Содержание
Узнать мощность электродвигателя по диаметру вала без бирки
При замене сломанного советского электродвигателя на новый, часто оказывается, что на нем нет шильдика. Нам часто задают вопросы: как узнать мощность электродвигателя? Как определить обороты двигателя? В этой статье мы рассмотрим, как определить параметры электродвигателя без бирки – по диаметру вала, размерам, току.
Как определить мощность?
Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.
По габаритным размерам
Все электродвигатели отличаются по габаритным размерам. Определить мощность двигателя можно сравнив габаритные размеры с таблицей определения мощности электродвигателя, перейдя по ссылке габаритно-присоединительные размеры электродвигателей АИР.
Какие размеры необходимо замерить:
- Длина, ширина, высота корпуса
- Расстояние от центра вала до пола
- Длина и диаметр вала
- Крепежные размеры по лапам (фланцу)
По диаметру вала
Определение мощности электродвигателя по диаметру вала – частый запрос для поисковых систем. Но для точного определения этого параметра недостаточно – два двигателя в одном габарите, с одинаковыми валами и частотой вращения могут иметь различную мощность.
Таблица с привязкой диаметров валов к мощности и оборотам для двигателей АИР и 4АМ.
Мощность электродвигателя Р, кВт | Диаметр вала, мм | Переход к модели | |||
3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин | ||
0,18 | 11 | 11 | 14 | – | АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6 |
0,25 | 14 | 19 | АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8 | ||
0,37 | 14 | 19 | 22 | АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8 | |
0,55 | 19 | АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8 | |||
0,75 | 19 | 22 | 24 | АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8 | |
1,1 | 22 | АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8 | |||
1,5 | 22 | 24 | 28 | АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8 | |
2,2 | 24 | 28 | 32 | АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8 | |
3 | 24 | 32 | АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8 | ||
4 | 28 | 28 | 38 | АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8 | |
5,5 | 32 | 38 | АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8 | ||
7,5 | 32 | 38 | 48 | АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8 | |
11 | 38 | 48 | АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8 | ||
15 | 42 | 48 | 55 | АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8 | |
18,5 | 55 | 60 | АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8 | ||
22 | 48 | 55 | 60 | АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8 | |
30 | 65 | АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8 | |||
37 | 55 | 60 | 65 | 75 | АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8 |
45 | 75 | 75 | АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8 | ||
55 | 65 | 80 | АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8 | ||
75 | 65 | 75 | 80 | АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8 | |
90 | 90 | АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8 | |||
110 | 70 | 80 | 90 | АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8 | |
132 | 100 | АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8 | |||
160 | 75 | 90 | 100 | АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6 | |
200 | АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6 | ||||
250 | 85 | 100 | АИР355S2, АИР355S4 | ||
315 | – | АИР355M2, АИР355M4 |
По показанию счетчика
Как правило измерение счетчика отображаются в киловаттах (далее кВт). Для точности измерения стоит отключить все электроприборы или воспользоваться портативным счетчиком. Мощность электродвигателя 2,2 кВт, подразумевает что он потребляет 2,2 кВт электроэнергии в час.
Для измерения мощности по показанию счетчика нужно:
- Подключить мотор и дать ему поработать в течении 6 минут.
- Замеры счетчика умножить на 10 – получаем точную мощность электромотора.
Расчет мощности по току
Для начала нужно подключить двигатель к сети и замерить показатели напряжения. Замеряем потребляемый ток на каждой из обмоток фаз с помощью амперметра или мультиметра. Далее, находим сумму токов трех фаз и умножаем на ранее замеренные показатели напряжения, наглядно в формуле расчета мощности электродвигателя по току.
- P – мощность электродвигателя;
- U – напряжение;
- Ia – ток 1 фазы;
- Ib – 2 фазы;
- Ic – 3 фазы.
Переходите по ссылке, чтобы узнать как определить ток электродвигателя по мощности
Определение оборотов вала
Асинхронные трехфазные двигатели по частоте вращения ротора делятся 4 типа: 3000, 1500, 1000 и 750 об. мин. Приводим пример маркировки на основании АИР 180:
- АИР 180 М2 – где 2 это 3000 оборотов.
- АИР 180 М4 – 4 это 1500 об. мин.
- АИР 180 М6 – 6 обозначает частоту вращения 1000 об/мин.
- АИР 180 М8 – 8 означает, что частота вращения выходного вала 750 оборотов.
Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя – снять задний кожух и посмотреть обмотку статора.
У двигателя на 3000 об/мин катушка обмотки статора занимает половину окружности – 180 °, то есть начало и конец секции параллельны друг другу и перпендикулярны центру. У электромоторов 1500 оборотов угол равен 120 °, у 1000 – 90 °. Схематический вид катушек изображен на чертеже. Все обмоточные данные двигателей смотрите в таблице.
Узнать частоту вращения с помощью амперметра
Узнать обороты вала двигателя, можно посчитав количество полюсов. Для этого нам понадобится миллиамперметр – подключаем измерительный прибор к обмотке статора. При вращении вала двигателя стрелка амперметра будет отклонятся. Число отклонений стрелки за один оборот – равно количеству полюсов.
- 2 полюса – 3000 об/мин
- 4 полюса – 1500 об/мин
- 6 полюса – 1000 об/мин
- 8 полюса – 750 об/мин
Если не получилось узнать мощность и обороты
Если не получилось узнать мощность и обороты электродвигатели или вы не уверены в измерениях – обращайтесь к специалистам «Систем Качества». Наши специалисты помогут подобрать нужный мотор или провести ремонт сломанного электродвигателя АИР.
Эта запись была опубликована Полезные статьи и обзоры.
Как определить мощность электродвигателя?
Какими способами можно определить мощность электродвигателя?
Электрический двигатель представляет собой электрическую машину, роль которой заключается в преобразовании электрической энергии в энергию механическую.
Нередко случаются ситуации, когда технический паспорт электродвигателя теряется, а маркировка на корпусе стирается в силу времени. В таком случае определить мощность электродвигателя становится сложно. Но существует несколько способов, которые помогут Вам справиться с подобной проблемой.
Определить мощность электродвигателя можно следующими способами:
- используя практические измерения;
- таблицы;
- исходя из количества оборотов в минуту;
- по габаритам;
- на основе мощности, которая выдается двигателем.
Практическое определение мощности электродвигателя
Наиболее простым и доступным каждому способом определить мощность электродвигателя является снятие показаний счетчика электрической энергии.
Изначально необходимо отключить все бытовые электроприборы, выключить свет во всем помещении. Важно помнить, что работа даже небольшой маломощной лампочки может сильно исказить показания.
Обратите внимание на то, чтобы счетчик оставался неподвижным, а индикатор не мигал (все зависит от модели электрического счетчика).
В случае со счетчиком марки «Меркурий» процесс существенно облегчается, поскольку данная модель устройства отображает нагрузку в киловаттах (кВт). Следовательно, будет достаточно просто включить электродвигатель на всю мощность и посмотреть показания на счетчике.
В ситуации с индукционным счетчиком определить мощность электродвигателя будет несколько сложнее, поскольку учет ведется в киловаттах в час (кВт/ч). Сначала требуется записать показания счетчика до того, как включите мотор. После включения двигатель должен поработать в течение 10 минут. Для отслеживания времени пользуйтесь секундомером, точность периода работы очень важна. По прошествии 10 минут снимите новые показания счетчиков и способом вычитания выявите разницу. Разницу умножьте на 6. Итоговый результат будет обозначать мощность электродвигателя в киловаттах (кВт).
Определить мощность электродвигателя небольшой силы еще сложнее. Для этого нужно узнать количество оборотов (импульсов), равных 1 кВт/ч. Данную информацию Вы отыщите на счетчике. Возьмем для примера 1600 оборотов (в некоторых моделях вспышек индикатора). Итак, если при функционирующем электродвигателе электросчетчик совершает 20 об/мин, данную цифру нужно умножить на 60, т.е. количество минут в часе. В итоге получаем 1200 об/мин. После имеющиеся 1600 оборотов в минуту делим на 1200, получаем 1,3, что и являет собой мощность электродвигателя.
Определение мощности электродвигателя по таблицам
Сегодня люди за помощью все чаще обращаются к интернету, ведь там можно найти абсолютно любую информацию. Также при помощи глобальной сети Вы можете определить мощность электродвигателя по диаметру вала.
Для использования данного метода вычисления достаточно в интернете отыскать технические таблицы для распознавания типа мотора и его мощности, а также снять необходимые параметры (диаметр вала и частота его вращения, крепежные габариты, при фланцевом двигателе – диаметр фланца, расстояние до центра вала и расстояние до оси, длина мотора без выпирающего элемента вала).
Важно при таком способе быть терпеливым и внимательным, чтобы точно измерить все показатели и получить точный результат.
Как определить мощность электродвигателя по числу оборотов за одну минуту?
Применение данного способа для определения мощности электродвигателя требует визуального определения числа обмоток статора. Также необходимо применение специальных измерительных приборов, таких как тестер или миллиамперметр. для распознавания количества полюсов, чтобы избежать разбора мотора.
Измерительный прибор подключается к одной из обмоток. Вал при этом нужно вращать равномерно и постепенно. Отклонение стрелки и будет показывать количество полюсов. Важно учитывать тот факт, что частота вращения вала при таком способе определения мощности будет немного ниже полученного результата.
Определение мощности электродвигателя на основе его габаритов
Данный способ используется в основном для определения мощности трехфазных электродвигателей.
Для расчета мощности по габаритам необходимо знать:
- диаметр сердечника (см) – D. Измерение происходит во внутренней части статора. При этом необходимо знать длину сердечника, учитывая вентиляционные отверстия;
- показатель частоты валового вращения – n;
- частота сети – f.
Используя данные значения, вычисляется полюсное деление. Для этого показатель диаметра (D) умножается на частоту валового вращения (n) и на число Пи. Итоговую цифру обозначим условно А.
Показатель частоты сети f умножается на 120, получаем (условно) В.
Получив значения А и В, осуществляем их деление, а именно: число А делим на число В. В итоге получаем необходимый нам показатель мощности электродвигателя.
На самом деле все не так уж сложно, достаточно вспомнить уроки математики в школе.
Способ определения по показателю мощности, что выдает электродвигатель
В данном случае необходимо снова обратиться к знаниям школьной математики, а также использовать калькулятор для точного вычисления.
Сначала узнайте количество оборотов вала в секунду (А), тяговое усилие мотора (В) и радиус вала (С). Подставьте значения в следующую формулу: Аx6,28xBxC. Результат и есть мощность электродвигателя.
Зная мощность электродвигателя, Вы без труда сможете выбрать необходимое сопутствующее оборудование (тепловые реле и автоматические выключатели). Также, знание данного показателя поможет Вам легко и быстро узнать пропускную способность и норму сечения кабельно-проводниковой продукции для подсоединения двигателя к сети. Самое главное – Вы сможете использовать электродвигатель без вероятности перегрузок.
Как видите, определить мощность электродвигателя без бирки можно и при чем довольно просто. Способов достаточное количество. Вам остается лишь выбрать наиболее удобный и правдивый на ваш взгляд и воспользоваться им.
Как определить мощность эл двигателя если нет таблички
Содержание
- Как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки?
- Как определить мощность?
- По габаритным размерам
- По диаметру вала
- По показанию счетчика
- Расчет мощности по току
- Определение оборотов вала
- Узнать частоту вращения с помощью амперметра
- Если не получилось узнать мощность и обороты
- Как определить мощность электродвигателя без бирки
- Практические измерения
- Определение по таблицам
- Вычисление по количеству оборотов в минуту
- Определение по габаритам
- Определение по мощности, выдаваемой двигателем
- Для чего необходимо знать мощность двигателя
- Как определить мощность, частоту вращения, начало и конец обмоток двигателя без бирки.
- Способы узнать мощность электродвигателя, когда нет бирки
- Определение мощности счетчиком, когда табличка утрачена
- Как узнать мощность электродвигателя, если нет таблички, по таблице
- Измерив напряжение тока, узнаем, какой мощностью обладает мотор
- Вычисление мощности с учетом оборотов вала
- Определяем характеристики мотора, смотря на габариты
- Трехфазный электродвигатель и крутящий момент
- Видео
Как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки?
При замене сломанного советского электродвигателя на новый, часто оказывается, что на нем нет шильдика. Нам часто задают вопросы: как узнать мощность электродвигателя? Как определить обороты двигателя? В этой статье мы рассмотрим, как определить параметры электродвигателя без бирки — по диаметру вала, размерам, току.
Заказать новый электродвигатель по телефону
Как определить мощность?
Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.
По габаритным размерам
Все электродвигатели отличаются по габаритным размерам. Определить мощность двигателя можно сравнив габаритные размеры с таблицей определения мощности электродвигателя, перейдя по ссылке габаритно-присоединительные размеры электродвигателей АИР.
Какие размеры необходимо замерить:
По диаметру вала
Определение мощности электродвигателя по диаметру вала — частый запрос для поисковых систем. Но для точного определения этого параметра недостаточно – два двигателя в одном габарите, с одинаковыми валами и частотой вращения могут иметь различную мощность.
Таблица с привязкой диаметров валов к мощности и оборотам для двигателей АИР и 4АМ.
Мощность электродвигателя Р, кВт | Диаметр вала, мм | Переход к модели | |||
3000 об/мин | 1500 об/мин | 1000 об/мин | 750 об/мин | ||
0,18 | 11 | 11 | 14 | — | АИР56А2, АИР56В4, АИР63А6 |
0,25 | 14 | 19 | АИР56В2, АИР63А4, АИР63В6, АИР71В8 | ||
0,37 | 14 | 19 | 22 | АИР63А2, АИР63В4, АИР71А6, АИР80А8 | |
0,55 | 19 | АИР63В2, АИР71А4, АИР71В6, АИР80В8 | |||
0,75 | 19 | 22 | 24 | АИР71А2, АИР71В4, АИР80А6, АИР90LA8 | |
1,1 | 22 | АИР71В2, АИР80А4, АИР80В6, АИР90LB8 | |||
1,5 | 22 | 24 | 28 | АИР80А2, АИР80В4, АИР90L6, АИР100L8 | |
2,2 | 24 | 28 | 32 | АИР80В2, АИР90L4, АИР100L6, АИР112МА8 | |
3 | 24 | 32 | АИР90L2, АИР100S4, АИР112МА6, АИР112МВ8 | ||
4 | 28 | 28 | 38 | АИР100S2, АИР100L4, АИР112МВ6, АИР132S8 | |
5,5 | 32 | 38 | АИР100L2, АИР112М4, АИР132S6, АИР132М8 | ||
7,5 | 32 | 38 | 48 | АИР112M2, АИР132S4, АИР132М6, АИР160S8 | |
11 | 38 | 48 | АИР132M2, АИР132М4, АИР160S6, АИР160М8 | ||
15 | 42 | 48 | 55 | АИР160S2, АИР160S4, АИР160М6, АИР180М8 | |
18,5 | 55 | 60 | АИР160M2, АИР160M4, АИР180М6, АИР200М8 | ||
22 | 48 | 55 | 60 | АИР180S2, АИР180S4, АИР200М6, АИР200L8 | |
30 | 65 | АИР180M2, АИР180M4, АИР200L6, АИР225М8 | |||
37 | 55 | 60 | 65 | 75 | АИР200M2, АИР200M4, АИР225М6, АИР250S8 |
45 | 75 | 75 | АИР200L2, АИР200L4, АИР250S6, АИР250M8 | ||
55 | 65 | 80 | АИР225M2, АИР225M4, АИР250M6, АИР280S8 | ||
75 | 65 | 75 | 80 | АИР250S2, АИР250S4, АИР280S6, АИР280M8 | |
90 | 90 | АИР250М2, АИР250M4, АИР280M6, АИР315S8 | |||
110 | 70 | 80 | 90 | АИР280S2, АИР280S4, АИР315S6, АИР315M8 | |
132 | 100 | АИР280M2, АИР280M4, АИР315M6, АИР355S8 | |||
160 | 75 | 90 | 100 | АИР315S2, АИР315S4, АИР355S6 | |
200 | АИР315M2, АИР315M4, АИР355M6 | ||||
250 | 85 | 100 | АИР355S2, АИР355S4 | ||
315 | — | АИР355M2, АИР355M4 |
По показанию счетчика
Как правило измерение счетчика отображаются в киловаттах (далее кВт). Для точности измерения стоит отключить все электроприборы или воспользоваться портативным счетчиком. Мощность электродвигателя 2,2 кВт, подразумевает что он потребляет 2,2 кВт электроэнергии в час.
Для измерения мощности по показанию счетчика нужно:
Расчет мощности по току
Для начала нужно подключить двигатель к сети и замерить показатели напряжения. Замеряем потребляемый ток на каждой из обмоток фаз с помощью амперметра или мультиметра. Далее, находим сумму токов трех фаз и умножаем на ранее замеренные показатели напряжения, наглядно в формуле расчета мощности электродвигателя по току.
Определение оборотов вала
Асинхронные трехфазные двигатели по частоте вращения ротора делятся 4 типа: 3000, 1500, 1000 и 750 об. мин. Приводим пример маркировки на основании АИР 180:
Самый простой способ определить количество оборотов трехфазного асинхронного электродвигателя – снять задний кожух и посмотреть обмотку статора.
У двигателя на 3000 об/мин катушка обмотки статора занимает половину окружности — 180 °, то есть начало и конец секции параллельны друг другу и перпендикулярны центру. У электромоторов 1500 оборотов угол равен 120 °, у 1000 – 90 °. Схематический вид катушек изображен на чертеже. Все обмоточные данные двигателей смотрите в таблице.
Узнать частоту вращения с помощью амперметра
Узнать обороты вала двигателя, можно посчитав количество полюсов. Для этого нам понадобится миллиамперметр — подключаем измерительный прибор к обмотке статора. При вращении вала двигателя стрелка амперметра будет отклонятся. Число отклонений стрелки за один оборот – равно количеству полюсов.
Если не получилось узнать мощность и обороты
Если не получилось узнать мощность и обороты электродвигатели или вы не уверены в измерениях – обращайтесь к специалистам «Систем Качества». Наши специалисты помогут подобрать нужный мотор или провести ремонт сломанного электродвигателя АИР.
Источник
Как определить мощность электродвигателя без бирки
Если техническая документация к двигателю утеряна, а надписи на корпусе стерлись или не читаемы, возникает вопрос: как определить мощность электродвигателя без бирки? Существуют несколько методов, о которых мы вам расскажем, и вам останется выбрать из них наиболее удобный в вашем случае.
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.
Определение по таблицам
Как узнать мощность электродвигателя по диаметру вала и другим показателям? В интернете нетрудно найти технические таблицы, с помощью которых можно узнать тип мотора и, соответственно, его мощность. Вам потребуется снять следующие параметры:
Далее — вопрос времени и внимательности. Согласитесь, надежнее измерить детали и узнать точный, без погрешностей результат. В сети есть параметры абсолютно всех, даже очень старых моторов.
Вычисление по количеству оборотов в минуту
Определите визуально количество обмоток статора. Используйте тестер или миллиамперметр для того чтобы узнать число полюсов — при этом не требуется разбирать мотор. Подключите прибор к одной из обмоток и равномерно вращайте вал. Количество отклонений стрелки — это число полюсов. Учтите, что частота вращения вала при данном методе вычисления несколько ниже полученного результата.
Определение по габаритам
Еще один способ — проведение замеров и вычислений. Многие из тех, кто интересуется, как узнать мощность трехфазного двигателя, предпочитают именно его. Вам понадобятся следующие данные:
Через них вычислите показатель полюсного деления. D умножьте на n и на число Пи — назовем это показание А. 120 умножьте на f — это В. Разделите А на В.
Как видите, чтобы подсчитать значение, достаточно вспомнить школьный курс математики.
Определение по мощности, выдаваемой двигателем
Здесь опять придется вооружиться калькулятором. Узнайте:
Определение мощности электродвигателя в Вт осуществляется по следующей формуле: Ах6.28хВхС.
Для чего необходимо знать мощность двигателя
Из всех технических характеристик электродвигателя (КПД, номинальный рабочий ток, частота вращения и т. д.) самая значимая — мощность. Зная главные данные, вы сможете:
Источник
Как определить мощность, частоту вращения, начало и конец обмоток двигателя без бирки.
Что делать, если вы купили или достали каким-то образом эл.двигатель, на котором отсутствует бирка или шильдик с обозначением его мощности, частоты вращения и т.п.?
Либо на старом движке эти данные стерлись и стали нечитабельны.
При этом паспорта или какой-то другой технической документации у вас под рукой нет. Можно ли в этом случае узнать параметры двигателя самостоятельно?
Конечно же да, причем несколькими способами. Давайте рассмотрим самые популярные из них.
Первоначально для точного определения мощности потребуется выяснить синхронную частоту вращения вала, а перед этим узнать, где у нас начало каждой обмотки, а где ее конец.
По ГОСТ 26772-85 обмотки трехфазных асинхронных двигателей должны маркироваться буквами:
По старому госту обозначение было несколько иным:
Еще раньше можно было встретить надписи Н1-К1 (начало-конец обмотки №1), Н2-К2, Н3-К3.
На некоторых движках для облегчения распознавания концов обмоток их выводят из разных отверстий на одну или другую сторону. Как например на фото снизу.
Но не всегда можно доверять таким выводам. Поэтому проверить все вручную никогда не помешает.
Если никаких обозначений и букв на барно нет, и вы не знаете, где у вас начало, а где конец обмотки, читайте инструкцию под спойлером.
В помощники берете мультиметр и устанавливаете его в режим замера сопротивления.
Одним щупом дотрагиваетесь до любого из шести выводов, а другим поочередно прикасаетесь к остальным пяти проводам, тем самым, ища соответствующую пару.
При ее нахождении на табло мультиметра должна высветиться цифра, показывающее некое сопротивление в Омах.
В остальных случаях с другими проводами сопротивление будет равняться бесконечности (обрыв).
Отмечаете данную обмотку бирками и переходите к оставшимся проводам. Таким нехитрым способом буквально за одну минуту можно «вызвонить» концы всех обмоток.
Однако это еще не все. Главная проблема заключается в том, что вы пока не знаете, какой из двух выводов является началом обмотки, а какой ее концом.
Для того, чтобы это выяснить, соединяете между собой по два вывода от разных обмоток. То есть, условное начало V1 первой обмотки, соединяем с условным концом второй обмотки — U2.
При этом у вас пока нет точной информации начало это или конец. Вы их сами так промаркировали для себя, чтобы сделать последующие замеры.
На другие концы этих двух обмоток (U1 и V2) подаете переменное напряжение 220В или меньше. Зависит это от того, на какое напряжение рассчитан ваш движок.
Смысл всего этого действия – замерить какое напряжение появится на концах третьей обмотки W1-W2. Это так называемый метод трансформации.
Если между W1-W2 будет какое-то значение (10-15В или больше), значит первые две обмотки у вас включены согласовано, то есть правильно. Все подписанные концы V1-V2, U1-U2 вы угадали верно.
Бирки на них менять не нужно.
Если же напряжение между W1-W2 будет очень маленьким или его вообще не будет, то получается, что первые две обмотки вы включили по встречной схеме (неправильно). Бирки на одной из обмоток придется поменять местами.
Разобравшись с двумя фазами переходим к третьей. Здесь процедура та же самая. Соединяете между собой условные начало и конец W1 и U2, а на U1 и W2 подаете 220V.
Замеры делаете между выводами V1 и V2. Если угадали, то двигатель может даже запуститься на двух фазах, ну или по крайней мере между V1 и V2 будет несколько вольт.
Если нет, то просто поменяйте местами бирки W1 и W2.
Второй метод определения начала и конца обмоток еще более простой.
Сперва находите три разные обмотки, как было указано выше. Соединяете их последовательно (условный конец первой с началом второй U2-V1, а конец второй с началом третье V2-W1).
На два оставшихся вывода U1-W2 подаете напряжение 220В. После этого поочередно подносите лампочку к концам каждой из обмоток (U1-U2, V1-V2, W1-W2).
Если она горит везде с одинаковой яркостью, то вы угадали со всеми выводами.
Если яркость будет отличаться, это говорит о том, что данная обмотка перевернута по отношению к двум другим.
На ней бирки нужно поменять местами. Вообще-то по ТБ с лампочкой в качестве контрольки уже давно запрещено работать, поэтому вместо нее лучше используйте мультиметр с функцией замера напряжения.
Для определения частоты по первому способу вам потребуется обычный китайский стрелочный мультиметр (аналоговый, не электронный!).
Определять частоту нужно при положении переключателя мультиметра в режиме измерения тока (100мА). Далее подключаете измерительные щупы в соответствующие разъемы:
Источник
Способы узнать мощность электродвигателя, когда нет бирки
Определить характеристики трехфазного электродвигателя, когда табличка утрачена, можно разнообразными способами: например, потребуется узнать мощность и количество оборотов вала. Удостоверьтесь, что таблички нет на месте, или отсутствует техническая документация (все это должно прилагаться заводом-производителем вместе с оборудованием), после чего переходите к самостоятельному определению рабочих характеристик. И тут сразу возникает вопрос: как узнать мощность электродвигателя, если нет таблички.
Определение мощности счетчиком, когда табличка утрачена
Подойдет как бытовой счетчик, так и портативный. Чтобы показания прибора были четкими, потребуется отключение всех устройств в доме, питающихся от сети, а также всех имеющихся источников света. Даже маломощная включенная лампа исказит показания.
Важно! Убедитесь, что счетчик не крутится, или его лампочка не мигает.
В индукционных моделях показания считываются в киловаттах в час – этот вариант проще. Зафиксируйте цифры на счетчике до того, как включите мотор, и пусть потом поработает минут десять (засеките время). Посмотрите, какие показания получились, и сравните их с предыдущими. Полученная разница умножается на 6 – это и будет мощность электродвигателя в киловаттах.
Проверить электродвигатель с малой мощностью чуть сложнее. Нужно выяснить, сколько оборотов происходит за 1 кВт/ч на счетчике, например, 1600. Запускаем 3-фазный двигатель и видим, что индикатор прибора крутится со скоростью 20 оборотов в минуту. Умножаем 20 на 60 = 1200. 1600 делим на 1200 – получаем мощность. Результат получится с погрешностью, но точность зависит от длительности производимого замера.
Как узнать мощность электродвигателя, если нет таблички, по таблице
Не имея таблички, мощность электродвигателя узнается благодаря разнообразным табличным данным. Потребуется определить:
Совет: Собрав все данные, сверьтесь с таблицами. Информация и видео в интернете есть даже по старым моторам.
Измерьте габариты вала и крепежных отверстий – сопоставьте с таблицей:
Измерив напряжение тока, узнаем, какой мощностью обладает мотор
Определение мощности электродвигателя, если он трехфазный, не имея таблички, возможно и с помощью тока. Двигатель необходимо подключить к электросети, чтобы узнать напряжение. Воспользовавшись амперметром или мультиметром, сначала следует измерить ток в одной обмотке статора, а потом в другой. Данные суммируем, и полученное число потребуется умножить на фиксированное напряжение. Узнав результат – определите мощность 3-фазного мотора даже без таблички.
Найти искомое число предлагается по формуле:
Важно! Определение мощности возможно с помощью мультиметра, совмещающего в себе и амперметр, и вольтметр, и омметр.
Не потребуется табличка, если установить параметры работы двигателя. Известно, что одной из важных характеристик считается величина потребляемого тока. Расчет этого параметра ведется с учетом количества фаз в моторе, напряжения, сопротивления. Для трехфазного берется напряжение в 380 В. И величина тока, которую потребляет электродвигатель, зависит от вида запуска:
Несмотря на то, что формула показывает точные данные, иногда требуются дополнения. В обязательном порядке учитывается тот факт, что полученный результат отражает величину тока, когда используется номинальная нагрузка. Для точных измерений потребуется мультиметр. Электродвигатель на холостом ходу потребляет меньше тока:
Также, когда нет таблички, мощность рассчитывается по сопротивлению обмоток. Для начала необходимо узнать сопротивление, которое концентрируется между выводами. Полученное число делится на 2, и станет известно сопротивление обмотки. Для определения мощности одной обмотки применяется формула: P=(220V*220V)/R. Результат вычисления умножается на 3 (поскольку двигатель 3-фазный). Получаем искомую мощность мотора.
Предложенный вариант используется для определения сопротивления при соединении звездой. Если использовать треугольник, то схема действий немного иная. Узнав величину сопротивления для каждой обмотки в начале и конце, воспользуйтесь формулой, предложенной выше, только результат нужно умножить не на 3, а на 6. Для измерений будет удобно воспользоваться мультиметром. Благодаря несложным расчетами неважно, есть ли табличка на моторе, к тому же в сети много обучающих видео по этой теме.
Вычисление мощности с учетом оборотов вала
Когда табличка на корпусе мотора нечитаема или утеряна, определяем рабочие характеристики 3-фазного двигателя, учитывая оборот вала. Достаточно отсоединить задний кожух, чтобы открылась обмотка статора. Так это будет выглядеть схематически:
Узнать количество оборотов трехфазного мотора возможно благодаря полюсам, используя мультиметр, подключившись к обмотке статора. Вал начнет вращаться, а индикатор мультиметра – показывать отклонения, происходящие за один оборот. При двух полюсах – три тысячи оборотов в минуту, четырех – полторы тысячи, шести – две тысячи, восьми – семьсот пятьдесят.
Если бы была табличка, то последняя цифра на маркировке соответствовала бы количеству полюсов. В обратном случае берем обмотку, раскрываем верхнюю часть. Смотрим, как размещаются секции обмотки. Считаем общее количество пазов, делим на 12 – получаем полюс.
Определяем характеристики мотора, смотря на габариты
Без таблички на корпусе установить рабочие параметры мотора, если он трехфазный, можно по габаритам устройства. Для этого узнайте частоту сети (F), размер диаметра сердечника (D), синхронную частоту валового вращения (N). Достаточно измерить внутреннюю часть статора, чтобы установить, каким диаметром наделен сердечник. Для измерения используются сантиметры.
Учитывая полученные цифры, измерив габарит устройства, посчитайте полюсное деление. Здесь D умножается на N и на число Пи (А). Затем 120 умножается на F – получится B. Потом А делится на В. Для измерения F и N применяется мультиметр. Произвести расчеты нетрудно, зная габарит 3-фазного мотора, без таблички.
Трехфазный электродвигатель и крутящий момент
Крутящий момент определяется через силу, выдаваемую 3-фазным двигателем в попытке преодолеть сопротивление, возникающее при движении, которую умножают на плечо ее приложения. Мкр = VHxPE:0,12566 – формула позволяет определить рабочие параметры мотора. Здесь: VH – объем ДВС, а PE – давление в камере сгорания.
Возникли сложности с определением крутящего момента – воспользуйтесь формулой: Ne=Vh*pe*n:120. Результат высчитывается в киловаттах. Здесь: Vh – объем ДВС, n – частота вращения, pe – давление.
Зачем разбираться в устройстве оборудования, имея 3-фазный мотор: знание рабочих параметров двигателя позволит правильно эксплуатировать устройство, подбирать соответствующие детали, а видео в сети наглядно покажут:
Когда табличка на корпусе – задача упрощается. Но если таблички нет, не стоит отчаиваться, доступно множество вариантов для определения рабочих параметров двигателя.
Источник
Видео
Как определить мощность, частоту вращения, двигателя без бирки или шильдика самому и просто
Как узнать параметры трехфазного двигателя если нету бирки
как определить обороты электромотора
КАК УЗНАТЬ МОЩНОСТЬ ЛЮБОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ ПРИ ПОМОЩИ БОЛГАРКИ?
Мощность электродвигателя. Расчет мощности двигателя по установочным и габаритным размерам.
Определить мощность электродвигателя по диаметру вала, параметрам
Как определить мощность и обороты электромотора
КАК МОЖНО УСИЛИТЬ МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ В ДВА-ТРИ РАЗА!!! В ЧЕТЫРЕ СПОСОБА.
Как определить скорость вращения вала электродвигателя и его мощность.
как определить ,что за двигатель перед вами.
Как определить мощность двигателя по сопротивлению обмоток?
Электродвигатель подключается к сети и измеряется 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 определить мощность и обороты двигателя?
Для определения реального показателя мощности, которую выдает двигатель, необходимо найти скорость валового вращения, измеряемую в числе оборотов за секунду, тяговое усилие двигателя. Частота вращения умножается последовательно на 6,28, показатель силы и радиус вала, который можно вычислить при помощи штангенциркуля.
Какое должно быть сопротивление обмоток асинхронного двигателя?
Исправный асинхронный двигатель должен иметь между одним крайним и средним выводом подключаемой обмотки сопротивление около 30 — 50 Ом, а между другим крайним и средним контактом — 15 — 20 Ом.
Как узнать на сколько киловатт электрический двигатель?
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.
Как определить мощность двигателя формула?
Мощность (N) определяют по формуле: N = A t . Единицей измерения мощности в системе СИ является Ватт (русское обозначение — Вт, международное — W). Для определения мощности двигателя автомобилей и других транспортных средств используют исторически более древнюю единицу измерения — лошадиная сила (л.
Как определить мощность 3 х фазного электродвигателя?
Мощность трехфазного тока равна тройной мощности одной фазы. При соединении в звезду PY=3·Uф·Iф·cosфи =3·Uф·I·cosфи. При соединении в треугольник P=3·Uф·Iф·cosфи=3·U·Iф·cosфи. На практике применяется формула, в которой ток и напряжение обозначают линейные величины и для соединения в звезду и в треугольник.
Как определить мощность двигателя без шильдика?
Если нет шильдика, косвенно мощность можно определить и по сопротивлению обмоток, заодно проверив их целостность. Для этого необходимо измерить сопротивления при помощи омметра и сравнить их с сопротивлением двигателей известных мощностей, либо обратиться к информации от производителей.
Какое должно быть сопротивление обмотки двигателя?
Расхождения показаний по обмоткам должны быть не более 10%. Логично, что сопротивления обмоток зависят от мощности электродвигателя. У маломощных двигателей (сотни ватт) сопротивление каждой обмотки может составлять десятки Ом, у двигателей средней мощности (несколько киловатт) – единицы Ом.
Какое должно быть сопротивление изоляции двигателя?
Сопротивление изоляции должно быть: в статоре не менее 0,5мОм; в фазном роторе не менее 0,2мОм; минимальное сопротивление изоляции термодатчиков не нормируется.
Как проверить обмотку электродвигателя тестером?
Схема его проверки выглядит следующим образом:
- Включите прибор на единицы Ом и измерьте попарно сопротивление ламелей коллектора.
- Затем измерьте сопротивление между корпусом якоря и коллектором.
- Проверьте обмотки статора.
- Измерьте сопротивление между корпусом и выводами статора.
Как определить скорость вращения асинхронного двигателя?
Таким образом становится ясно, что для определения синхронных оборотов асинхронного электродвигателя достаточно определить количество пар его полюсов, что легко сделать, сняв крышку и взглянув на статор. Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз.
Как определить лошадиные силы по объему?
Объем двигателя умножают на среднее давление и на количество оборотов в минуту, деленное на 120. Получаем результат в Квт и переводим в лошадиные силы.
youtube.com/embed/QihRrkIr3Ig» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»/>
Как определить мощность формула?
P = I*U. (
Мощность электрического тока можно вычислить и другим путем. Предположим, что нам известны сила тока в цепи и сопротивление цепи, а напряжение неизвестно.
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:
- Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
- n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
- 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.
Как определить мощность двигателя в лошадиных силах?
Пересчёт в лошадиные силы осуществляется путём умножения мощности двигателя, выраженной в кВт, на множитель, равный 1,35962 (то есть используется переводной коэффициент 1 л. с. = (1 / 1,35962) кВт).
Как рассчитать необходимую мощность двигателя?
Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где: Mкр – крутящий момент (Нм), n – обороты коленвала (об./мин.), 9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин.
Как измерить мощность трехфазного двигателя?
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.
Как узнать мощность трехфазного двигателя зная ток?
Расчет по току
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 определить мощность двигателя формула?
Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где: Mкр – крутящий момент (Нм), n – обороты коленвала (об. /мин.), 9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин.
Как узнать мощность электродвигателя мультиметром?
Силу тока в амперах каждой из обмоток следует измерить специальным тестером. Суммируйте полученные данные. Результат умножьте на напряжение источника тока. Полученное число и является мощностью электродвигателя.
Как определить мощность электродвигателя если на нем нет бирки?
Если нет таблички или на ней сложно что-то прочитать, то можно определить мощность асинхронного электродвигателя без паспорта по габаритам, а именно по диаметру вала. Этот способ определения используют на практике чаще остальных, поскольку нужно только измерить вал штангенциркулем и не нужно подключение к сети.
Сколько меди в двигателе?
сколько меди в электродвигателях таблица
Электродвигатели 4А, 4АМ масса, кг при числе пар полюсов | ||
---|---|---|
Мощность, кВт | 2/3000 об/мин | 8/750 об/мин |
двигатель | медь, кг | |
0,06 | ||
0,09 | 3,3/3 |
Как определить мощность двигателя в кВт?
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.
Как определить мощность коллекторного двигателя?
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.
Как найти полную мощность двигателя?
Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле: S=1.73×I×U, где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ). По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети.
Как определить мощность формула?
Формула мощности представляет собой произведение силы тока на напряжение.
…
Для вычисления тока электросети по мощности и напряжению используют формулы:
- I=P/U – постоянный ток;
- I=P/(U*cos(фи)) — однофазная сеть;
- I=P/(1,73*U*cos(фи)) — трехфазная сеть.
Как определить мощность двигателя в лошадиных силах?
Пересчёт в лошадиные силы осуществляется путём умножения мощности двигателя, выраженной в кВт, на множитель, равный 1,35962 (то есть используется переводной коэффициент 1 л. с. = (1 / 1,35962) кВт).
Как определить тип электродвигателя?
Существует несколько способов определения мощности электродвигателя: диаметру вала, по габариту и длине, по току и сопротивлению, замеру счетчиком электроэнергии.
…
По габаритным размерам
- Длина, ширина, высота корпуса
- Расстояние от центра вала до пола
- Длина и диаметр вала
- Крепежные размеры по лапам (фланцу)
Как определить мощность и частоту оборотов электродвигателя?
Для определения реального показателя мощности, которую выдает двигатель, необходимо найти скорость валового вращения, измеряемую в числе оборотов за секунду, тяговое усилие двигателя. Частота вращения умножается последовательно на 6,28, показатель силы и радиус вала, который можно вычислить при помощи штангенциркуля.
Как определить мощность двигателя физика?
Чтобы вычислить мощность, надо работу разделить на время, в течение которого совершена эта работа. мощность = работа/время. N = A/t, где N — мощность, A — работа, t — время выполненной работы.
Как рассчитать скорость вращения электродвигателя?
Общее число пазов статора разделите на число пазов, приходящихся на одну секцию обмотки одной из фаз. Если получится 2, то перед вами двигатель с двумя полюсами — с одной парой полюсов. Следовательно синхронная частота составляет 3000 оборотов в минуту или примерно 2910 с учетом скольжения.
График мощности и крутящего момента
График мощности и крутящего момента — о чем он говорит?
Пример графика мощности и крутящего момента, полученный со стенда для испытания двигателей PowerTest.
Начнем с определений:
МОЩНОСТЬ (POWER, HORSEPOWER) — это работа, проделанная за единицу времени. Речь идет в данном случае о механической мощности, которая при вращении вала вокруг своей оси описывается выражением:
Где
- ω — угловая скорость вращения вала
- M — крутящий момент
- π — число ~ 3.1416
- n — частота вращения, измеряемая в оборотах в единицу времени (в данном случае одна минута).
Важно отметить что мощность в этой формуле получается в ваттах, для получения результата в лошадиных силах мощность в кВт необходимо умножить на коэффициент 0,735499.
КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ (TORQUE) — это произведение силы в Н, которая приложена к валу не напрямую, а через рычаг (плечо) длиной 1 м, прикрепленный к валу (точка измерения крутящего момента), отсюда и единица измерения Н*м. При такой нагрузке происходит деформация вала ,только не изгиб, который был бы при нулевой длине плеча, а скручивание, при котором отдельные сечения вала не повторяют друг друга, а оказываются повернутыми друг относительно друга на определённые углы, тем большие, чем больше приложенная сила, или чем больше рычаг при одной и той же силе. По этой причине момент называют крутящим. Не следует ожидать, что вы увидите эту закрутку стального вала диаметром, например, 20 мм, нанеся перед нагрузкой на поверхность вала линии, параллельные его оси. Величина закрутки будет в реальности настолько мала, что её непросто измерить даже с помощью специальных приборов, измерителей крутящего момента.
ОБОРОТЫ (RPM — Revolutions Per Minute) — здесь все еще проще, это число оборотов, которое совершает ВАЛ за одну минуту. Измеряется в об/мин.
Часто кажется, что люди не вполне понимают разницу между МОЩНОСТЬЮ и МОМЕНТОМ, тем более, последние связаны друг с другом через еще один ключевой параметр, как на стенде испытаний двигателя, так и в условиях реальной эксплуатации. Это угловая скорость вращения вала.
Например к нам часто приходят запросы «Нам нужно измерить параметры двигателя мощностью 200л.с.» или «какой гидротормоз вы посоветуете на 140 кВт?»
Ответить на этот вопрос можно, но это не гарантирует что заказчик получит желаемый результат. Потому что в вопросе отсутствует информация о скоростных режимах испытываемого на стенде двигателя.
И вопрос обычно задается так, как будто мощность и крутящий момент понятия если не взаимоисключающие, то по меньшей мере не связанные друг с другом.
На самом деле, все наоборот, и необходимо принимать во внимание данные факты:
- МОЩНОСТЬ (скорость выполнения РАБОТЫ) зависит от МОМЕНТА и СКОРОСТИ ВАЛА(ОБОРОТОВ В МИНУТУ).
- МОМЕНТ и ОБОРОТЫ В МИНУТУ — ИЗМЕРЕННЫЕ параметры, однозначно определяющие мощность двигателя.
- Мощность рассчитывается из крутящего момента и оборотов, по следующей формуле:
- МОЩНОСТЬ в Л.с. = КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ х ОБОРОТЫ ÷ 5252
Почему это важно?
При выборе нагружающего устройства это критически важно, так как одну и ту же мощность двигатель может выдавать на стенде как при 1500 об/мин (дизельный двигатель), так и на 20 000 об/мин (двигатель гоночного мотоцикла). Для каждого типа двигателя необходимо подбирать соответствующее нагружающее устройство. А иногда даже не одно, а тандем из двух, первое из которых работает при низких оборотах, а второе при высоких. Если речь идет об испытаниях вновь создаваемых двигателей с широким скоростным диапазоном вращения вала.
Дизельный двигатель и двигатель гоночного мотоцикла.
Двигатель внутреннего сгорания (ДВС) превращает энергию, выделившуюся при сгорании топлива в работу движения поршня, тот в свою очередь передает ее на коленчатый вал, который может создавать определенный КРУТЯЩИЙ МОМЕНТ при заданных оборотах. Величина крутящего момента, который может создать двигатель, обычно существенно зависит от оборотов.
Для разных двигателей эти параметры будут разными в зависимости от геометрических параметров КШМ (кривошипно-шатунного механизма), типа топлива, массы деталей, формы распределительных валов, системы впрыска топлива и управления зажиганием и т. д.
Для маленьких и мощных двигателей необходимо использовать высокооборотистые гидротормоза и индуктивные тормоза
Ниже представлены графики различных гидротормозов для испытания двигателей.
Кривая нагружения для высокооборотистого гидротормоза.
А для больших дизельных двигателей используются гидротормоза, выдающие максимальное тормозное усилие и мощность на низких оборотах
Кривая нагружения гидротормоза для испытания мощных дизельных двигателей.
Что это означает на практике?
Если отойти от теории, то график мощности и крутящего момента — это основные характеристики двигателя. Когда вы въезжаете на своем автомобиле в горку и пытаетесь поддерживать одну и ту же скорость, вам приходится сильнее нажимать на педаль газа. Многим при этом кажется, что мощность останется та же, т.к. скорость не меняется. Но это не так!
При движении в горку двигатель выдает большую мощность при тех же оборотах.
(при неизменной передаче). Это легко проверить, взглянув на текущий расход топлива.
Также это объясняет, зачем двигателю нужна коробка передач, ведь для эффективного разгона и преодоления подъёмов нам необходимо поддерживать обороты в диапазоне максимальной мощности двигателя.
А вот электромобили обходятся без нее. Кривая крутящего момента и мощности у электродвигателя намного более линейна, и к тому же электродвигатель выдает куда большую мощность на низких оборотах.
Зачем измерять мощность и крутящий момент?
Во-первых это необходимая процедура при разработке и сертификации любого нового двигателя.
Во-вторых эти данные помогут при дальнейшей настройке и доработке двигателя, чтобы добиться наилучших эксплуатационных характеристик.
В третьих кривая мощности и крутящего момента, если её сравнить с паспортной — это прямой показатель технического состояния любого двигателя.
Графики мощности дизельного двигателя до ремонта и после ремонта, полученные с испытательного стенда на базе гидротормоза, который можно приобрести в нашей компании.
Определение мощности двигателя
«Как установить мощность 75%?» Это распространенный вопрос, который можно увидеть в списках адресов электронной почты и на веб-форумах. Это важный вопрос, на который нет простого ответа. Процедуры обкатки двигателя, рекомендованные производителями двигателей, определяют желаемые параметры мощности для периода обкатки. Нам также необходимо знать мощность двигателя при проведении летных испытаний крейсерских характеристик. Все POH для самолетов с сертифицированным типом содержат полезные диаграммы настройки мощности, но авиастроители-любители должны составлять свои собственные диаграммы мощности. В этой статье будут обсуждаться некоторые часто используемые способы определения мощности двигателя, а затем будет представлен способ точного определения мощности двигателей Lycoming с помощью послеполетного анализа данных о расходе топлива.
Диаграммы мощности производителей двигателей
Диаграммы мощности, предоставленные производителями сертифицированных двигателей, являются золотым стандартом при определении мощности двигателя, но эти диаграммы имеют существенные ограничения, которые мы должны понимать. Ограничения должны быть указаны на полях таблиц — внимательно прочитайте их. Ограничения, указанные или подразумеваемые, следующие:
1. Смесь должна быть настроена на максимальную мощность.
2. Мощность в таблице указана для стандартной температуры. Если температура выше или ниже стандартной, необходимо применить температурные поправки, указанные в таблице.
3. Мощность в таблице указана для сухого воздуха. Если воздух влажный, мощность будет снижена.
Спонсор освещения авиашоу:
4. Конфигурация двигателя должна соответствовать модели двигателя, указанной в таблице. Любые изменения степени сжатия, системы зажигания или системы подачи топлива могут повлиять на вырабатываемую мощность.
5. Двигатель должен быть в хорошем состоянии. Двигатель с низкой компрессией, дырявыми клапанами, слабой системой зажигания и т.д. не даст заявленной мощности.
Рис. 1. Диаграмма мощности Lycoming IO-360-M1A (упрощена для наглядности).
Диаграммы мощности производителей двигателей могут быть очень пугающими, когда вы впервые смотрите на них. Пусть вас не пугают все эти строки. Если вы можете научиться строить самолет, вы можете научиться читать диаграмму мощности — это не ракетостроение. Даже летчик-истребитель может научиться читать диаграммы мощности (это была шутка — летчикам-истребителям не нужны диаграммы мощности, поскольку они используют только два положения дроссельной заслонки — полный форсаж и холостой ход).
На рис. 1 показана очищенная версия диаграммы мощности двигателя Lycoming серии IO-360-M1A. Если у вас есть такой двигатель, вы можете найти таблицу в Руководстве по эксплуатации двигателя, которое вы должны были получить вместе с вашим двигателем. В левой части диаграммы показана мощность, вырабатываемая на уровне моря при стандартной температуре, в зависимости от числа оборотов в минуту и давления в коллекторе (м.д.). В правой части диаграммы указана мощность при полностью открытой дроссельной заслонке в зависимости от оборотов в минуту и м.п. на различных высотах.
В этом примере давайте определим мощность, вырабатываемую смесью, настроенной на максимальную мощность при 2000 об/мин и 23,6 дюйма м/с. на барометрической высоте 2300 футов при 14 F (-10 C). Начните с правой стороны графика, на котором показаны различные комбинации давления во впускном коллекторе при полностью открытой дроссельной заслонке в зависимости от оборотов в минуту при стандартной температуре. Найдите линию 2000 об/мин, а затем интерполируйте между 22- и 24-дюймовыми линиями, чтобы найти мощность для 23,6 дюймов м. п. при 2000 об/мин, которая обозначена как точка A в примере на графике. Посмотрите налево, чтобы найти 109л.с. Если вы пойдете прямо вниз, вы увидите, что эта комбинация оборотов и давления в коллекторе, по прогнозам, произойдет при полном газе на высоте около 5900 футов.
Теперь перейдите к левой части диаграммы, которая показывает мощность, вырабатываемую на уровне моря при стандартной температуре. Точка B в примере указывает на 2000 об/мин и 23,6 дюйма м.п. Посмотрите вправо, чтобы увидеть, что эта установка мощности будет производить 97 л.с. на уровне моря при стандартной температуре. Теперь мы знаем, какая мощность будет вырабатываться при 2000 об/мин и 23,6 дюймах на уровне моря, а также при 5900 футов. Следующим шагом будет интерполяция, чтобы определить, какая мощность будет производиться на высоте 2300 футов.
Возьмите точку 97 л.с. на графике уровня моря слева и отметьте его на правом графике. Это точка C. Вы увидите ее у левого края той части карты, которая показывает уровень моря на шкале внизу.
Проведите прямую линию от точки C (97 л.с. на уровне моря) до точки A (109 л.с. на высоте 5900 футов). Найдите 2300 футов на шкале внизу и поднимитесь оттуда, чтобы увидеть, где эта высота пересекает линию, которую вы только что нарисовали — 102 л.с. (точка D в примере). Это прогнозируемая мощность при 2000 об/мин и 23,6 дюйма м.с. при стандартной температуре, в сухом воздухе, на барометрической высоте 2300 футов.
Примечание: Если ваш самолет имеет очень эффективную конструкцию воздушного фильтра/корпуса и высокую крейсерскую скорость, вы можете обнаружить, что т. пл. при полностью открытой дроссельной заслонке выше, чем показано в правой части диаграммы мощности. В этом случае прямая линия между точками C и A будет продолжена вверх и вправо, а точка D окажется вправо и вверх от точки A.
Температурная коррекция
линия в нижней части правой половины графика, показывающая стандартную температуру (T S ) в зависимости от высоты. Найдите 2300 футов, подойдите к линии, затем к шкале слева. Вы увидите, что стандартная температура составляет 51 F (10,4 C). В примечании 4 в левом верхнем углу диаграммы представлены два способа корректировки нестандартной температуры.
Формула температурной поправки в примечании 4, предполагающая, что температуры выражены в градусах Фаренгейта, выглядит следующим образом: Если использовать градусы Цельсия, формула будет:
P = P S * SQRT ( 273,15 + T S / 273,15 + T ) [температура в ˚C]
Где
P = мощность при фактической температуре
P S = мощность при стандартной температуре от мощности диаграмма
T = фактическая температура
T S = стандартная температура
Примечание 4 также дает температурную поправку «примерно 1% поправки на каждые 10 F отклонения от T S ». Фактическая температура в нашем примере (14 F) на 37 F ниже, чем стандартная температура 51 F. Поправка составляет 1% на каждые 10 градусов, поэтому у нас есть поправка 3,7% от 102 л.с. или 4 л.с. Прогнозируемая мощность 102+4=106 л.с., в сухом воздухе. Эта температурная поправка для 4 л.с. показана в точках E и F.
Таблицы мощности двигателя: Можно создавать таблицы, имитирующие типичные диаграммы мощности. Электронные таблицы мощности двигателя для Lycoming O-360-A-C, IO-360-A,-C и IO-540-D,-N,-R,-T и-V доступны по ссылкам, указанным в разделе «Онлайн-ресурсы». в конце этой статьи.
Поправка на влажность
Водяной пар в воздухе, т. е. влажность, вытесняет другие составляющие. Более низкое содержание кислорода означает, что можно сжечь меньше топлива, поэтому вырабатывается меньше энергии. Линии давления в коллекторе на диаграммах мощности Lycoming относятся к «сухому давлению в коллекторе», т. е. они действительны для абсолютно сухого воздуха. В реальных условиях при некоторой влажности давление в коллекторе необходимо скорректировать перед вводом диаграммы мощности.
Количество водяного пара в воздухе можно определить по точке росы. В таблицах ниже приведены поправки, которые необходимо применять к т. пл. для различных значений точки росы. Например, если точка росы составляет 59 F (15 C), а давление в коллекторе составляет 29 дюймов, поправка составляет -0,5 дюйма, поэтому мы будем использовать т. пл. 28,5 дюймов при использовании диаграмм мощности.
Точка росы не может быть выше температуры воздуха, а температура воздуха обычно снижается с увеличением высоты над уровнем моря. Таким образом, на высоте обычно присутствует меньше водяного пара, чем на уровне земли. Если воздух достаточно холодный, количество водяного пара, которое он может удерживать, настолько мало, что влияние на мощность незначительно. При 18 F (-8 C) даже полностью насыщенный воздух имеет давление паров всего 0,1 дюйма ртутного столба, что, вероятно, меньше, чем ошибка в нашей точке плавления. датчики.
Мы можем определить точку росы на уровне земли по сообщениям наблюдений за погодой в аэропорту. Точки росы на высоте найти сложнее — лучший источник — данные аэрологического зондирования с метеорологических зондов, которые доступны во многих местах через Интернет. На веб-сайте Университета Вайоминга есть данные из многих мест по всему миру.
Вместо исправления т.пл. перед использованием диаграммы мощности фактическое значение т. пл. можно использовать для расчета мощности, то можно применить следующую приблизительную поправку:
P = P сухой * (( (т.пл. – P h3O ) / т.пл. ) – 0,17) / (1 – 0,17)
Таблица поправок на влажность (C)
Где
P = мощность во влажном воздухе 0059 P dry = мощность в сухом воздухе, из диаграммы мощности
м.п. = фактическое давление в коллекторе
P h30 = M.P. коррекция из приведенных ниже таблиц
Давление водяного пара и приблизительную поправку на мощность для влажного воздуха можно также определить с помощью Таблицы поправок на влажность, приведенной в онлайн-ресурсах.
Влияние степени сжатия
Некоторые строители устанавливают в свои двигатели поршни с более высокой степенью сжатия для увеличения мощности. Степень сжатия является одним из основных факторов, определяющих тепловой КПД двигателей внутреннего сгорания. Чем выше степень сжатия, тем большее количество энергии будет произведено при сгорании данного количества воздуха и топлива. Диаграммы мощности производителя двигателя действительны только в том случае, если степень сжатия соответствует указанной для модели двигателя, указанной в таблице. Если мы изменили степень сжатия нашего двигателя, мы можем сделать приблизительные поправки к мощности из диаграммы мощности, используя теоретическое соотношение между эффективностью и степенью сжатия.
P 2 = P 1 * (1 -CR 2 -0,27 ) / (1 -CR 1 -0,27 )
, где
P 9039 1 0120)
, где
P 9039 1 = PIRGIN степень сжатия
P 2 = мощность с новой степенью сжатия
CR 1 = исходная степень сжатия
CR 2 = новая степень сжатия
Например, если бы у нас был 150-сильный O-320, с 7. 0 : 1 степень сжатия, и мы установили поршни со степенью сжатия 8,5: 1, прогнозируемая мощность с поршнями с более высокой степенью сжатия составляет:
P2 = 150 * ( 1 – 8,5 -0,27 ) / ( 1 – 7,0 -0,27 ) = 161 POH для самолетов с сертифицированным типом, но они полезны только для самолетов с винтами постоянной скорости. Если у нас есть винт с фиксированным шагом, мы не можем использовать логику: «На Cessna 172 ХХХХ об/мин дает 75% мощности, так что это должно работать и на моем самолете». На самом деле, если нам нужны определенные обороты в минуту, давление в коллекторе, необходимое для достижения этих оборотов, будет значительно различаться в зависимости от шага винта, величины лобового сопротивления нашего самолета и т. д. Количество производимой мощности зависит от изменения давления во впускном коллекторе. Использование числа оборотов в минуту для установки мощности работает на самолетах, сертифицированных по типу, потому что производитель провел испытания, чтобы определить, сколько м. п. потребуется для создания заданных оборотов после стабилизации в горизонтальном полете. Это возможно, потому что они знают, какая опора будет установлена и какое сопротивление будет у самолета.
Хотя большинство сертифицированных самолетов с винтами фиксированного шага не имеют коллекторных манометров, они могут быть очень полезными. Например, после набора крейсерской высоты гораздо проще установить мощность с помощью т.п. манометра, чем установить его с помощью оборотов в минуту, так как обороты в минуту меняются вместе с изменением воздушной скорости, но т. пл. почти постоянна и мало меняется при изменении скорости. Наличие м.п. Датчик также позволяет определять мощность с помощью диаграмм мощности.
Эмпирическое правило об/мин/100 + давление во впускном коллекторе
Некоторые летчики с двигателями Lycoming используют эмпирическое правило, основанное на числе оборотов в минуту и максимальной скорости вращения. чтобы определить параметры мощности, чтобы дать желаемый процент мощности. Согласно этому часто цитируемому очень простому эмпирическому правилу, если число оборотов в минуту исчисляется сотнями, а т. пл. в дюймах ртутного столба в сумме 48, то вы находитесь на 75% мощности. Например, 2500 об/мин и 23 дюйма м. п. составляют 25 + 23 = 48. Если сумма 45, то это 65% мощности, а сумма 42 предположительно дает 55% мощности.
Это было бы прекрасное эмпирическое правило, если бы оно работало. Проблема в том, что диаграммы мощности показывают, удерживаем ли мы обороты в минуту и т. п. постоянна, мощность меняется по мере изменения высоты. Мощность также зависит от температуры, и отношение между оборотами в минуту и мощностью различно для клапанов Lycoming с угловым и параллельным клапаном. Таким образом, любое эмпирическое правило, которое игнорирует высоту, температуру и модель двигателя, будет содержать ошибки. Например, рассмотрим мощность, вырабатываемую, согласно диаграммам мощности Lycoming, для O-360-A и
IO-360-A при различных оборотах в минуту и т. пл. что дает сумму 48.
Винт с фиксированным шагом
Многие люди, строящие самолеты с винтами с фиксированным шагом, не устанавливают M.P. калибра, так как они не являются строго необходимыми для управления самолетом. Это нормально работает на самолетах с сертифицированным типом, поскольку производитель знает, какой именно моделью двигателя и винта оснащен самолет, и провел летные испытания, чтобы определить, сколько м.д. требуется стабилизация на желаемых оборотах в крейсерском режиме. Зная взаимосвязь между м. п., оборотами в минуту и скоростью для этой комбинации летательный аппарат/двигатель/пропеллер, производитель создал диаграмму, показывающую, какие обороты в минуту вам нужно установить для достижения желаемой настройки мощности. Это нормально работает на самолетах с сертифицированным типом, где все самолеты каждой модели практически идентичны. Но каждый самолет любительской постройки по сути уникален, поэтому обороты в минуту, которые производят заданную мощность на одном самолете, будут совершенно неверными на другом. Но если у вас хватило предусмотрительности установить м.п. датчик, у вас есть информация, необходимая для использования диаграммы мощности.
Таблицы силы определенно могут вызвать у вас головную боль. Но как только вы освоитесь, определить мощность двигателя будет проще, чем вы думаете.
Приблизительный расчет мощности по расходу топлива
Если мы работаем на смеси для получения пиковой мощности, удельный расход топлива при торможении (BSFC) должен быть порядка 0,5 фунта/л.с. в час, если степень сжатия двигателя равна 8,5: 1 или 8,7:1, или примерно 0,54 фунта/л.с. в час, если степень сжатия 7,0:1. Avgas весит около 6 фунтов на галлон, поэтому мы ожидаем около 12 л.с. на каждый галлон расхода топлива при степени сжатия 8,5:1. Расход топлива 10 галлонов в час подразумевает мощность 120 л.с. при работе на смеси для наилучшей мощности или 66% мощности, если это двигатель мощностью 180 л.с. Если двигатель имеет степень сжатия 7,0:1, мощность, вырабатываемая на смеси для наилучшей мощности, составляет примерно 11 л. с. на каждый галлон расхода топлива.
Если мы работаем на обедненной смеси при пиковой температуре выхлопных газов, BSFC должен быть порядка 0,4 фунта/л.с. в час. Мы можем получить очень приблизительную мощность, умножив расход топлива в галлонах в час на 15.
Lycoming Мощность на основе расхода топлива
Много лет назад инженеры Lycoming разработали метод определения мощности двигателя на основе данных о расходе топлива (оригинальный исходный документ доступен по ссылке, указанной в разделе «Онлайн-ресурсы»). Этот метод, действительный как для богатых, так и для обедненных смесей пиковой температуры выхлопных газов, предназначался для определения мощности в установившихся условиях во время летных испытаний (постоянная высота, число оборотов в минуту, м.д., расход топлива и т. д.) с использованием послеполетных анализ записанных вручную данных. Он не подходит для использования в режиме реального времени в полете, а также для определения мощности двигателя в динамических условиях, таких как взлет или набор высоты.
Этот метод требует точных показаний расхода топлива, оборотов в минуту и четырехцилиндрового выхлопного газа. Он требует устойчивой работы на пике EGT, поэтому он не подходит для условий высокой мощности. Метод рассчитывает мощность, развиваемую в цилиндрах, затем вычитает мощность, теряемую на трение. Испытания на самолете автора показали хорошую корреляцию между расчетной мощностью и скоростью в широком диапазоне расхода топлива, поэтому метод, по-видимому, дает правильное изменение мощности в зависимости от смеси, как богатой, так и обедненной, при пиковой температуре выхлопных газов.
Во-первых, разработайте воспроизводимые методы наклона для операций ROP и LOP, а также предлагаемые параметры мощности (об/мин и м.д. в зависимости от высоты) для крейсерского полета. Затем проведите летные испытания на крейсерской мощности, установив обороты и т. п., затем отрегулируйте смесь до максимальной температуры выхлопных газов. Запишите число оборотов в минуту, м. п. и расход топлива при пиковых значениях температуры выхлопных газов, высоте и OAT. Затем, не перемещая рычаг управления дроссельной заслонкой или винтом, отрегулируйте смесь до желаемого значения ROP или LOP и запишите расход топлива.
После полета рассчитайте мощность в каждой контрольной точке на основе расхода топлива, используя электронную таблицу, указанную в онлайн-ресурсах. Наконец, пересмотрите предложенную таблицу настроек крейсерской мощности по мере необходимости, чтобы приблизиться к целевому проценту мощности. Повторяйте процесс до тех пор, пока таблица крейсерских мощностей не приведет к предполагаемому целевому проценту мощности.
Калибровка индикатора расхода топлива: Точность этого метода равна точности индикатора расхода топлива, поэтому особое внимание следует уделить настройке константы калибровки расходомера топлива. Для калибровки индикатора расхода топлива заправьте топливные баки. Затем запишите расход топлива в каждом полете, измеренный системой расхода топлива, и количество добавленного топлива. Суммируйте оба значения по многим рейсам и сравните их. Продолжайте корректировать калибровку расходомера топлива до тех пор, пока указанное количество топлива, израсходованного за 10 часов полета, не будет находиться в пределах 1% от количества топлива, добавленного после этих полетов. Недостаточно делать это на отдельных рейсах, так как сложно каждый раз наполнять баки до одного и того же уровня. См. в разделе «Интернет-ресурсы» электронную таблицу для расчета поправок к константе калибровки расходомера топлива.
Индикатор мощности EFIS
Многие современные EFIS могут быть настроены на отображение процента номинальной мощности двигателя. Ранние реализации полагались на ввод пользователем таблиц оборотов в минуту, миль в час, высоты и мощности, взятых из диаграмм мощности, и, таким образом, были действительны только при работе на смеси для достижения наилучшей мощности. Некоторые современные EFI включают расход топлива в расчет мощности и пытаются определить, работает ли двигатель в режиме ROP или LOP.
Невозможно узнать, насколько точен дисплей EFIS в процентах, без проведения летных испытаний. Для оценки точности отображаемой мощности в процентах можно использовать следующую предлагаемую тестовую программу:
1. Тщательно откалибруйте показания расхода топлива в течение нескольких полетов, как описано выше.
2. Установите об/мин и м.п. при мощности около 75%.
- Набор смеси для максимальной мощности.
- Запись оборотов в минуту, миль в час, высоты, OAT и мощности EFIS в процентах.
- Повторить с другими комбинациями оборотов в минуту, миль в час и высоты, что даст примерно 75% мощности.
- После полета используйте диаграмму мощности производителя двигателя, чтобы определить мощность для каждой из контрольных точек, включая любую коррекцию OAT, и сравните с мощностью EFIS в процентах.
3. Установите об/мин и м.п. при мощности около 65%.
- Набор смеси для пиковой температуры выхлопных газов.
- Запись оборотов в минуту, м. п., расхода топлива, высоты, OAT и мощности EFIS в процентах.
- Установите смесь для наилучшей мощности и запишите те же элементы данных.
- Установите смесь LOP, если двигатель будет работать ровно, и запишите те же элементы данных.
- Повторить с другими об/мин, т.пл. и комбинации высот, дающие примерно 65% или меньше мощности.
- После полета используйте диаграмму мощности производителя двигателя, чтобы определить мощность для каждой из контрольных точек со смесью для достижения наилучшей мощности, включая любую коррекцию OAT, и сравните с мощностью EFIS в процентах. Если самолет оснащен двигателем Lycoming (или его клоном), используйте метод Lycoming Power from Fuel Flow для расчета мощности в каждом состоянии и сравнения с процентной мощностью EFIS.
Мощность в зависимости от высоты по плотности
Многие пилоты полагают, что мощность изменяется точно в зависимости от высоты по плотности, и они будут тщательно выбирать тестовую высоту, чтобы достичь целевой высоты по плотности для теста. Однако, если мы протестируем различные комбинации условий в диаграммах мощности производителя, мы увидим, что мощность не зависит точно от высоты по плотности. Например, давайте рассмотрим два условия: на 10°C теплее и холоднее стандартной температуры с высотой плотности 7500 футов. Барометрическая высота и OAT составляют 8715 футов/-12,3 C и 6340 футов/+12,4 C. У нас есть быстрый самолет с эффективной системой впуска воздуха, и мы обычно достигаем крейсерского давления в коллекторе, равного атмосферному давлению. Таким образом, наш т.п. будет 21,6 дюйма на высоте 8715 футов и 23,7 дюйма на высоте 6340 футов, и мы используем 2300 об/мин. Диаграмма мощности O-360-A с поправкой на нестандартные температуры предсказывает мощность 139.0,9 л.с. (77,7%) на высоте 6340 футов и 133,3 л.с. (74,1%) на высоте 8715 футов. Различия в мощности между этими двумя условиями приведут к различию TAS, даже если высота по плотности одинакова. Это поднимает очевидный вопрос о том, как можно проводить испытания крейсерских характеристик в реальных условиях, когда температура не одинакова каждый день. Эта проблема будет рассмотрена в следующей статье, посвященной тестированию крейсерских характеристик.
Заключение
Хватит болтать о силе. Двигатели стоп! Теперь вы можете наточить карандаши и удивить своих друзей своим умением измерять мощность двигателя с точностью до второго знака после запятой. Надеюсь, вы один из счастливчиков с двигателем, чья диаграмма мощности имеет хорошие четкие линии, а не слишком много раз скопированные нечеткие линии, которые вы найдете на некоторых диаграммах мощности.
Соображения по рабочей мощности поршневого двигателя самолета
Все авиационные двигатели оцениваются в соответствии с их способностью выполнять работу и производить мощность. На этой странице представлено объяснение работы и мощности и того, как они рассчитываются. Также обсуждаются различные КПД, определяющие выходную мощность поршневого двигателя.
Работа
Физик определяет работу как произведение силы на расстояние. Работа, совершаемая силой, действующей на тело, равна произведению величины силы на расстояние, на которое действует сила.
Работа (Вт) = Сила (F) × Расстояние (D)
Работа измеряется несколькими стандартами. Наиболее распространенная единица называется фут-фунт (ft-lb). Если массу в один фунт поднять на один фут, то будет выполнена работа в один фут-фунт. Чем больше масса и/или чем больше расстояние, тем больше совершаемая работа.
Лошадиная сила
Общепринятой единицей механической мощности является лошадиная сила (л.с.). В конце 18 века Джеймс Уатт, изобретатель паровой машины, обнаружил, что английская рабочая лошадь может работать со скоростью 550 фут-фунтов в секунду, или 33 000 фут-фунтов в минуту, в течение разумного промежутка времени. Из его наблюдений вышла единица лошадиной силы, которая является стандартной единицей механической мощности в английской системе измерения. Чтобы рассчитать номинальную мощность двигателя, разделите мощность, развиваемую в футо-фунтах в минуту, на 33 000 или мощность в футо-фунтах в секунду на 550.
Как сказано выше, работа — это произведение силы на расстояние, а мощность — это работа в единицу времени. Следовательно, если груз массой 33 000 фунтов поднимается на расстояние 1 фут по вертикали за 1 минуту, затрачиваемая мощность составляет 33 000 футо-фунтов в минуту, или ровно 1 л.с.
Работа выполняется не только при приложении силы для подъема; сила может быть приложена в любом направлении. Если 100-фунтовый груз волочат по земле, для выполнения работы все еще прилагается сила, хотя направление результирующего движения приблизительно горизонтально. Величина этой силы будет зависеть от шероховатости земли.
Если гирю прикрепить к пружинным весам, отградуированным в фунтах, а затем потянуть за ручку весов, можно будет измерить необходимое усилие. Предположим, что требуемая сила составляет 90 фунтов, а груз массой 100 фунтов протаскивается на 660 футов за 2 минуты. Объем работы, выполненной за 2 минуты, составляет 59 400 футо-фунтов или 29 700 футо-фунтов в минуту. Поскольку 1 л.с. составляет 33 000 футо-фунтов в минуту, затрачиваемая в этом случае л.с. равна 29 700 л.с. , деленным на 33 000, или 0,9 л.с.
Объем поршня
При прочих равных условиях чем больше рабочий объем поршня, тем большую максимальную мощность способен развить двигатель. Когда поршень перемещается из НМТ в ВМТ, он вытесняет определенный объем. Объем, вытесняемый поршнем, известен как рабочий объем поршня и выражается в кубических дюймах для большинства двигателей американского производства и в кубических сантиметрах для других.
Объем поршня одного цилиндра может быть получен путем умножения площади поперечного сечения цилиндра на общее расстояние, которое поршень проходит в цилиндре за один ход. Для многоцилиндровых двигателей это произведение умножается на количество цилиндров, чтобы получить общий рабочий объем поршня двигателя.
Поскольку объем (V) геометрического цилиндра равен площади (A) основания, умноженной на высоту (h), он выражается математически как:
V = A × h
Площадь основания равна площадь поперечного сечения цилиндра.
Площадь круга
Чтобы найти площадь круга, необходимо использовать число, называемое пи (π). Это число представляет собой отношение длины окружности к диаметру любого круга. Пи нельзя указать точно, потому что это бесконечная десятичная дробь. Это 3,1416, выраженное с точностью до четырех знаков после запятой, что достаточно точно для большинства вычислений.
Площадь круга, как и прямоугольника или треугольника, должна быть выражена в квадратных единицах. Расстояние, равное половине диаметра окружности, называется радиусом. Площадь любого круга находится путем возведения в квадрат радиуса (r) и умножения на π. Формула:
Радиус окружности равен ½ диаметра:
Пример
Вычислить смещение поршня 14-цилиндрового двигателя PWA с цилиндром диаметром 5,5 дюймов и ходом поршня 5,5 дюймов. . Требуемые формулы:
Подставьте значения в эти формулы и завершите расчет.
Округлив до целого числа, общий рабочий объем поршня составляет 1829 кубических дюймов.
Другой метод расчета смещения поршня использует диаметр поршня вместо радиуса в формуле площади основания.
С этого момента вычисления идентичны предыдущему примеру.
Степень сжатия
Все двигатели внутреннего сгорания должны сжимать топливно-воздушную смесь, чтобы получать разумную работу от каждого рабочего такта. Топливно-воздушный заряд в цилиндре можно сравнить со спиральной пружиной в том смысле, что чем больше она сжата, тем большую работу она потенциально способна выполнять.
Степень сжатия двигателя представляет собой сравнение объема пространства в цилиндре, когда поршень находится в нижней части хода поршня, с объемом пространства, когда поршень находится в верхней части хода. [Рисунок 1] Это сравнение выражается в виде коэффициента, отсюда и термин «степень сжатия». Степень сжатия является фактором, определяющим максимальную мощность, развиваемую двигателем, но она ограничена современными сортами топлива, высокими оборотами двигателя и давлением во впускном коллекторе, необходимыми для взлета. Например, если в цилиндре имеется 140 кубических дюймов пространства, когда поршень находится в нижней части, и 20 кубических дюймов пространства, когда поршень находится в верхней части хода, степень сжатия будет 140:20. Если это соотношение выражается в форме дроби, оно будет 140/20 или 7 к 1, обычно представлено как 7:1. 9Рис. 1. Степень сжатия Давление во впускном коллекторе представляет собой среднее абсолютное давление воздуха или топливно-воздушной смеси во впускном коллекторе и измеряется в дюймах ртутного столба («рт.ст.»). Работа нагнетателя увеличивает вес заряда, поступающего в цилиндр.При использовании настоящего нагнетателя с авиационным двигателем давление в коллекторе может быть значительно выше, чем давление внешней атмосферы.Преимущество этого условия состоит в том, что большее количество заряда нагнетается в заданный объем цилиндра, и в результате получается большая мощность в лошадиных силах.0003
Степень сжатия и давление в коллекторе определяют давление в цилиндре в той части рабочего цикла, когда оба клапана закрыты. Давление заряда перед сжатием определяется давлением в коллекторе, а давление на высоте сжатия (непосредственно перед воспламенением) определяется произведением давления в коллекторе на степень сжатия. Например, если бы двигатель работал при давлении во впускном коллекторе 30 дюймов рт. Однако при давлении в коллекторе 60 дюймов ртутного столба давление будет 420 дюймов ртутного столба.
Не вдаваясь в подробности, было показано, что событие сжатия усиливает эффект изменения давления в коллекторе, и величина того и другого влияет на давление заряда топлива непосредственно перед моментом воспламенения. Если давление в это время становится слишком высоким, происходит преждевременное зажигание или детонация, что приводит к перегреву. Преждевременное зажигание — это когда топливно-воздушный заряд начинает гореть до того, как загорится свеча зажигания. Детонация происходит, когда топливно-воздушный заряд воспламеняется свечой зажигания, но вместо того, чтобы сгорать с контролируемой скоростью, он взрывается, вызывая очень быстрый скачок температуры и давления в цилиндре. Если такое состояние существует очень долго, двигатель может быть поврежден или разрушен.
Одной из причин использования двигателей с высокой степенью сжатия является экономия топлива на дальних дистанциях, преобразование большего количества тепловой энергии в полезную работу, чем это делается в двигателях с низкой степенью сжатия. Так как больше теплоты заряда преобразуется в полезную работу, меньше тепла поглощается стенками цилиндра. Этот фактор способствует более холодной работе двигателя, что, в свою очередь, увеличивает тепловой КПД. Здесь снова нужен компромисс между требованием экономии топлива и требованием максимальной мощности без детонации. Некоторые производители двигателей с высокой степенью сжатия подавляют детонацию при высоком давлении в коллекторе, используя высокооктановое топливо и ограничивая максимальное давление в коллекторе.
Указанная мощность в л.с.
Указанная мощность в л.с., вырабатываемая двигателем, рассчитывается на основе указанного среднего эффективного давления и других факторов, влияющих на выходную мощность двигателя. Указанная мощность — это мощность, развиваемая в камерах сгорания без учета потерь на трение в двигателе. Эта мощность рассчитывается как функция фактического давления в цилиндре, зарегистрированного во время работы двигателя.
Для облегчения расчета мощности в лошадиных силах механическое индикаторное устройство, например, прикрепленное к цилиндру двигателя, регистрирует фактическое давление в цилиндре в течение всего рабочего цикла. Это изменение давления может быть представлено в виде графика, показанного на рисунке 2. Обратите внимание, что давление в цилиндре повышается на такте сжатия, достигает пика после верхней точки и уменьшается по мере того, как поршень движется вниз на рабочем такте. Поскольку давление в цилиндре меняется в течение рабочего цикла, вычисляется среднее давление (линия AB). Это среднее давление, если его постоянно прикладывать в течение рабочего такта, будет выполнять ту же работу, что и изменяющееся давление в течение того же периода. Это среднее давление известно как указанное среднее эффективное давление и включено в указанный расчет мощности в лошадиных силах вместе с другими характеристиками двигателя. Если известны характеристики и указанное среднее эффективное давление двигателя, можно рассчитать указанную мощность в лошадиных силах.
Рисунок 2. Степень сжатия произнесите слово «ПЛАНК» для облегчения запоминания формулы: В приведенной выше формуле площадь поршня, умноженная на указанное среднее эффективное давление, дает силу, действующую на поршень, в фунтах. Эта сила, умноженная на длину рабочего хода в футах, дает работу, выполняемую за один рабочий ход, которая, умноженная на количество рабочих ходов в минуту, дает количество футо-фунтов в минуту работы, производимой одним цилиндром. Умножение этого результата на количество цилиндров в двигателе дает количество работы, выполненной двигателем в футо-фунтах. Поскольку л.с. определяется как работа, выполняемая со скоростью 33 000 фут-фунтов в минуту, общее количество фут-фунтов работы, выполняемой двигателем, делится на 33 000, чтобы найти указанную мощность. Тормозная мощностьУказанный расчет мощности, рассмотренный в предыдущем абзаце, представляет собой теоретическую мощность двигателя без трения. Общая мощность, потерянная при преодолении трения, должна быть вычтена из указанной мощности, чтобы получить фактическую мощность, передаваемую на гребной винт. Мощность, передаваемая гребному винту для полезной работы, известна как тормозная мощность (л.с.). Разница между указанной и тормозной мощностью известна как мощность трения, которая представляет собой мощность, необходимую для преодоления механических потерь, таких как насосное действие поршней, трение поршней и трение всех других движущихся частей. Измерение мощности двигателя включает измерение величины, известной как крутящий момент или крутящий момент. Крутящий момент является произведением силы и расстояния силы от оси, вокруг которой она действует, или Крутящий момент = сила × расстояние (под прямым углом к силе) Крутящий момент является мерой нагрузки и правильно выражается в фунтах-дюймах (lb-in) или фунт-футах (lb-ft). Крутящий момент не следует путать с работой, которая выражается в дюйм-фунтах (in-lb) или фут-фунтах (ft-lb). Существует множество устройств для измерения крутящего момента, таких как динамометр или измеритель крутящего момента. Одним из очень простых устройств, которое можно использовать для демонстрации расчета крутящего момента, является тормоз Прони. [Рис. 3]
|