Contenu
- Puissance, énergie et travail
- Valeurs typiques d'efficacité moteur
- Formule d'efficacité du moteur électrique
- Formule de calcul de puissance moteur
- Calculateur d'efficacité moteur: Formule alternative
Le but d'un moteur est d'obtenir quelque chose à déplacer. Souvent, ce quelque chose est un essieu, dont le mouvement de rotation peut être converti en mouvement de translation, comme dans une voiture, ou être utilisé pour faire de la mécanique. travail (qui a des unités d'énergie).
le Puissance (énergie par unité de temps) pour le moteur provient généralement de l’électricité, dont la source ultime pourrait être une centrale au charbon, un moulin à vent ou une batterie de cellules solaires.
La physique appliquée peut être utilisée pour déterminer efficacité du moteur, qui est une mesure de la fraction d'énergie mise dans un système mécanique qui donne lieu à un travail utile. Plus le moteur est efficace, moins la chaleur, les frictions, etc., sont gaspillées d'énergie et plus les économies de coûts ultimes pour un propriétaire d'entreprise dans un scénario de fabrication.
Puissance, énergie et travail
Énergie Cette physique prend de nombreuses formes: cinétique, potentielle, thermique, mécanique, électrique, etc. Le travail est défini comme la quantité d’énergie dépensée pour déplacer une masse m à travers une distance X en appliquant une force F. Le travail dans le système SI (métrique) a des unités de Newton-mètres, ou Joules (J).
Puissance est l'énergie par unité de temps. Vous pourriez consacrer un nombre donné de joules à traverser un parking, mais si vous parcourez la distance en 20 secondes au lieu de marcher et de prendre deux minutes, votre puissance de sortie est proportionnellement plus élevée dans cet exemple. L'unité SI est la puissance en watts (W) ou J / s.
Valeurs typiques d'efficacité moteur
L'efficacité est simplement la puissance de sortie (utile) divisée par la puissance d'entrée, la différence étant les pertes dues aux imperfections de conception et à d'autres inévitabilités. L'efficacité dans ce con est un nombre décimal variant de 0 à 1,0, ou parfois un pourcentage.
Habituellement, plus le moteur est puissant, plus il devrait être efficace. Une efficacité de 0,80 est bonne pour un moteur de 1 à 4 ch, mais il est normal de viser une valeur supérieure à 0,90 pour des moteurs de 5 ch et plus puissants.
Formule d'efficacité du moteur électrique
L’efficacité est souvent désignée par la lettre grecque eta (η) et est calculée selon la formule suivante:
η = frac {0.7457 × {hp} × {charge}} {P_i}Ici, hp = puissance moteur, charge = Puissance de sortie exprimée en pourcentage de la puissance nominale, et Pje = puissance d'entrée en kW.
Exemple: Avec un moteur de 75 CV, une charge mesurée de 0,50 et une puissance d'entrée de 70 kW, quel est le rendement du moteur?
begin {aligné} η & = frac {0.7457 ; {kW / hp} × 75 ; {hp} × 0,50} {70 ; {kW}} & = 0,40 end {aligné}Formule de calcul de puissance moteur
Parfois, on vous donne l'efficacité d'un problème et on vous demande de résoudre une variable différente, telle que la puissance d'entrée. Dans ce cas, vous modifiez l'équation selon vos besoins.
Exemple: Avec un rendement moteur de 0,85, une charge de 0,70 et un moteur de 150 CV, quelle est la puissance d'entrée?
begin {aligné} η & = frac {0.7457 × {hp} × {load}} {P_i} {Par conséquent} ; P_i & = frac {0.7457 × {hp} × {load }} {η} & = frac {0.7457 ; {kW / hp} × 150 ; {hp} × 0.70} {0.85} & = 92.1 ; {kW} end {aligné }Calculateur d'efficacité moteur: Formule alternative
Parfois, les paramètres d'un moteur, tels que son couple (force appliquée autour d'un axe de rotation) et son nombre de tours par minute (rpm) vous sont communiqués. Vous pouvez utiliser la relation η = Po/Pje, où Po est la puissance de sortie, pour déterminer l'efficacité dans de tels cas, car Pje est donné par je × V, ou courant fois la tension, alors que Po est égal au couple τ fois la vitesse de rotation ω. La vitesse de rotation en radians par seconde est donnée à son tour par ω = (2π) (tr / min) / 60.
Ainsi:
begin {aligné} η & = P_o / P_i & frac {τ × 2π × {rpm} / 60} {I × V} & = frac {(π / 30) (τ × {rpm})} {I × V} end {aligné}