    D20, ммD22, ммD20, ммD22, ммD20, ммD22, ммD20, ммD22, мм
    1,516511165112151421514
    2,221514265
    321514365
    426530019
    5,526530019
    7,526530019
    1130019
    15350
    18,5350400
    22350350400
    30500
    37400400500
    45400
    5550050055024
    7550055024
    9050028
    110550245502428
    132550680
    1605502828680
    20055074024
    25068068074024
    315680

    Расчет по току

    Электродвигатель подключается к сети и замеряется напряжение. С помощью амперметра поочередно замеряем ток в цепи каждой из обмоток статора. Сумму потребляемых токов умножаем на фиксированное напряжение. Полученное число – мощность электродвигателя в ваттах.

    Как проверить мощность электродвигателя по току холостого хода

    Проверить мощность по току холостого хода можно с помощью таблицы.

    Р двигателя, кВтТок холостого хода (% от номинального)
    Обороты двигателя, об/мин
    600750100015003000
    0,75-1,58580757050
    1,5-5,58075706545
    5,5-117570656040
    15-22,57065605530
    22,5-556560555020
    55-1105550454020

    Расчет по сопротивлению обмоток

    Соединение звездой.

    Измеряем сопротивление между выводами (1-2, 2-3, 3-1). Делим на 2 – получаем сопротивление одной обмотки. Мощность одной обмотки расчитывается так: P=(220V*220V)/R. Цифру умножаем на 3 (количество обмоток) – получаем мощность двигателя.

    Соединение треугольником.

    Измеряем сопротивление в начале и в конце каждой обмотки. По той же формуле определяем мощность и умножаем на 6.

    Статья о схемах подключения электродвигателей к сети

    Если нет возможности определить мощность двигателя самостоятельно

    Мы все же рекомендуем доверить определение мощности электродвигателя или подбор профессионалам. Это существенно сэкономит Ваше время и позволит избежать досадных ошибок в эксплуатации оборудования. Сервисный — профессиональный подбор двигателя, дефектовка, капитальный и текущий ремонт и перемотка электродвигателей любых типов и любой мощности. Доверяйте профессионалам.

    Источник: https://slemz.com.ua/news/kak-opredelit-moshchnost-elektrodvigatelya

    Мощность по габаритам

    Статор имеет множество различных составляющих, одна из которых – сердечник. Для расчета мощности двигателя с использованием габаритов следует выполнить следующие действия:

  • Измерить длину и диаметр сердечника.
  • Вычислить постоянную C, которая будет использована при дальнейшем расчете. C = (π * D * n)/(120 * f), где D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, f – частота напряжения (чаще всего это промышленная частота 50 Гц).
  • Вычислить мощность P по формуле P = C * D2 * l * n * 10-6, где C – вычисленная константа, D – диаметр сердечника, n – скорость вращения вала, l – длина сердечника.
  • Лучше производить все измерения и вычисления с максимальной точностью, чтобы расчет мощности двигателя электропривода был максимально приближен к действительности.

    Таблица для перевода л. с. в кВт

    Чтобы вычислить мощность мотора в кВт, нужно воспользоваться пропорцией 1 кВт = 1,3596 л. с. Обратный её вид: 1 л. с. = 0,73549875 кВт. Именно так взаимно переводятся друг в друга 2 эти единицы.

    кВтл.с.кВтл.с.кВтл.с.кВтл.с.кВтл.с.кВтл.с.кВтл.с.
    11.363040.795878.8687118.29115156.36143194.43171232.50
    22.723142.155980.2288119.65116157.72144195.79172233.86
    34.083243.516081.5889121.01117160.44145197.15173235.21
    45.443344.876182.9490122.37118160.44146198.50174236.57
    56.803446.236284.3091123.73119161.79147199.86175237.93
    68.163547.596385.6692125.09120163.15148201.22176239.29
    79.523648.956487.0293126.44121164.51149202.58177240.65
    810.883750.316588.3894127.80122165.87150203.94178242.01
    912.243851.676689.7995129.16123167.23151205.30179243.37
    1013.603953.036791.0996130.52124168.59152206.66180144.73
    1114.964054.386892.4597131.88125169.95153208.02181246.09
    1216.324155.746993.8198133.24126171.31154209.38182247.45
    1317.674257.107095.1799134.60127172.67155210.74183248.81
    1419.034358.467196.53100135.96128174.03156212.10184250.17
    1520.394459.827297.89101137.32129175.39157213.46185251.53
    1621.754561.187399.25102138.68130176.75158214.82186252.89
    1723.94662.5474100.61103140.04131178.9159216.18187254.25
    1824.474763.9075101.97104141.40132179.42160217.54188255.61
    1925.834865.2676103.33105142.76133180.83161218.90189256.97
    2027.194966.6278106.05106144.12134182.19162220.26190258.33
    2128.555067.9879107.41107145.48135183.55163221.62191259.69
    2229.915169.3480108.77108146.84136184.91164222.98192261.05
    2331.275270.7081110.13109148.20137186.27165224.34193262.41
    2432.635372.0682111.49110149.56138187.63166225.70194263.77
    2533.995473.4283112.85111150.92139188.99167227.06195265.13
    2635.355574.7884114.21112152.28140190.35168228.42196266.49
    2736.715676.1485115.57113153.64141191.71169229.78197267.85
    2838.075777.5086116.93114155.00142193.07170231.14198269.56
    Рейтинг
    ( 2 оценки, среднее 5 из 5 )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Для любых предложений по сайту: [email protected]