Как определить мощность двигателя автомобиля

Как определить мощность и потребляемый ток электродвигателя

Проще воспользоваться токовыми клещами, отсутствуй одно но. В холостом режиме, даже на высоких оборотах двигатель бессилен развить полную мощность. Ниже приведем таблицу, согласно которой можно судить о параметрах прибора по режиму. Не решает задачи целиком. Давайте посмотрим, как определить мощность и ток электродвигателя простыми методами.

Определение тока электродвигателя

Проще использовать токовые клещи. Прибор, дистанционно позволяющий оценить величину напряженности магнитного поля вокруг одиночного провода. Охватывая кольцом шнур питания, получим значение, равное нулю. Поля направлены противоположно фазной и нулевой жил. Работать понадобится сделать розетку с раздельными проводами, показано на снимке. Видим:

Розетка измерения токовыми клещами

1. Деревянное основание. Очевидный выход, принято монтировать розетку на изолятор. Проще достать небольшой обрезок доски.
2. Накладная розетка показана в разобранном виде: основание, корпус лежат отдельно.
3. Со шнура питания снять изоляцию, чтобы охватить каждую жилу отдельно.
4. Найти разборный штекер. Запрещается использовать для мощных приборов, но мы-то выполняем измерения короткий период времени, сопровождая полным контролем. Либо купите стандартный удлинитель в магазине, шнур питания лишите внешней изоляции.

Монтаж основания розетки

Розетка монтируется на доску, потрудитесь надежно зажать провода, блокируя возможность обрыва, выскальзывания. Проще сделать, воспользовавшись обрезком изоляции, показано фото. Прижимаем саморезом, долгая жизнь тестовой розетке обеспечена. При одевании корпуса понадобиться намотать немного изоляционной ленты вокруг шнура для лучшего прижатия. Получился вспомогательный инструмент проведения измерений токовыми клещами.

Рекомендуем начать приборами, мощность которых известна. Например, возьмите электрическую дрель с коллекторным двигателем, начинайте мерить ток. На холостом ходу значение будет ниже номинального. Замечено, при разгоне, от двигателя требуется полная мощность, мгновенные, выдаваемые экраном клещей, близки номиналу. Например, для прибора на фото – 3,2 А, при напряжении розетке 231 вольт дает 740 Вт (номинал 750 Вт). При запуске будет видно: ток резко повышается, потом быстро падает. Полагается успеть засечь вершину горы.

Измерение тока потребления дрели

Обратите внимание: токовые клещи выдают показания через равные короткие промежутки времени, сложно засечь пик с первого раза. Поставьте самую высокую скорость шпинделя, терпеливо жмите курок, пытаясь поймать вершину. Нам удалось с третьего раза. Чтобы сделать годный снимок, опыт исполнялся полтора десятка раз (затвор спускался с задержкой, было сложно поймать момент). Причем после этого получилось фото лишь на 3,1 А (думаем, читатели верят авторам насчет 3,2 А). В ходе опыта было получено однократно значение 4 А, которые относим на случайные скачки тока сети плюс погрешности. Вы же удостоверьтесь: пик повторяется (хотя бы 2 раза из пяти).

В результате ориентировочно определяется мощность коллекторного двигателя электрической дрели. Сразу хотим сказать: отсутствует однозначная зависимость тока холостого тока от номинала мощности. В природе существуют достаточно сложные формулы, воспользоваться ими достаточно непросто. Применить практически – того сложнее. Приводим таблицу примерных соотношений асинхронных типов двигателей, взятую с сайта http://energo.ucoz.ua/. Где достали авторы, остается загадкой, сведения дают возможность понять, как оценить номинальную мощность двигателя по току холостого хода. Напряжение предвидится номинальным, громоздкие приборы потребуется разогреть перед работой. Так говорит ГОСТ Р 53472. Период определен типом подшипников.

Ток холостого хода двигателей

Боитесь ошибиться, берите максимальное значение:

1. До 1 кВт мощности время разогрева составляет ниже 10 мин.
2. Номинальная мощность 1 – 10 кВт, время разогрева полчаса.
3. Номинальная мощность 10 – 100 кВт, время разогрева до часа.
4. Номинальная мощность 100 – 1000 кВт, время разогрева до двух часов.
5. Номинальная мощность свыше 1 МВт, время разогрева до трех часов.

Как оценить примерную мощность? Поясняем. Список дан желающим провести измерения поточнее. Для примерной оценки используем таблицу, избегая забивать мозги. Коллекторный двигатель дрели до измерений при комнатной температуре не разогревался вовсе. Большинство читателей лишено токовых клещей. Большинство мультиметров позволяют измерять ток, шкала ограничена размером 10 А. Обратите внимание, при максимальном лимите следует красный провод подключать к другому гнезду (показано фотографией).

Выбор гнезда подключения

Возле отверстия по-русски (английским языком) написано: время работы с измерениями режимом не превышает 10 секунд (MAX 10SEC) с последующим перерывом четверть часа (EACH 15MIN). В противном случае работоспособность мультиметра не гарантируется, вход без предохранителя (UNFUSED). Рассказывает инструкция. Мультиметр врезается в цепь. Один провод потребуется разомкнуть для измерений. Вместе подумаем, выгодно ли экономически.

Как определить мощность двигателя автомобиля?

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 узнать сколько лошадиных сил на тонну?

Разделите мощность на вес в метрических тоннах. Например, если бы у вас была машина мощностью 400 л. с., которая весила 1,5 метрической тонны, то она имела бы 267 л. с./тонну.

Как узнать сколько лошадиных сил у автомобиля?

Если вы знаете, какой крутящий момент выдает ваш двигатель, вы можете рассчитать мощность вашего автомобиля, умножив число оборотов двигателя на крутящий момент и разделив это число на 5252. Для этого вы также можете использовать онлайн-калькулятор лошадиных сил.

Почему мощность двигателя измеряется в лошадиных силах?

Уатт принял, что в среднем каждая бочка весит около 180 кг и две шахтные лошади могут тянуть ее из шахты со скоростью 2 мили в час. Умножив массу половины бочки на эту скорость и округлив результат, Уатт получил «мощность» одной лошади — «лошадиную силу».

Сколько лошадиных сил у фуры?

Мощность двигателя данного грузового автомобиля 613 л. с., крутящий момент составляет 2792 Нм. Двигатель MP10 обладает объемом в 16 литров, это как раз тот самый объем, что необходим таким автогигантам для серьезной работы.26 мая 2017 г.

Сколько лошадиных сил в одном человеке?

“Мощность” среднего человека составляет приблизительно 0,1 лошадиной силы. Человек развивает мощность на короткое время и до 1 л.

Что такое лошадиная сила в автомобиле?

Сколько лошадиных сил в автомобиле

1 лошадиная сила или л. с. равна мощности, необходимой для подъёма 75-килограммового груза на высоту один метр за 1 секунду. … в киловатты — тогда 1 лошадиная сила будет равна 735,5 Вт или 0,735 кВт.

Сколько лошадиных сил в одной лошади?

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

Как увеличить количество лошадиных сил в двигателе?

16 способов увеличить мощность двигателя

1. Откуда берется мощность? Для того чтобы поднять мощность двигателя внутреннего сгорания, есть два пути. …
2. Снижаем механические потери …
3. Уменьшаем сопротивление на входе …
4. Повышаем степень сжатия …
5. Увеличиваем рабочий объем …
6. Наддуваем …
7. Охлаждаем наддувочный воздух …
8. Нагреваем мотор

Каким образом можно определить объем двигателя?

Для расчета рабочего объема двигателя вам будет нужно посчитать объем одного цилиндра и затем умножить на их количество у ДВС. И того получается: Vдвиг = число Пи умножено на квадрат радиуса (диаметр поршня) умноженное на высоту хода и умноженное на кол-во цилиндров.

Как перевести квт в объем двигателя?

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

Как определить мощность и обороты двигателя?

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.

Как определить мощность по току?

Чтобы найти мощность вам нужно выполнить произведение силы тока на напряжение. Обе величины должны находиться в одних единицах измерения – Вольты и Амперы, тогда результат также получится в Ваттах.

Как рассчитать мощность 3 х фазного двигателя?

Фазный ток обмотки статора генератора равен линейному току линии (Iф=I), а его значение можно получить, воспользовавшись формулой для мощности трехфазного тока: I=P/(1,73·U ·cosфи)=62000/(1,73·380·0,8)=117,8 А. 3.

Определение требуемой мощности двигателя

Выбор электродвигателя предусматривает определение его мощности, типа, частоты вращения вала и основных размеров.

Определение требуемой мощности двигателя

Требуемую мощность электродвигателя определяют на основании исходных данных. Если указана мощность на ведомом валу, то необходимая мощность электродвигателя

где − коэффициент полезного действия (КПД) привода, в общем случае равный произведению частных КПД ступеней редуктора , , ,…, :

Здесь − КПД упругой компенсирующей муфты.

Потери на трение в подшипниках оцениваются множителем .

Значения КПД различных передач приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1. Средние значения КПД механических передач (без учета потерь)

Примечания: 1. Ориентировочные значения КПД закрытых передач в масляной ванне приведены для колес, выполненных по 8-й степени точности, а для открытых – по 9-й; при более точном выполнении колес КПД может быть повышен на 1 … 1,5 %; при меньшей точности – соответственно понижен. 2. Для червячной передачи предварительное значение КПД принимают =0,75 … 0,85. После установления основных параметров передачи значение КПД следует уточнить. 3. Потери в подшипниках на трение оцениваются следующими коэффициентами: для одной пары подшипников качения =0,99 … 0,995; для одной пары подшипников скольжения = 0,98 … 0,99. 4. Потери в муфте принимаются = 0,98. 5. В приводах с параллельными передачами, например, с раздвоенными колёсами, значения КПД из таблицы 1.1 учитывают только один раз.

Если заданы вращающий момент Твых (Нм) и частота вращения ведомого вала n2 (мин -1 ), то требуемая мощность (в киловаттах)

В задании на курсовое проектирование момент на выходном валу задан в виде графика нагрузки, который учитывает фактические условия работы привода.

Рис.1.1

Рассмотрим в качестве примера, приведенный на рис.1.1 график нагрузки привода.

Его следует понимать так:

— в течение суток привод работает 50% времени, т.е. продолжительность его включения ПВ = 50%.

— в течение года привод работает 65% времени и значит общее время работы привода за один год составит

За это время в пусковом режиме двигатель работает 0,003% на моменте, который составляет 1,3 от номинала, т.е. требуется мощность, превышающая расчётную в 1,3 раза. На расчётном моменте (на номинальной мощности двигателя) привод работает 20% времени; на моменте 0,7 от номинала 30% времени и на моменте 0,5 от номинала 50% времени. Анализ графика показывает, если выбрать двигатель по номинальной мощности, то он явно будет недогружен более чем на 50% времени работы, но одновременно он будет и перегружен во время пусков в работу. Это учтено в конструкции серийно выпускаемых асинхронных электродвигателей и в каталоге даётся соотношение пускового момента к номинальному, которое в нашем случае должно быть не менее 1,3. Что касается номинальной мощности, то её на первом этапе следует подсчитать по формуле через эквивалентный момент с учётом графика нагрузки.

Для нашего конкретного случая

и требуемая эквивалентная мощность .

Номинальная требуемая мощность .

Подсчитав то и другое значение можно приступать к выбору мощности электродвигателя.

Пусть, например, нам требуется выбрать мощность двигателя ленточного транспортёра со следующими параметрами: скорость транспортёра — 0,5м/с, усилие на ленте транспортёра — 4000Н, общее КПД привода — 0,81, график нагрузки приведен выше.

По каталогу выпускаемых электродвигателей исходя из номинальной мощности необходимо выбрать двигатель мощностью 3 квт. Исходя из эквивалентной мощности можно выбрать двигатель мощностью 2,2 квт.

Пусть нам требуется электродвигатель с частотой вращения 1500 мин –1 (самая оптимальная частота вращения с точки зрения экономичности и рекомендуемая в курсовом проектировании). Для данных двигателей по каталогу отношение пускового момента к номинальному Т_п / Т_н = 2.

Требуемая пусковая мощность по графику нагрузки .

Серийный электродвигатель мощностью 2,2 кВт обеспечит на пуске мощность кВт. Таким образом, мы имеем право выбрать двигатель мощностью 2,2 кВт, но он будет перегружен на (2,47/2,2) — 11,2% по номинальной мощности. Продолжительность включения нашего двигателя по заданию ПВ = 50% и значит допустима перегрузка по номинальной мощности в пределах, указанных в таблице 1.2.

С учётом таблицы 1.2 мы окончательно имеем право выбрать электродвигатель мощностью 2,2 кВт, хотя по расчёту требуется мощность 2,47 кВт.

И далее в расчётах зубчатых или червячных передач в качестве расчётного можно принимать не номинальный вращающий момент, а эквивалентный.

Как определить ток электродвигателя по мощности?

Для новых электродвигателей в измерении тока нет необходимости — вся информация о токах, номинальной мощности, оборотах и напряжении питания указана на бирке. Без бирки номинальный пусковой ток рассчитывают по формуле. После снятия рабочей нагрузки с вала электродвигатель переходит в режим холостого хода. При такой работе можно узнать исправность устройства, мощность, намагничивающий ток и коэффициент потерь в конструкциях привода.

Номинальный ток электродвигателя — это необходимый параметр при настройке защитной автоматики и подборе питающего провода. Однако, стоит учитывать, что чем выше температура окружающей среды, тем меньшего значения будет максимальный ток отключающего реле.

Формула расчета номинального тока электродвигателя по мощности

Силу тока маломощных асинхронных двигателей Аир до 30 кВт можно определить экстренным методом, с незначительной погрешностью, умножив мощность электродвигателя на 2. Таким образом получаем формулу. При полном отсутствии данных, прочтите статью как определить мощность и обороты электродвигателя без бирки?

Если трехфазный двигатель имеет мощность более 30 кВт, то следует воспользоваться формулой точного расчета номинального тока электродвигателя.

Формула определения рабочего тока по мощности электродвигателя:

где Pн — мощность;

Uн — номинальное напряжение, подающееся на электродвигатель;

η — коэффициент полезного действия (КПД);

cosφ — коэффициент мощности двигателя.

Данная формула поможет рассчитать максимальный допустимый ток, при котором асинхронный трехфазный двигатель сможет работать долгий срок.

Для примера возьмем электродвигатель АИР250S6, из бирки можно понять, что:

Pн = 45кВт, Uн = 380В, cosφ = 0,85, n = 92% (в расчетах будет 0,92).

Iн = 45000/√3(380*0,85*0,92) = 45000/514,696 = 87,43А.

Как измерить пусковой ток электродвигателя

Произвести расчеты пускового тока двигателя можно по формуле:

где Iн — номинальный ток, который вы узнали ранее.

K — кратность пускового тока (можно найти в паспорте двигателя).

Таблицы значений номинального тока двигателей АИР

Если вы знаете маркировку своего электродвигателя, то можете узнать ток из таблиц ниже:

Таблица потребляемых токов электродвигателей АИР 750 об/мин

Номинальный и пусковой ток электродвигателей 1000 об/мин

Рабочий ток трехфазного двигателя 1500 об/мин

Таблица номинального тока электродвигателей 3000 об/мин

Если не получилось узнать значение тока

Номинальный ток — необходимый параметр для настройки защитной автоматики (тепловое реле, мотор-автоматы, релейная защита) и подбора питающего кабеля

При некорректном определении тока, настройка защитной автоматики и подбор провода становятся невозможными, что может привести к сгоранию кабеля и поломке двигателя.

Если у вас не получилось рассчитать силу тока или нет на это времени, позвоните и наши специалисты ответят на все ваши вопросы.

2.2. Расчёт максимальной мощности двигателя

Перед расчётом максимальной мощности двигателя необходимо опреде­лить, какой тип двигателя будет использован (карбюраторный или дизельный). Это нужно сделать, ориентируясь на автомобили близкого класса и типа, а так­же учитывая тенденции развития автомобильной техники. Какой-либо из суще­ствующих двигателей выбирается в качестве ориентировочного прототипа, и по нему назначается номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя n_N (частота вращения, при которой двигатель развивает максимальную мощность). В нашем случае n_N указана в задании.

Максимальная мощность двигателя рассчитывается из условий обеспече­ния возможности движения автомобиля на двух режимах: на режиме заданной максимальной скорости v_max (на высшей передаче) и на режиме заданного мак­симального динамического фактора на высшей передаче D_0max. Исходя из этих условий максимальная мощность двигателя подсчитывается дважды, а затем из двух полученных значений выбирается большее, которое обеспечит возмож­ность движения автомобиля на обоих указанных режимах.

Ниже приводится методика расчёта максимальной мощности двигателя, выполняемого при проектировочном тяговом расчёте автомобиля или автопо­езда.

Расчёт мощности двигателя, необходимой для обеспечения движения ав­томобиля с заданной скоростью N_v, производится по формуле

(2.1)

где G_a — полный вес автомобиля, Н;

ψ — суммарный коэффициент сопротивле­ния дороги на режиме максимальной скорости;

v_max — заданная максимальная скорость автомобиля, км/ч;

к_в — коэффициент обтекаемости, кг/м 3 ;

F — лобовая площадь автомобиля, м 2 ;

η_Т — КПД трансмиссии.

Полный вес автомобиля равен

G_a=m_ag (2.2)

где m_a — полная масса автомобиля, кг (см. пункт 1.2); g — ускорение свободного падения (g=9,81 м/с ).

На суммарный коэффициент сопротивления дороги ψ_v влияет вид дорож­ного покрытия и его состояние, конструкция и состояние шин и давления в них. При исправных шинах и нормальном давлении воздуха данный коэффициент зависит от качества дорожного покрытия. Эта зависимость обычно выражается формулой

(2.3)

где f₀ — коэффициент сопротивления качению при малой скорости;

k_f — коэф­фициент, учитывающий зависимость ψ от скорости автомобиля, имеющийразмерность с 2 /м 2 ;

v — скорость автомобиля, выраженная в м/с (равна скорости в км/ч, делённой на 3,6).

Для режима движения автомобиля с максимальной скоростью

(2.4)

для шин с дорожным рисунком протектора f₀=0,005. 0,008;

для шин с универсальным рисунком протектора f₀=0,008. 0,012;

для шин повышенной проходимости f₀=0,008. 0,014.

Значения коэффициента k_f при движении по асфальтобетонному покрытию принимаются:

для легковых автомобилей k_f=(2,5. 7,5)-10 -6 с 2 /м 2 ;

для грузовых автомобилей k_f=(3,5. 10,5)-10 6 с 2 /м 2 .

Максимальная мощность двигателя по условию обеспечения максималь­ной скорости автомобиля N v _max в случае бензинового двигателя определяется по формуле Лейдермана, связывающей мощность в произвольной точке внешней скоростной характеристики с максимальной мощностью:

где n_v — частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая мак­симальной скорости автомобиля, об/мин;

n_N — выбранная номинальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин.

Для карбюраторных двигателей n_v/n_N=1,05. 1,20,

т.е.n_V = K_V ∙n_N (K_V = 1,05. 1,20).

Коэффициенты формулы Лейдермана для бензи­новых двигателей могут быть приняты равными 1. В случае использования ди­зеля частота вращения коленчатого вала двигателя, соответствующая макси­мальной скорости движения автомобиля, совпадает с номинальной частотой вращения (n_v= n_N), т.е. K_V = 1.

Поэтому для дизеля N v _max =N_v.

Расчёт мощности двигателя, необходимой для обеспечения заданного мак­симального значения динамического фактора на высшей передаче N D _ax, произ­водится при упрощающем предположении, что режим максимального динами­ческого фактора совпадает по частоте вращения коленчатого вала двигателя с режимом максимального крутящего момента.

Частота вращения коленчатого вала двигателя, при которой развивается максимальный крутящий момент n_M, связана с номинальной частотой вращения n_N соотношением

(2.6)

Величина коэффициента k_M принимается:

для бензиновых двигателей k_M=0,5;

для дизельных двигателей k_M=0,70.0,72.

Номинальная мощность на режиме максимального динамического фактора на высшей передаче рассчитывается по формуле

(2.7)

где N_D — мощность двигателя, необходимая для обеспечения заданного значе­ния максимального динамического фактора на высшей передаче, кВт;

D_0max -заданное значения максимального динамического фактора на высшей передаче;

v_D — скорость автомобиля на режиме максимального динамического фактора на высшей передаче, км/ч.

Скорость v_D равна:

для дизелей

Максимальная мощность двигателя по условию обеспечения заданного максимального динамического фактора на высшей передаче N D _мax рассчитывает­ся и для бензиновых двигателей, и для дизелей по формуле Лейдермана

(2.8)

Значения коэффициентов a, b и c можно принять:

для бензиновых двигателей a=b=c=1;

для дизелей a=0,53; b=1,56; c=1,09.

Окончательное значение максимальной мощности двигателя N_max прини­мается как наибольшее из двух полученных значений мощности N v _max и N D _max и округляется до ближайшего большего значения в кВт (см. прил. 3, пункт 2.1).