نحوه محاسبه توان موتور برق
نحوه محاسبه توان موتور برق
نحوه محاسبه توان موتور برق بر اساس پارامتر های کلیدی تعیین می شود که در این مقاله می خواهیم به آموزش آن بپردازیم. موتور های الکتریکی یا برقی در واقع ماشین های الکترو مکانیکی هستند که انرژی الکتریکی را از طریق یک محور چرخان به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند. با وجود تفاوت در اندازه و نوع، اکثر موتور های الکتریکی بر اساس یک اصل اساسی کار می کنند: یک جریان الکتریکی که از طریق سیم پیچ در یک میدان مغناطیسی (استاتور) جریان می یابد، نیرویی ایجاد می کند که سیم پیچ (روتور) را می چرخاند، بنابراین گشتاور (شفت چرخان) ایجاد می کند.
در این سناریو، راندمان موتور نسبتی است از میزانی که موتور، انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کند و با تقسیم توان الکتریکی وارد شده به موتور بر توان مکانیکی تولید شده از موتور محاسبه می شود. سپس خروجی توان مکانیکی بر اساس گشتاور و سرعت زاویه ای محاسبه می شود و در ادامه توان الکتریکی ورودی بر اساس ولتاژ و جریانی که به موتور عرضه می شود، تعیین می گردد. توان مکانیکی خروجی همیشه کمتر از توان الکتریکی ورودی است، زیرا انرژی در طی فرآیند تبدیل به اشکال مختلف مانند گرما، اصطکاک، تلفات اهمی، نویز، تلفات مکانیکی و تلفات مغانطیسی از دست می رود.
تلفات مکانیکی شامل اصطکاک یاتاقان و تهویه است. مقدار آنها به طور مستقیم به سرعت موتور بستگی دارد، یعنی هرچه سرعت بیشتر باشد، تلفات مکانیکی بیشتر است.
برای موتور های سه فاز نا همزمان با روتور فاز، تلفات بین برس ها و حلقه های لغزنده نیز در نظر گرفته می شود.
تلفات مغناطیسی در “سخت افزار” مدار مغناطیسی رخ می دهد. اینها شامل تلفات هیستر زیس و جریان های گردابی در حین برگشت هسته است. مقدار تلفات مغناطیسی در استاتور به فرکانس معکوس مغناطیسی هسته آن بستگی دارد. فرکانس همیشه ثابت است و 50 هرتز می باشد.
شاید دوست داشته باشید: زمان تعویض روغن موتور برق
توان مکانیکی موتور را می توان با استفاده از فرمول زیر محاسبه کرد:
Pmech = Pout = τ * ω
Pout: توان خروجی، اندازه گیری شده در وات (W)؛
τ: گشتاور، بر حسب نیوتن متر یا فوت پوند، اندازه گیری می شود.
ω: سرعت زاویه ای که بر حسب رادیان بر ثانیه (راد بر ثانیه) اندازه گیری می شود.
اگر سرعت چرخش موتور را بر حسب دور در دقیقه بدانید، محاسبه سرعت زاویه ای آسان است:
ω = دور در دقیقه * 2π / 60
ω: سرعت زاویه ای، اندازه گیری شده بر حسب رادیان در ثانیه (rad/s)؛
دور در دقیقه: سرعت چرخش بر حسب دور در دقیقه.
π: ثابت ریاضی پی (3.1415)؛
60: تعداد ثانیه در دقیقه.
توان الکتریکی مصرفی موتور با رابطه زیر تعریف می شود:
گلوله = پین = I * V
پین: توان ورودی، اندازه گیری شده در وات (W)؛
I: جریان، اندازه گیری شده در آمپر (A)؛
V: ولتاژ اعمال شده، اندازه گیری شده در ولت (V).
راندمان موتور به صورت توان خروجی مکانیکی تقسیم بر توان ورودی الکتریکی محاسبه می شود:
راندمان موتور = Pmech / Pelet = Pout / Pin
اگر موتور 100% راندمان داشته باشد تمام توان الکتریکی به انرژی مکانیکی تبدیل می شود (Pin = Pout). با این حال چنین موتور هایی وجود ندارند. حتی موتور های صنعتی کوچک ساخته شده با دقت، حداکثر بازدهی 50-60 درصد دارند.
چگونه توان خروجی موتور را اندازه گیری کنیم؟
همانطور که در بالا توضیح داده شد، تعیین توان خروجی یک موتور نیاز به اندازه گیری دو متغیر به طور همزمان دارد: گشتاور و سرعت زاویه ای. برای اندازه گیری دقیق گشتاور و سرعت زاویه ای، بهتر است پارامتر کلیدی سنسور گشتاور چرخشی را نیز در نظر بگیرید.
سنسور های گشتاور چرخشی در کاربرد هایی استفاده می شوند که اندازه گیری گشتاور باید در یک محور چرخان انجام شود. در این حالت مبدل در خط متصل به شفت می چرخد. یک مبدل گشتاور چرخشی با یک حلقه لغزش یا لوازم الکترونیکی بی سیم برای انتقال سیگنال گشتاور در حین چرخش تعبیه شده است.
سنسور بین موتور و بار مکانیکی کوپل شده است.
همانطور که شفت می چرخد، سنسور گشتاور تولید شده توسط موتور را در پاسخ به بار وارد شده به محور چرخان اندازه گیری می کند. برخی از سنسور های گشتاور دوار مجهز به رمز گذار های داخلی هستند. این انکودر ها زاویه/سرعت تولید شده در طول عملیات را اندازه گیری می کنند.
نحوه محاسبه توان موتور برق بدون برچسب
در صورت عدم وجود گواهی ثبت یا برچسب روی موتور برق، این سوال مطرح می شود: چگونه می توان از قدرت موتور الکتریکی بدون پلاک یا مدارک فنی مطلع شد؟ رایج ترین و سریع ترین راه ها که در مقاله در مورد آنها صحبت خواهیم کرد:
- با مقاومت سیم پیچ
- با طول قطر و شفت
- با جریان بدون بار
- با جریان در بلوک ترمینال
- استفاده از متر القایی (برای موتور های الکتریکی خانگی)
نکته: در روش تعیین قدرت موتور بر اساس قطر و طول شفت، موتور الکتریکی به شبکه متصل شده و ولتاژ اندازه گیری می شود. با استفاده از آمپرمتر، به طور متناوب جریان در مدار هر یک از سیم پیچ های استاتور را اندازه گیری می کنیم. مجموع جریان های مصرف شده را در یک ولتاژ ثابت ضرب می کنیم. عدد حاصل توان موتور الکتریکی بر حسب وات است.
سخن پایانی
در این مقاله سعی کردیم نحوه محاسبه توان موتور برق را به زبان ساده برای شما کاربران محترم بیان کنیم. به هر حال، اگر نمی توانید قدرت موتور را خودتان تعیین کنید، توصیه می کنیم نحوه محاسبه توان موتور برق را به افراد حرفه ای بسپارید. این امر باعث صرفه جویی قابل توجهی در زمان و جلوگیری از خطا های آزار دهنده در عملکرد تجهیزات نحوه محاسبه توان موتور برق می شود.
تیم تخصصی دیجی کلنگ، خدمات راهنمایی در مورد انتخاب موتور حرفه ای، عیب یابی، و تعمیر تجهیزات برقی را بالاترین سطح کیفیت و قیمت مقرون به صرفه، ارائه می کند. به حرفه ای ها اعتماد کنید. همین الان با کارشناسان ما در وب سایت فروشگاهی دیجی کلنگ تماس بگیرید و راهنمایی های لازم را دریافت کنید. تیم کارشناسی ما به صورت شبانه روزی آماده پاسخگویی به سوالات شما، کاربران محترم هستند.
مطالب مرتبط
