Что такое номинальная мощность двигателя чем отличается от максимальной

Что такое номинальная мощность двигателя чем отличается от максимальной

Это мощность двигателя, с которой он мог бы работать в номинальном режиме — режиме эффективной работы на протяжении длительного времени (не менее нескольких часов). Номинальная мощность измеряется в Вт (кВт) или лошадиных силах (л.с.) и указывается на щитке электрической машины вместе с остальными основными характеристиками.

номинальная мощность электродвигателя

При нагрузках, меньших P_ном, мощность двигателя развивается в полной мере. При загрузке двигателя до номинальной мощности на сравнительно короткий промежуток времени можно считать, что он не используется в полную силу. В такой ситуации бывает целесообразна его кратковременная перегрузка, предел которой определяется перегрузочной мощностью двигателя.

В паспорте электродвигателя заводом-изготовителем всегда указываются номинальные величины мощности P_ном, напряжения U_ном, коэффициента мощности cosϕ_ном, номинальная угловая скорость двигателя ω_ном.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

где I_эк – показатель эквивалентного тока,

U_ном – номинальное напряжение,

cosϕ_ном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

где М_вр – значение вращающего момента,

ω_ном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.

В случае использования электронного счетчика следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

1. Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

BELARUS-80.1/82.1

Трактор предназначен для выполнения различных сельскохозяйственных работ с навесными, полунавесными и прицепными машинами и орудиями, транспортных работ.
Экологический стандарт Stage II.
Трактор BELARUS-80.1 — передняя ось.
Трактор BELARUS-82.1 — передний ведущий мост портального типа с коническими редукторами.

• Главная
• Продукция
• Тракторы
• Базовая модель BELARUS-80.1

• Технические характеристики

• Двигатель Stage 0 (Д-243);
• Двигатель Stage I (Д-243С);
• Реверс-редуктор;
• Грузы балластные задних колес;
• Грузы балластные передние;
• Металлокерамические накладки муфты сцепления;
• Ходоуменьшитель;
• Силовой регулятор ЗНУ;
• Совмещенное прицепное устройство (гидрокрюк, тяговый брус, маятник);
• Комплект для сдваивания задних колес;
• Сиденье дополнительное;
• Тент-каркас, основание тента;
• Кондиционер;
• ПВМ с планетарно-цилиндрическими редукторами.

Агрегатирование

Плуг трёхкорпусный навеснойПКМП-3-40Р предназначен для обработки .

Плуг трёхкорпусный навесной ПЛН-3-35П (в дальнейшем плуг) .

Как выбрать пылесос по силе всасывания, или Мощность мощности рознь…

Пылесос — один из самых необходимых в быту приборов, который хотя бы раз в жизни приходится покупать каждому. О стильном современном пылесосе мечтают многие хозяйки. Чтобы он не разочаровал вас при уборке, следует ориентироваться не только на цену и дизайн, но и на технические характеристики, главной из которых является мощность.

Не стоит жадничать и гнаться за рекордами: приобретенный «не глядя» мощный пылесос может вас неприятно удивить, когда придут счета за электричество. Давайте вместе подберем оптимальный вариант, который позволит обеспечить чистоту в доме и сберечь электроэнергию.

Мощность пылесоса и эффективность уборки

При выборе пылесоса надо обращать внимание на два параметра мощности: полезную, с которой всасывается воздух, и потребляемую от электросети.

Важно знать!

В маркетинговых целях на корпусе пылесоса пишется потребляемая мощность, поскольку этот параметр всегда выглядит солиднее. На самом деле пылесос может потреблять большое количество электроэнергии и при этом слабо всасывать воздух. Данные о мощности всасывания ищите в прилагаемой инструкции или спецификации пылесоса. Также можно воспользоваться информацией на сайтах производителей или продавцов.

Потребляемая мощность, как правило, находится в пределах 1500–2500 Вт, полезная, или мощность всасывания, — 350–500 Вт. Для стандартной уборки небольшой квартиры обычно хватает пылесоса с мощностью всасывания 350–400 Вт. Аллергикам, для которых особенно важно качество уборки, рекомендуются пылесосы с максимальной полезной мощностью. Но будьте готовы в таком случае к быстрому изнашиванию вашего коврового покрытия.

Понятие полезной мощности включает в себя два показателя:

• максимальная полезная мощность.Достигается в первые секунды после включения пылесоса, если пылесборник пуст;
• среднеэффективная полезная мощность.Характеризует работу пылесоса на продолжении всей уборки. Мощность всасывания воздуха снижается по мере того, как заполняется и загрязняется пылесборник. Поэтому среднеэффективная мощность обычно на 30% ниже максимальной.

От чего зависят «силовые» характеристики пылесоса?

Современный пылесос — сложный прибор, и на его мощность всасывания влияет целый ряд факторов:

• двигатель.Это самая главная деталь. КПД двигателя обычно составляет 25–35%. То есть при потребляемой мощности 1500 Вт можно рассчитывать на мощность двигателя 375–525 Вт. Такой мощности теоретически хватит для любых видов уборки, но не стоит забывать и о других нюансах, снижающих полезную мощность;
• тип пылесоса.Мешок или контейнер для сбора пыли — в зависимости от того, чем оснащены пылесосы, при одинаковой мощности потребления они могут демонстрировать разную мощность всасывания;
• типы и количество фильтров.Чем сложнее фильтры и чем их больше, тем меньше мощность всасывания. Пылесос с двумя крупнопористыми фильтрами покажет лучший видимый результат, чем пылесос с пятью мелкопористыми, которые оказывают большее сопротивление воздуху. Но и справится он только с крупной пылью, а перед пыльцой растений, микроорганизмами и другими аллергенами останется бессилен. Чего не сказать о современных пылесосах с циклонной системой фильтрации: они не только могут облегчить жизнь аллергикам, но и показывают непрерывно высокую мощность всасывания за счет технологии ускорения потока воздуха;
• качество сборки пылесоса.При одинаковой мощности двигателя качественно собранный пылесос с тщательной подгонкой деталей показывает более высокую полезную мощность.

Как определить необходимую вам мощность?

Итак, мы разобрались, какой бывает мощность пылесоса и от чего она зависит. Теперь давайте посмотрим, как ею «пользоваться»:

• 350 Вт — мощность всасывания, достаточная для сухой уборки линолеума, паркета, плитки и других гладких поверхностей. Если у вас нет ковров и вы не планируете чистить мягкую мебель, подойдет недорогой, маломощный пылесос;
• 400 Вт — мощность всасывания, позволяющая успешно чистить ковролин и справляться с большим количеством пыли и шерсти, если в доме есть животные;
• 450 Вт и более — мощность всасывания, достаточная для чистки ковров, длинноворсовых покрытий, мягкой мебели.

Наиболее удобный вариант — пылесос с регулятором мощности всасывания, позволяющий проводить уборку любых поверхностей с оптимальными затратами электроэнергии. Регулятор может быть механическим или цифровым. Пылесосы с цифровой регулировкой существенно дороже.

Обратите внимание!

Вертикальные пылесосы, которые выгодно смотрятся в интерьере и работают от аккумуляторов, обычно обладают низкой мощностью всасывания. Для большой квартиры, в которой живут семья и домашние животные, вертикальные пылесосы могут быть рекомендованы только для ежедневного поддержания чистоты. То же можно сказать и о роботах-пылесосах. Исключение составляют последние разработки ведущих производителей, где на качество уборки влияет не полько мощность всасывания, но и насадки, конструкция пылесоса и фильтры.

Как выбрать пылесос по мощности всасывания? Подводим итоги

По мощности всасывания подобрать пылесос довольно просто: чем больше площадь и сложнее уборка, тем больший показатель требуется. Если позволяют финансовые возможности, при прочих равных всегда стоит выбирать наиболее мощный пылесос с регулятором: он точно вас не подведет. Кроме того, ни один производитель не станет конструировать аппарат с заведомо дешевой сборкой и аксессуарами, если на нем установлен мощный качественный двигатель.

Давайте представим себе, что вы определились с типом уборки — сухая или влажная — и полезной мощностью пылесоса, необходимой для ваших задач. Вы приходите в магазин, перед вами стоят ряды красивых пылесосов, и единственное, что вы видите, — потребляемая мощность, обозначенная на корпусе.

Прежде всего, выберите модели известных мировых производителей. Они оснащены надежными двигателями с высоким КПД и отличаются качеством сборки. Если взять условно КПД двигателя равным 35% и требуемую полезную мощность 450 Вт, то получится, что потребляемая мощность составит 1285 Вт. Это электричество, которое потребуется только на работу ничем не нагруженного двигателя! Чтобы определить необходимую вам потребляемую мощность, следует умножить этот показатель, примерно, на 1,5 или 2 — это зависит от того, как решены вопросы фильтрации пыли, какие еще технологии используются в данной конкретной модели. Таким образом, если ваши требования к уборке помещения достаточно высоки и вам требуется максимальная полезная мощность пылесоса, ориентируйтесь на современные модели с мощностью потребления от 2000 Вт.

С 2010 года на двигателях, произведенных в Европе и США, не указывается мощность, а только объем двигателя и крутящий момент в Н/м (Ньютон на метр) или Ft/Lbs (фут на фунт, американский аналог российских кг-сил). Для перевода в европейскую систему исчисления необходимо умножить Ft-lbs на 1.356 – получим Н-м.

Так как эти данные не слишком очевидны, то мы попытаемся в данной ситуации определить какой все-таки мощности тот или иной двигатель.

Мощность измеряется по формуле P (Вт) = Момент (Н-м) *Частоту вращения (Об/мин) / 9.5492

Нужно иметь ввиду, что максимальная мощность и максимальный момент достигаются при разных оборотах двигателя. Так максимальный момент, как видно из графика, будет на оборотах примерно 2400-2600, а максимальная мощность будет при 3600 об/мин.

Поэтому для того, чтобы все-таки узнать на какой мощности у вас работает двигатель, нужно знать на какие рабочие обороты он настроен, что не все производители указывают. Серьезные производители двигателей указывают для этого график, аналогичный представленному внизу, или указывают мощность двигателя достигается при каких оборотах. Если у вас есть регулятор оборотов двигателя – значит максимальная мощность будет на максимальных оборотах.

Этим различием и пользовались производители двигателей – указывалась мощность теоретически возможная при завышенных оборотах (например, 5.0 л.с. которую можно достичь при 4500 об/мин), при этом сам двигатель был настроен при постоянной работе на обороты 3600 – и при них мощность равнялась бы 3.5 л.с. Мощность численно от оборотов зависит гораздо больше, чем от момента. Надо понимать также, что при завышении оборотов мощность растет, а крутящий момент падает.

Практически это означает, что для косилки, чем больше мощность, тем на большие обороты можно раскрутить нож или на те же обороты, но более длинный/тяжелый нож. Но при этом, если задрать обороты и соответственно уменьшить крутящий момент, то нож сможет преодолевать все меньшее сопротивление. То есть наступает ситуация, что при последующем увеличении оборотов, будет уменьшаться крутящий момент и двигатель будет раньше глохнуть при увеличении сопротивления (нагрузки) и значит хуже будет косить густую траву.

Поэтому с 2010 года мощность, если и указывается, то в основном только производителем самой техники, на которую уже установлен тот или иной двигатель, с уже определенным «рабочим» числом оборотов, максимально подходящим к тому виду деятельности техники, на который установлен двигатель. А на двигателях указывается только максимальный крутящий момент, на который и стоит ориентироваться. Ведь чем больше крутящий момент, тем лучше техника будет справляться со своей задачей. Все это касается нормальных (брендовых) производителей техники. Сейчас все больше и больше появляется двигателей из Китая, как и от европейских производителей (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko и т.д.), так и собственно китайских брендов Zongshen, Loncin, Rato, Lifan и других. Также существует большое количество «заказных» марок сделанных на основе аутсорсинга, то есть владелец бренда заказывает двигатели под собственным названием на заводах в Китае. А тут уже все зависит от добросовестности заказчика/поставщика этих агрегатов. По вашей просьбе и за ваши деньги в Китае вам напечатают любой паспорт и наклейки с любыми цифрами. Поэтому покупая культиватор/косилку с гордой надписью 7-8 л.с. с китайским мотором вы можете получить по факту двигатель реальной мощности 4-5 л.с. Но так, как в России потребитель в первую очередь выбирает технику по мощности, то наша компания, по возможности, указывает для бензиновой техники с четырехтактными двигателями две мощности: максимальную – завышенная мощность, которую указывали до 2010 года и продолжают указывать некоторые производители/продавцы для увеличения привлекательности своего товара, и номинальную (реальную). Но номинальную мощность, к сожалению, указывают не все производители или указывают завышенную, выдавая ее за номинальную. При этом этот параметр можно замерить только в заводских условиях, поэтому не во всех товарах есть возможность указать данную характеристику.

Также мы рекомендуем в первую очередь обращать внимание на крутящий момент и объем двигателя. Учитывая, что двигатели на садовой технике сконструированы достаточно просто (нет никакого турбо наддува, форсажа и т.д.), то с одного объема невозможно снять больше мощности на 30-50 %.

С термином «номинальная мощность» мы сталкиваемся практически ежедневно. Выбираем ли или лампу накаливания — везде указано это значение. Единицей измерения являются ватты или киловатты. Казалось бы — что может быть проще в этом вопросе? Ведь еще со школьного курса физики всем известно, что для определения мощности (P) достаточно перемножить значения тока и напряжения. Но что скрывается за словами «номинальная мощность»?

Под термином «номинальный» понимают определенное значение чего-либо, не учитывающее внешних корректирующих факторов. Таким образом, номинальная мощность — указанное производителем значение, которое может быть получено только при предусмотренных расчетных параметрах. Это общее понятие. В каждом же конкретном случае необходимо учитывать свои специфичные особенности. Приведем пример с лампой накаливания. На ее стеклянной колбе отмечено: 230 В, 100 Вт. То есть, 100 Вт может быть достигнуто только при напряжении в 230 В. Номинальная мощность — это те самые 100 Вт. Ее значение уменьшается со снижением напряжения и увеличивается с повышением так как эти параметры находятся в прямой зависимости друг от друга (P=I*U).

Как правило, для большинства электроприборов есть ограничение по верхней границе, обычно 5-10%. Другими словами, допустима работа при 230 В + 23 В = 253 В. Нижний предел может не указываться, как в случае с лампой. Более сложное оборудование ограничено по паспортным параметрам как сверху, так и снизу.

К примеру, как понять термин «номинальная мощность двигателя»? Существует два равноправных определения — одно с точки зрения электричества, а другое исходя из расчетной механической нагрузки на валу. Хотя они непосредственно взаимосвязаны, второе более простое для понимания. Мы приведем оба. На табличке с всегда указано значение мощности. Она численно равна потребляемой из электрической сети при расчетной механической нагрузке, причем температура корпуса должна находиться в допустимых пределах (подразумевается продолжительный режим работы). То есть, можно считать, что паспортное значение равно номинальному. Если же электропривод работает в повторно-кратковременном режиме (ПВ не равно 100%), то такое соответствие не выполняется, так как времени работы недостаточно для перехода в установившийся режим, когда увеличение нагрева компенсируется температурой окружающего воздуха. В этом случае потребуется нагрузочный график: номинальная мощность будет равна произведению паспортного значения P и из подобранного по графику коэффициента. Все вышесказанное верно для электрической составляющей.

Согласно другому определению, номинальная мощность принимается равной механической, развиваемой двигателем при расчетном значении напряжения и температурном режиме, соответствующем паспортному. Таким образом, если напряжение (U) уменьшается, то изменяется и момент силы, хотя скорость вращения вала может остаться прежней. Как было сказано, производителем закладывается в изделие определенный «запас прочности»: колебания U в пределах +-5% позволяет двигателю развивать расчетный момент (при неизменности частоты сети). Для частоты такой запас составляет всего 2,5%.

А вот номинальная мощность трансформатора учитывает только температурный режим. Если посмотреть в паспорт устройства, то там указаны две температуры: номинальная и окружающего воздуха. Если при работе первая не превышает своего расчетного значения, а вторая отличается от паспортных данных незначительно, то в этом режиме трансформатор выдает номинальную мощность. Любое повышение электрической нагрузки вызывает рост тока и температуры, поэтому вполне достаточно контроля последней. Как и в случае с двигателями, допускается небольшое превышение.

Определение мощности двигателя для производственного механизма выполняется в соответствии с нагрузкой на его валу по условиям нагрева. После того как двигатель выбран по ус­ловиям нагрева по каталогу, его проверяют по перегрузочной способности и условиям пуска.

За время работы теплота, обусловленная потерями мощности в двигателе, нагревает его. Допустимая же температура двигателя определяется классом изоляции его обмоток и не должна превышать определенного значения, установленного заводом-изготовителем. Необходимо выбрать такой двигатель по номинальной мощности, при которой он бы нагревался за время работы до температуры, не превосходящей допустимую. Превышение допустимой температуры приводит к потере изоляцией электрической и механической прочности и к выходу двигателя из строя.

Завышение мощности двигателя связано с дополнительными капитальными затратами, увеличением расхода энергии на единицу продукции, а для асинхронных двигателей, кроме того, — с ухудшением коэффициента мощности.

По характеру работы все производственные механизмы разделяются на четыре основные группы:

1) механизмы, работающие длительно с постоянной нагрузкой;

2) механизмы, работающие длительно с изменяющейся на­грузкой;

3) механизмы, часть времени производственного цикла работающие, другую часть находящиеся в неподвижном состоянии (повторно-кратковременный характер работы);

4) механизмы, работающие всего несколько секунд или минут, а затем длительно (десятки секунд или минут) находящиеся в неподвижном состоянии (кратковременный характер работы).

В соответствии с характером работы производственных механизмов установлены три основных номинальных режима двигателей: продолжительный, повторно-кратковременный и кратковременный.

При продолжительном режиме (рис. 12.2, а ) за время работы двигатель успевает нагреться до установившейся температуры. При повторно-кратковременном режиме (рис. 12.2, б ) за время работы t t 0 , когда он отключен от сети, не успеет охладиться до температуры окружающей среды τ 0,с. Однако по прошествии нескольких циклов температура будет колебаться между наибольшими и наименьшими значениями, которые далее остаются постоянными. Основной характеристикой этого режима является относительная продолжительность включения, %,

где t p , t 0 , T ц — соответственно интервалы работы, паузы и цикла.

При кратковременном режиме (рис. 12.2, в ) за время работы t p двигатель не успевает нагреться до установившейся температуры, а за время паузы t 0 успевает охладиться до температуры окружающей среды τ 0,с.

Каждый двигатель может работать в любом из перечисленных режимов. Однако для получения наилучших экономических показателей электротехническая промышленность изготовляет двигатели, специально предназначенные для: а) продолжительного режима; б) повторно-кратковременного режима; в) кратковременного режима.

Рис. 12.2 Нагрузочные графики и изменение температуры двигателя при длительном (а ), повторно-кратковременном (б ) и кратковременном (в ) режимах работы

Для двигателей продолжительного режима в каталогах задается номинальная мощность без каких-либо оговорок о времени работы. Для двигателей повторно-кратковременного режима в каталогах указываются номинальные значения мощности соответственно для ПВ — 15, 25, 40 и 60%. При этом время цикла не должно превышать 10 мин. В противном случае режим работы считается продолжительным. Для двигателей кратковременного режима в каталогах задаются несколько времен работы и соответствующие им номинальные мощности.

В основе выбора мощности двигателя любого режима работы лежит метод средних потерь. Он основан на сравнении средних потерь мощности ΔР ср двигателя за цикл работы с потерями при номинальной нагрузке ΔР ном.