Кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө: методдор жана керектүү формулалар

Мазмуну:

Кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө: методдор жана керектүү формулалар
Кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө: методдор жана керектүү формулалар
Anonim

Кимдир бирөө унаа салыгын эсептөө үчүн мотор блогунун күчүн эсептеши керек. Айрымдар үчүн компрессордук кыймылдаткычтын күчүн өз алдынча эсептөө маанилүү. Жарыяланганы менен салыштыруу үчүн кимдир бирөө машинанын күчүн так билүү маанилүү. Жалпысынан, кубаттуулукту эсептөө жана кыймылдаткычты тандоо ажырагыс эки процесс.

Автомобилчилердин унааларынын кыймылдаткычтарынын күчүн өз алдынча эсептеп чыгууга аракет кылууларынын бирден-бир себеби бул эмес. Эсептөө үчүн керектүү формулаларсыз муну жасоо өтө кыйын. Алар бул макалада ар бир айдоочу унаасынын кыймылдаткычынын чыныгы кубаттуулугу канчалык экенин өзү эсептей алышы үчүн берилет.

автомобиль мотору
автомобиль мотору

Кириш

Ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын күчүн эсептөөнүн кеминде төрт жалпы жолу бар. Бул ыкмаларда кыймылдаткычтын төмөнкү параметрлери колдонулат:

  1. Жүгүртүү.
  2. Көлөм.
  3. Буруукөз ирмем.
  4. Күйүү камерасынын ичиндеги эффективдүү басым.

Эсептөө үчүн сиз унаанын салмагын, ошондой эле 100 км/саатка чейин ылдамдануу убактысын билишиңиз керек.

Кыймылдаткычтын күчүн эсептөө үчүн төмөнкү формулалардын ар биринде кандайдыр бир ката бар жана 100% так жыйынтык бере албайт. Алынган маалыматтарды талдоодо муну дайыма эске алуу керек.

Эгерде сиз макалада сүрөттөлүүчү бардык формулаларды колдонуу менен кубаттуулукту эсептесеңиз, анда мотордун реалдуу кубаттуулугунун орточо маанисин биле аласыз, ал эми иш жүзүндөгү натыйжа менен дал келбестик 10дон ашпайт. %.

Эгерде техникалык түшүнүктөрдү аныктоо менен байланышкан ар кандай илимий кылдаттыктарды эсепке албасак, анда кубаттуулукту кыймылдаткыч блоктун иштеп чыккан жана валда моментке айланган энергиясы деп айта алабыз. Ошол эле учурда, кубаттуулук өзгөрмө чоңдук болуп саналат жана анын максималдуу мааниси валдын белгилүү бир айлануу ылдамдыгында (паспорттун маалыматтарында көрсөтүлгөн) жетишилет.

Заманбап ичтен күйүүчү кыймылдаткычтарда максималдуу кубаттуулук мүнөтүнө 5, 5-6, 6 миң революцияда жетет. Ал баллондордогу басымдын эң жогорку орточо эффективдүү маанисинде байкалат. Бул басымдын мааниси төмөнкү параметрлерден көз каранды:

  • күйүүчү май аралашмасынын сапаты;
  • Күйүү толуктугу;
  • күйүүчү май жоготуу.

Күч физикалык чоңдук катары Ватт менен ченелет, ал эми автомобиль өнөр жайында ал аттын күчү менен ченелет. Төмөндөгү ыкмаларда сүрөттөлгөн эсептөөлөр киловатт менен жыйынтыктарды берет, андан кийин аларды ат күчүнө айландыруу керек болот.атайын калькулятор-конвертер.

автомотор
автомотор

Момент аркылуу күч

Күчтү эсептөөнүн бир жолу - мотор моментинин айлануулардын санына көз карандылыгын аныктоо.

Физикадагы ар бир көз ирмем аны колдонуунун ийининдеги күчтүн натыйжасы. Момент – бул кыймылдаткыч жүктүн каршылыгын жеңүү үчүн иштеп чыгуучу күчтүн продуктусу. Дал ушул параметр мотор максималдуу кубаттуулугуна канчалык тез жетээрин аныктайт.

Моментти иштөө көлөмүнүн продуктусунун жана күйүү камерасындагы орточо эффективдүү басымдын 0,12566га (туруктуу) катышы катары аныктоого болот:

  • M=(Vжумуш Peffective)/0, 12566, мында Vжумуш– кыймылдаткычтын жылышы [l], Peffective – күйүү камерасындагы эффективдүү басым [бар].

Кыймылдаткычтын ылдамдыгы кранк валдын айлануу ылдамдыгын мүнөздөйт.

Кыймылдаткычтын моментин жана RPM маанилерин колдонуп, төмөнкү кыймылдаткыч күчүн эсептөө формуласын колдонсо болот:

P=(Mn)/9549, мында M – момент [Нм], n – валдын ылдамдыгы [айн/мин], 9549 – пропорционалдык фактор

Эсептелген кубаттуулук киловатт менен өлчөнөт. Эсептелген маанини аттын күчүнө айландыруу үчүн натыйжаны 1, 36 пропорционалдык коэффициентине көбөйтүү керек.

Эсептөөнүн бул ыкмасы эки эле элементардык формуланы колдонуудан турат, ошондуктан ал эң жөнөкөйлөрдүн бири болуп эсептелет. Ырас, сен дагы көптү кыла аласыңжеңилирээк жана онлайн эсептегичти колдонуңуз, ага сиз унаа жана анын кыймылдаткычы жөнүндө белгилүү маалыматтарды киргизишиңиз керек.

Белгилей кетчү нерсе, кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө үчүн бул формула унаанын дөңгөлөктөрүнө иш жүзүндө келген күчүн эмес, кыймылдаткычтын чыгышында алынган кубаттуулукту гана эсептөөгө мүмкүндүк берет. Айырмасы эмнеде? Күч (эгер сиз аны агым деп ойлосоңуз) дөңгөлөккө жеткенде, мисалы, өткөрүп берүү кутусунда жоготууларга учурайт. Кондиционер же генератор сыяктуу экинчи керектөөчүлөр да маанилүү ролду ойнойт. Көтөрүүгө, тоголонууга, ошондой эле аэродинамикалык каршылыкка туруктуулукту жеңүү үчүн жоготууларды айтпай коюуга болбойт.

Бул кемчилик жарым-жартылай башка эсептөө формулаларын колдонуу менен жабылат.

машинанын кыймылдоо системасынын ички түзүмү
машинанын кыймылдоо системасынын ички түзүмү

Кыймылдаткычтын көлөмү аркылуу кубаттуулук

Кыймылдаткычтын моментин аныктоо дайыма эле мүмкүн боло бербейт. Кээде унаа ээлери бул параметрдин баасын билишпейт. Бул учурда кыймылдаткычтын кубаттуулугун мотордун көлөмүнөн табууга болот.

Бул үчүн агрегаттын көлөмүн иінді валдын ылдамдыгына, ошондой эле орточо эффективдүү басымга көбөйтүү керек. Натыйжадагы маани 120га бөлүнүшү керек:

  • P=(VnPeffektiv)/120 мында V – кыймылдаткычтын жылышы [cm3], n – ылдамдык ийкемдүү валдын айлануусу [айн/мин], Pэффективдүү – орточо эффективдүү басым [MPA], 120 – туруктуу, пропорционалдык фактор.

Унаанын кыймылдаткыч күчү ушинтип эсептелинетүн бирдигин колдонуу.

Көбүнчө стандарттык үлгүдөгү бензин кыймылдаткычтарында Peffective мааниси 0,82 МПадан 0,85 МПага чейин, аргасыз кыймылдаткычтарда - 0,9 МПа, ал эми дизелдик агрегаттарда басымдын мааниси 0,9 МПа менен 2,5 МПа ортосунда.

Бул формуланы колдонууда кыймылдаткычтын реалдуу күчүн эсептөөдө, кВтты л.г.га айландыруу үчүн. с., алынган маанини 0, 735ке барабар коэффициентке бөлүү керек.

Бул эсептөө ыкмасы да эң татаалдан алыс жана эң аз убакытты жана күчтү талап кылат.

Бул ыкманы колдонуп, сиз насостун моторунун күчүн эсептей аласыз.

Аба агымы аркылуу кубат

Блоктун кубаттуулугун аба агымы менен да аныктоого болот. Ырас, бул эсептөө ыкмасы абанын керектөөсүн 5,5 миң айлануу менен үчүнчү ылдамдыкта жазууга мүмкүндүк берүүчү борт компьютери орнотулган унаа ээлерине гана жеткиликтүү.

Мотордун болжолдуу кубаттуулугун алуу үчүн жогоруда көрсөтүлгөн шарттарда алынган керектөөнү үчкө бөлүү керек. Формула мындай көрүнөт:

P=G/3, мында G - абанын агымынын ылдамдыгы

Бул эсептөө идеалдуу шарттарда кыймылдаткычтын иштешин мүнөздөйт, башкача айтканда, трансмиссиядагы жоготууларды, үчүнчү тараптын керектөөчүлөрүн жана аэродинамикалык сүйрөөлөрдү эсепке албастан. Чыныгы кубаттуулук эсептелгенден 10, атүгүл 20% төмөн.

Ошого жараша аба агымынын көлөмү лабораторияда машина орнотулган атайын стендде аныкталат.

Борттогу сенсорлордун окуулары алардын булганышынан көз карандыжана калибрлөөдөн.

Ошондуктан, абаны керектөө маалыматтарынын негизинде кыймылдаткычтын күчүн эсептөө эң так жана эффективдүү эмес, бирок болжолдуу маалыматтарды алуу үчүн абдан ылайыктуу.

Унаанын массасы аркылуу күч жана ылдамдатуу убактысы "жүздөргө"

Автоунаанын салмагын жана анын ылдамдануу ылдамдыгын 100 км/саатка чейин эсептөө кыймылдаткычтын реалдуу күчүн эсептөөнүн эң жөнөкөй ыкмаларынын бири болуп саналат, анткени унаанын салмагы жана жарыяланган ылдамдануу убактысы "жүздөгөн" " бул унаанын паспорттук параметрлери.

Бул ыкма күйүүчү майдын, дизелдик отундун, газдын бардык түрү менен иштеген кыймылдаткычтарга тиешелүү, анткени ал ылдамдануу динамикасын гана эске алат.

Эсептөөдө айдоочу менен бирге унаанын салмагын эске алуу зарыл. Ошондой эле, эсептөөнүн натыйжасын мүмкүн болушунча реалдуу натыйжага жеткирүү үчүн, тормоздоо, тайып кетүү үчүн коротулган жоготууларды, ошондой эле редуктордун реакциясынын ылдамдыгын эске алуу зарыл. Дисктин түрү да роль ойнойт. Мисалы, алдыңкы дөңгөлөктүү унаалар башталганда болжол менен 0,5 секунд жоготот, арткы дөңгөлөктүү унаалар 0,3 секунддан 0,4 секундага чейин жоготот.

Тезден машиненин күчүн ылдамдатуу ылдамдыгы аркылуу эсептөө үчүн калькуляторду таап, керектүү маалыматтарды киргизип, жооп алуу калды. Калькулятор жасаган математикалык эсептөөлөрдү берүүнүн мааниси жок, анткени алардын татаалдыгы бар.

Эсептөөнүн натыйжасы эң так, чындыкка жакын натыйжалардын бири болот.

Унаанын реалдуу күчүн эсептөөнүн бул ыкмасын көпчүлүк эң ыңгайлуусу деп эсептешет, анткени унаа ээлери эң аз күч-аракет жумшашы керек – ылдамдануу ылдамдыгын өлчөө үчүн.100 км/саат жана кошумча маалыматтарды автоматтык эсептегичке киргизиңиз.

асинхрондук мотор
асинхрондук мотор

Мотордун башка түрлөрү

Кыймылдаткычтар унааларда гана эмес, өнөр жайда, ал тургай күнүмдүк турмушта да колдонулары эч кимге жашыруун эмес. Ар кандай көлөмдөгү моторлорду заводдордо - айдоо валдарынан - жана автоматтык эт туурагычтар сыяктуу тиричилик шаймандарынан тапса болот.

Кээде мындай кыймылдаткычтардын реалдуу күчүн эсептеп чыгышыңыз керек болот. Муну кантип жасоо төмөндө сүрөттөлгөн.

3 фазалуу кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө төмөнкүчө жүргүзүлүшү мүмкүн экенин дароо белгилей кетүү керек:

  • P=Mmomentn, мында Mmoment – момент жана n – валдын ылдамдыгы.

Индукциялык мотор

Асинхрондук блок – бул түзүлүш, анын өзгөчөлүгү анын статору жараткан магнит талаасынын айлануу жыштыгы анын роторунун айлануу жыштыгынан ар дайым чоң болуп саналат.

Асинхрондук машинанын иштөө принциби трансформатордун иштөө принцибине окшош. Электромагниттик индукциянын мыйзамдары колдонулат (орамдын убакыт боюнча өзгөрүп туруучу агымынын байланышы андагы ЭККны индукциялайт) жана Ампер (белгилүү узундуктагы өткөргүчкө электромагниттик күч таасир этет, ал аркылуу белгилүү бир маанидеги талаада ток өтөт. индукциянын).

Асинхрондук кыймылдаткыч негизинен статор, ротор, вал жана таянычтан турат. Статор төмөнкү негизги компоненттерди камтыйт: орогуч, өзөк, корпус. Ротор өзөктөн жана орогучтан турат.

Асинхрондук кыймылдаткычтын негизги милдети – трансформациястатордун орамына берилүүчү электр энергиясы айлануучу валдан алынуучу механикалык энергияга айланат.

асинхрондуу мотордун мисалы
асинхрондуу мотордун мисалы

Асинхрондук кыймылдаткычтын күчү

Илимдин техникалык тармагында бийликтин үч түрү бар:

  • толук (S тамгасы менен көрсөтүлгөн);
  • активдүү (P тамгасы менен көрсөтүлгөн);
  • реактивдүү (Q тамгасы менен көрсөтүлгөн).

Толук кубаттуулукту реалдуу жана элестүү бөлүккө ээ болгон вектор катары көрсөтсө болот (математиканын комплекстүү сандарга байланыштуу бөлүмүн эстеп калуу керек).

Чыныгы бөлүгү - бул валды айлантуу, ошондой эле жылуулукту өндүрүү сыяктуу пайдалуу иштерди аткарууга сарпталган активдүү күч.

Элестүү бөлүк магнит агымын түзүүгө катышкан реактивдүү күч менен туюнтулган (F тамгасы менен көрсөтүлгөн).

Асинхрондук блоктун, синхрондуу кыймылдаткычтын, туруктуу токтун машинасынын жана трансформатордун иштөө принцибинин негизин түзгөн магнит агымы.

Реактивдүү кубат конденсаторлорду заряддоо, дроссельдердин айланасында магнит талаасын түзүү үчүн колдонулат.

Активдүү кубаттуулук ток менен чыңалуу менен кубаттуулук коэффициентинин көбөйтүндүсү катары эсептелет:

P=IUcosφ

Реактивдүү кубаттуулук ток менен чыңалуу жана фазадан 90° кубат фактору катары эсептелет. Болбосо, сиз жаза аласыз:

Q=IUsinφ

Толук кубаттуулуктун мааниси, эгерде аны вектор катары көрсөтүүгө болорун эстесеңиз,активдүү жана реактивдүү кубаттуулуктун квадраттарынын түпкү суммасы катары Пифагор теоремасын колдонуу менен эсептөөгө болот:

S=(P2+Q2)1/2.

Эгерде жалпы кубаттуулуктун формуласын жалпы түрдө эсептесек, S тогу менен чыңалуунун көбөйтүндүсү экени көрүнүп турат:

S=IU

Күч фактору cosφ – активдүү компоненттин көрүнүүчү кубаттуулукка катышына сан жагынан барабар чоңдук. cosφ билип, sinφ табуу үчүн, φнин маанисин градус менен эсептеп, анын синусун табышыңыз керек.

Бул ток менен чыңалууга негизделген мотордун стандарттык күчүн эсептөө.

DC машина
DC машина

3 фазалуу асинхрондук блоктун кубаттуулугун эсептөө

Асинхрондуу 3 фазалуу кыймылдаткычтын статорунун орамындагы пайдалуу кубаттуулукту эсептөө үчүн фазалык чыңалууну фазалык токко жана кубаттуулук коэффициентине көбөйтүңүз жана алынган кубаттуулукту үчкө (фазалардын санына) көбөйтүңүз.:

  • Pstator=3UfIfcosφ.

Күчтү эсептөө эл. активдүү кыймылдаткычтын, башкача айтканда, мотор валынан алынган кубаттуулук төмөнкүдөй өндүрүлөт:

  • Poutput=Pstator – Pжоготуу.

Асинхрондук кыймылдаткычта төмөнкү жоготуулар болот:

  • статор орогундагы электрдик;
  • статор өзөктүү болотто;
  • ротордун орогундагы электрдик;
  • механикалык;
  • кошумча.

Реактивдүү статордук орамдагы үч фазалуу мотордун кубаттуулугун эсептөө үчүнмүнөзү үчүн, бул бийликтин үч компонентин кошуу керек, атап айтканда:

  • статор орамасынын агып кетүү агымын түзүү үчүн керектелген реактивдүү кубаттуулук;
  • ротор орогунун агып кетүү агымын түзүү үчүн керектелген реактивдүү кубаттуулук;
  • негизги агымды түзүү үчүн реактивдүү кубат колдонулат.

Асинхрондук кыймылдаткычтагы реактивдүү кубат негизинен өзгөрмө электромагниттик талааны түзүүгө жумшалат, бирок күчтүн бир бөлүгү адашкан агымдарды түзүүгө жумшалат. Адашып кеткен агымдар негизги магнит агымын алсыратат жана асинхрондук блоктун натыйжалуулугун төмөндөтөт.

Учурдагы кубат

Асинхрондук кыймылдаткычтын кубаттуулугун эсептөө учурдагы маалыматтарды колдонуу менен жүргүзүлүшү мүмкүн. Бул үчүн, бул кадамдарды аткарыңыз:

  1. Моторду иштетиңиз.
  2. Амперметрди колдонуп, ар бир бурулушта токту өлчөңүз.
  3. Экинчи абзацта алынган өлчөөлөрдүн жыйынтыктарынын негизинде учурдагы орточо маанини эсептеңиз.
  4. Орточо токту чыңалууга көбөйтүңүз. Кубат алыңыз.

Күчтү дайыма ток менен чыңалуунун натыйжасы катары эсептесе болот. Бул учурда, ал U жана I кандай баалуулуктарды алуу керек экенин билүү маанилүү. Бул учурда, U - берүү чыңалуусу, ал туруктуу чоңдук жана I токтун кайсы орамда (статор же ротор) өлчөнгөнүнө жараша өзгөрүшү мүмкүн, ошондуктан анын орточо маанисин тандоо керек.

Өлчөмү боюнча күч

Статордун ар кандай компоненттери бар, алардын бири өзөк. менен кыймылдаткыч күчүн эсептөө үчүнөлчөмдөрдү колдонуп, төмөнкүнү аткарыңыз:

  1. Өзөктүн узундугун жана диаметрин өлчөңүз.
  2. Кийинки эсептөөлөр үчүн колдонула турган C туруктуусун эсептеңиз. C=(πDn)/(120f)
  3. P кубатын эсептеңиз P=CD2ln10-6, мында C - эсептелген константа, D - өзөктүн диаметри, n - валдын айлануу ылдамдыгы, l - өзөктүн узундугу.

Электр кыймылдаткычынын кубаттуулугун эсептөө чындыкка мүмкүн болушунча жакын болушу үчүн бардык өлчөөлөрдү жана эсептөөлөрдү максималдуу тактык менен жасаган жакшы.

DC мотор
DC мотор

Тартуу күчү

Асинхрондук кыймылдаткычтын күчүн тартуу күчүнүн мааниси менен да аныктоого болот. Бул үчүн, өзөктүн радиусун өлчөө керек (канчалык так, ошончолук жакшы), агрегаттын валынын айлануу ылдамдыгын бекитүү, ошондой эле динамометрдин жардамы менен кыймылдаткычтын тартуу күчүн өлчөө керек.

Бардык маалыматтар төмөнкү формулага алмаштырылышы керек:

P=2πFnr, мында F - тартуу күчү, n - валдын айлануу ылдамдыгы, r - өзөктүн радиусу

Асинхрондук кыймылдаткычтын нюансы

Үч фазалуу кыймылдаткычтын күчүн эсептөө үчүн колдонулган жогоруда аталган формулалардын баары моторлор ар кандай өлчөмдө, ар кандай ылдамдыкта болушу мүмкүн, бирок акырында бирдей күчкө ээ болот деген маанилүү тыянак чыгарууга мүмкүндүк берет..

Бул мүмкүндүк беретдизайнерлер ар кандай шарттарда колдонула турган кыймылдаткычтардын моделдерин түзүшөт.

DC мотор

Туруктуу ток кыймылдаткычы – бул туруктуу токтон алынган электр кубатын механикалык күчкө айландыруучу машина. Анын иштөө принцибинин асинхрондук машина менен эч кандай байланышы жок.

Туруктуу ток кыймылдаткычы статордон, арматурадан жана таянычтан, ошондой эле контакт щеткаларынан жана коммутатордон турат.

Коллектор - өзгөрмө токту туруктуу токко (жана тескерисинче) айландыруучу түзүлүш.

Мындай агрегаттын ар кандай жумушту аткарууга сарпталган пайдалуу кубаттуулугун эсептөө үчүн арматуранын ЭМӨсүн арматура токуна көбөйтүү жетиштүү:

  • P=EaIa.

Сиз көрүп тургандай, туруктуу ток кыймылдаткычынын күчүн эсептөө асинхрондук кыймылдаткычта жасалган эсептөөлөргө караганда алда канча жөнөкөй.

Сунушталууда: