Что такое номинальная мощность и потребляемая мощность двигателя - АвтоКлуб Toyota
Toyota-navi.ru

АвтоКлуб Toyota
3 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое номинальная мощность и потребляемая мощность двигателя

Номинальная мощность двигателя отличие от максимальной

С термином «номинальная мощность» мы сталкиваемся практически ежедневно. Выбираем ли электрический чайник или лампу накаливания – везде указано это значение. Единицей измерения являются ватты или киловатты. Казалось бы – что может быть проще в этом вопросе? Ведь еще со школьного курса физики всем известно, что для определения мощности (P) достаточно перемножить значения тока и напряжения. Но что скрывается за словами «номинальная мощность»? Под термином «номинальный» понимают определенное значение чего-либо, не учитывающее внешних корректирующих факторов. Таким образом, номинальная мощность – указанное производителем значение, которое может быть получено только при предусмотренных расчетных параметрах. Это общее понятие. В каждом же конкретном случае необходимо учитывать свои специфичные особенности. Приведем пример с лампой накаливания. На ее стеклянной колбе отмечено: 230 В, 100 Вт. То есть, 100 Вт может быть достигнуто только при напряжении в 230 В. Номинальная мощность – это те самые 100 Вт. Ее значение уменьшается со снижением напряжения и увеличивается с повышением так как эти параметры находятся в прямой зависимости друг от друга (P=I*U). Как правило, для большинства электроприборов есть ограничение по верхней границе, обычно 5-10%. Другими словами, допустима работа при 230 В + 23 В = 253 В. Нижний предел может не указываться, как в случае с лампой. Более сложное оборудование ограничено по паспортным параметрам как сверху, так и снизу. К примеру, как понять термин «номинальная мощность двигателя»? Существует два равноправных определения – одно с точки зрения электричества, а другое исходя из расчетной механической нагрузки на валу. Хотя они непосредственно взаимосвязаны, второе более простое для понимания. Мы приведем оба. На табличке с паспортными данными всегда указано значение мощности. Она численно равна потребляемой из электрической сети при расчетной механической нагрузке, причем температура корпуса должна находиться в допустимых пределах (подразумевается продолжительный режим работы). То есть, можно считать, что паспортное значение равно номинальному. Если же электропривод работает в повторно-кратковременном режиме (ПВ не равно 100%), то такое соответствие не выполняется, так как времени работы недостаточно для перехода в установившийся режим, когда увеличение нагрева компенсируется температурой окружающего воздуха. В этом случае потребуется нагрузочный график: номинальная мощность будет равна произведению паспортного значения P и корня квадратного из подобранного по графику коэффициента. Все вышесказанное верно для электрической составляющей. Согласно другому определению, номинальная мощность принимается равной механической, развиваемой двигателем при расчетном значении напряжения и температурном режиме, соответствующем паспортному. Таким образом, если напряжение (U) уменьшается, то изменяется и момент силы, хотя скорость вращения вала может остаться прежней. Как было сказано, производителем закладывается в изделие определенный «запас прочности»: колебания U в пределах +-5% позволяет двигателю развивать расчетный момент (при неизменности частоты сети). Для частоты такой запас составляет всего 2,5%. А вот номинальная мощность трансформатора учитывает только температурный режим. Если посмотреть в паспорт устройства, то там указаны две температуры: номинальная и окружающего воздуха. Если при работе первая не превышает своего расчетного значения, а вторая отличается от паспортных данных незначительно, то в этом режиме трансформатор выдает номинальную мощность. Любое повышение электрической нагрузки вызывает рост тока и температуры, поэтому вполне достаточно контроля последней. Как и в случае с двигателями, допускается небольшое превышение.

Читать еще:  Что стучит на холодном двигателе на ваз 21099

Как правильно рассчитать потребляемую мощность

Количество потребляемой электроэнергии приборами бытовой техники, освещения, отопления, кондиционирования и вентиляции, напрямую влияет на сумму оплаты за электричество. Любое оборудование поглощает энергию в объёме соответствующей мощности прибора. Эта важная характеристика является основой для расчёта потребления электроэнергии. Как рассчитать потребляемую мощность электроприборов и определить расход электричества — это вопросы, ответы на которые даны в этой статье.

Подключение потребителя электроэнергии:

Выбор генератора по мощности

Выбирая генератор, потребитель обращает внимание на различные параметры установки – вес, запас моторесурса, мобильность, наличие дополнительного функционала, цену, и т.д. Но в первую очередь необходимо выбирать установку, ориентируясь на ее мощность. Как правильно рассчитать этот показатель и на что обратить внимание?

Чтобы было понятней, разберем эту ситуацию на простом примере. Допустим, в нашем пользовании имеются такие бытовые приборы: пылесос, калорифер, морозильник. Мощность этих бытовых приборов составляет соответственно 1 кВт, 2 кВт и 0,3 кВт. Получается, чтобы обеспечить работу этих приборов, нам необходим генератор мощностью не менее 3 кВт. Чтобы понять это, разберемся в таком понятии, как номинальная мощность генератора.

Номинальная, или, как ее еще называют, реальная мощность установки, существенно отличается от максимальной. В технической документации производители чаще всего указывают именно максимальные показатели по мощности для данной модели генератора. Стоит отметить, что с такой нагрузкой установка без критических последствий может работать очень непродолжительное время – в некоторых случаях это секунды, иногда 1-2 минуты. В то же время реальная, или номинальная мощность несколько ниже максимального показателя. Для ее расчета необходим коэффициент мощности cos φ. Этот показатель определяется отношением активной мощности к полной.

Отличия расчетной мощности от установленной

Нередко возникает вопрос: «Чем отличается установленная мощность от расчетной?». Номинальное значение установленной величины указывается на упаковке оборудования самим изготовителем. Оно дает представление о том, как прибор будет работать в бесперебойном режиме на протяжении долгого времени. Расчетная же величина говорит о фактической величине, которая изменяется в процессе колебания нагрузок по наибольшему возможному воздействию на единицу электросистемы.

Несмотря на различия, оба понятия, все же связаны друг с другом. Такая связь учитывается при осуществлении проектных работ. Установленное значение вычисляется на основе расчетного, с учетом коэффициентов для единовременного включения всех нагрузок в системе.

Другие определения

В некоторых областях техники используется даже более сложный набор номинальных мощностей. Например, двигатели вертолетов рассчитаны на постоянную мощность (которая не ограничена по времени), номинальную мощность при взлете и висении (определяется как полчаса или час работы), максимальную мощность в непредвиденных обстоятельствах (которая может поддерживаться в течение двух-трех минут), и аварийный (полминуты) номинальная мощность.

Для электродвигателей аналогичную информацию передает коэффициент обслуживания , который представляет собой множитель, который при применении к номинальной выходной мощности дает уровень мощности, который двигатель может поддерживать в течение более коротких периодов времени. Эксплуатационный коэффициент обычно находится в диапазоне 1,15–1,4, при этом этот показатель ниже для двигателей большей мощности. За каждый час работы при номинальной мощности, скорректированной с учетом эксплуатационного фактора, двигатель теряет от двух до трех часов срока службы при номинальной мощности, то есть его срок службы сокращается до менее чем половины при продолжении работы на этом уровне. Коэффициент обслуживания определен в стандарте ANSI / NEMA MG 1 и обычно используется в США. Там нет IEC стандарта для коэффициента обслуживания.

Читать еще:  Что делать если температура в двигателе не подымается

Превышение номинальной мощности устройства более, чем предел безопасности, установленный производителем, обычно вызывает повреждение устройства, вызывая превышение его рабочей температурой безопасных уровней. В полупроводниках непоправимый ущерб может произойти очень быстро. Превышение номинальной мощности большинства устройств в течение очень короткого периода времени не является вредным, хотя регулярное выполнение этого иногда может вызвать кумулятивный ущерб.

Номинальная мощность электрических устройств и линий передачи зависит от продолжительности предполагаемой нагрузки и температуры окружающей среды; например, линия электропередачи или трансформатор могут нести значительно большую нагрузку в холодную погоду, чем в жаркую погоду. Кратковременные перегрузки, вызывающие высокие температуры и ухудшение изоляции, могут считаться приемлемым компромиссом в аварийных ситуациях. Номинальная мощность переключающих устройств варьируется в зависимости от напряжения в цепи, а также тока. В некоторых аэрокосмических или военных приложениях устройство может иметь гораздо более высокий рейтинг, чем принятый в устройствах, предназначенных для работы в течение длительного срока службы.

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.
Читать еще:  График крутящего момента автомобильного двигателя от оборотов

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.

Какой должна быть номинальная мощность мясорубки

Поскольку не существует точно установленных параметров, можно привести лишь примерные оптимальные показатели мощности. Чтобы прибор легко справлялся с переработкой любого типа мяса, в том числе жесткого, его номинальная мощность должна быть около 450 Вт, а максимальная – примерно 1500 Вт.

Мощность мясорубок популярных марок:

  1. BOSCH MFW2515W. Максимальная – 1500 Вт, номинальная – 350 Вт.
  2. Rainberg RB Максимальная – более 1500 Вт, номинальная – 300 Вт.
  3. MOULINEX 3в1 ME111032. Максимальная – 1400 Вт, номинальная – 500 Вт.
  4. Tefal NE109838. Максимальная – 1400 Вт, номинальная – 300 Вт.
  5. KENWOOD MG 516. Максимальная – 1600 Вт, номинальная – 450 Вт.

Каждый производитель имеет свои критерии в определении параметров мощности. У популярных моделей максимальная составляет около 1400–1500 Вт, а номинальная – в районе 400 Вт.

Чтобы правильно выбрать модель мясорубки, исходите из индивидуальных требований и условий эксплуатации:

  1. Электроприборы мощностью до 500 Вт лучше подойдут для редкого использования – пару раз в месяц. Идеальное решение для приготовления небольшого объема домашнего фарша. Допускается обработка только мягких продуктов. Примерная производительность – 0,5–1 кг/мин. Работают тихо, потребляют мало электроэнергии.
  2. Если нужно перерабатывать много продуктов (например, для большой семьи), ориентируйтесь на модели, номинальная мощность которых в пределах 500–1000 Вт. Они перерабатывают 1–2 кг/мин, легко перемалывают твердые овощи, хрящи. При этом такие устройства потребляют больше электроэнергии и работают громче.

Учитывайте еще несколько моментов при выборе мясорубки. Чем выше мощность, тем меньше времени нужно на предварительную обработку мяса. Так, в маломощные устройства нельзя загружать куски крупного размера, а также с большим содержанием прожилок и жира. Для переработки такого сырья прибору придется задействовать все резервы, то есть перейти на пиковую мощность. Длительная работа в таком режиме крайне нежелательна – возможны поломки.

Мясорубка с высокой номинальной мощностью обрабатывает практически любые виды продуктов. Не обязательно удалять все хрящи, жировые прослойки и жилы. Минимальная обработка мяса существенно экономит время. Также высокая мощность позволяет использовать прибор, например, в качестве кофемолки.

Если выбор пал на две модели мясорубок с одинаковой мощностью, отдайте предпочтение прибору с меньшей производительностью. Несмотря на более долгий процесс измельчения продуктов, это время будет компенсировано меньшими усилиями в плане предварительной обработки.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector