این موتور قدرتی معادل ٥٢٥ اسب بخار را در ٥٦٠٠ دور در دقیقه تولید میکند!
به طور حتم جملاتی شبیه این جمله را بسیار شنیده یا خوانده اید. اما سوال اینجاست که قدرت موتور چگونه بر حسب اسب بخار محاسبه می شود؟
برای این منظور معادله ای وجود دارد که می توان از طریق این معادله با داشتن اطلاعات اولیه مانند گشتاور موتور و دور در دقیقه ؛ قدرت را بر حسب اسب بخار محاسبه نمود:
(Torque * RPM) / 5252 = Horsepower
به طور مثال اگر موتوری در ٤٠٠٠ دور در دقیقه در حال کار باشد و بنابر طراحی این موتور در این دور گشتاوری معادل ٣٠٠ پوند-فوت را تولید کند با استفاده از معادله بالا قدرتی معادل ٢٢٨ اسب بخار دارد .
حال سوال دیگری که ممکن است پیش بیاید این است که عدد ٥٢٥٢ از کجا آمده است؟
پاسخ را باید این طور مطرح کرد که در واقع این عدد حاصل ضرب و تقسیم ضریب های مختلفی ست که در نهایت برای سادگی در نوشتن معادله به این صورت نوشته شده است . اول باید بدانیم که یک اسب بخار معادل ٥٥٠ پوند-فوت در ثانیه است. پوند-فوت واحد گشتاور در سیستم انگلیسی ست که در سیستم SI معادل نیوتن متر میباشد. با دانستن این مطلب اگر بدانیم که موتور در هر ثانیه چه گشتاوری تولید می کند در واقع می توان قدرت آن را محاسبه نمود.اما از طرف دیگر دور موتور به طور معمول بر حسب دور در دقیقه محاسبه می شود. برای تبدیل دقیقه به ثانیه کافی ست که rpm را بر ٦٠ تقسیم کنیم و حال بعد از این کار احتیاج به عددی داریم که واحد نداشته باشد. یعنی واحد دور را باید به خاطر بدست آوردن پوند – فوت بر ثانیه از معادله به نحوی حذف نمود و راه حل این است که دور را به رادیان تبدیل کنیم. برای این کار باید rpm را در عدد 2π ضرب کنیم. پس تا به حال داریم : (2π/60) که معادل عدد ١٠٤٧٢/٠ رادیان بر ثانیه می باشد.
حال تنها کاری که باید انجام دهیم این است که تمام این اعداد را با هم در معادله قرار دهیم با تقسیم عدد ٥٥٠ پوند – فوت بر عدد ١٠٤٧٢/٠ رادیان بر ثانیه خواهیم داشت ٥٢٥٢ که همان عددی ست که در معادله اول مشاهده کردید. این عدد در واقع گشتاور موتور را بر ٥٥٠ تقسیم می کند و rpm را به رادیان بر ثانیه تبدیل می کند که با ضرب تمام این اعداد در نهایت قدرت موتور بدست می آید.
موتورهای الکتریکی عموما وقتی که در بار کامل قرار داشته باشند، در بهترین ضریب توان و کارآیی کار می کنند.
گشتاور
گشتاور راه اندازی مورد نیاز باید کمتر از گشتاور راه اندازی مورد نیاز برای موتور مربوطه باشد. گشتاور موتور هرگز نباید از گشتاور مورد نیاز ماشین متحرک برای رسیدن از حال سکون به حداکثر سرعت پایین تر باشد.
الزامات گشتاور برخی از بارها ممکن است در محدوده وسیعی در نوسان باشد. با وجود آنکه ممکن است گشتاور متوسط مقدار کمی باشد.ولی مقادیر حداکثر گشتاور معمولا به اندازه کافی بالاتر از گشتاور بار کامل می باشند. اگر گشتاورهای بار به صورت متناوب تکرار شوند(به عنوان مثال در کمپرسورهای هوا)، بهترین روش آن است که از یک موتور با درصد لغزش بالا و یک چرخ طیار استفاده شود. ولی در صورتی که بار اعمالی بر موتور معمولا به صورت یکنواخت اعمال شود. می توان از موتوری با لغزش پایین تر و کارآیی بالاتر استفاده نمود. تنها در این مورد خاص است که تمامی بارهای متناوب حداکثر به طور مستقیم توسط خود موتور مهار می شود و به سیستم قدرت منعکس می گردد. علاوه بر موارد فوق، گشتاور نهایی (حداکثر گشتاور موتور) نیز باید بیشتر از حداکثر گشتاور بار باشد.
محفظه ها
شرایط جوی که در اطراف موتور وجود دارد نوع محفظه مورد استفاده برای موتور را تعیین خواهد کرد. هر چه موتور بیشتر محافظت شده باشد قیمت آن نیز بالاتر خواهد بود. لازم به ذکر است که موتورهای کاملا محصور ممکن است برای تامین توان یکسان نسبت به موتورهای باز و موتورهای حفاظت شده، نیازمند استفاده از قاب های بزرگتری باشند.
عایق کاری
چگونگی عایق کاری موتور نیز با توجه به شرایط جوی پیرامون موتور و دمای کارکرد آن تعیین می شود. معمولا دمای محیط 40 درجه سانتی گراد در نظر گرفته می شود. دمای کل موتور یکی از عواملی است که مستقیما بر روی عمر عایق کاری تاثیرگذار خواهد بود. به ازای هر ده درجه تجاوز دما از مقدار حداکثر، عمر موثر عایق های کلاس A,B به نصف کاهش خواهد یافت.
چرخه متغیر
هرگاه بار در چرخه های متداول تغییر کند، انتخاب موتوری که با حداکثر بار سازگاری داشته باشد از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نخواهد بود. در این حالت، برای موتور های القایی که در آن ها سرعت متغیر نیست، باید توان مورد نیاز را بر مبنای مقدار موثر توان (جذر میانگین مربعات) محاسبه نمود. به این ترتیب، توان موثر معادل با توانی است که در کل چرخه مورد نیاز می باشد و گرمای یکسانی را در چرخه عملکرد موتور ایجاد خواهد نمود. لازم به ذکر است که در این حالت نیز نسبت سرعت-گشتاور موتور باید با بار اعمالی مطابقت داشته باشد.
الزامات ماشین متحرک:
1- توان مورد نیاز
2- محدوده گشتاور مورد نیاز
3- تعداد دفعات تکرار شروع به کار و توقف موتور در حالت کارکرد
4- سرعت
5- وضعیت عملکرد (افقی، عمودی، مایل)
6- جهت دوران
7- توان محوری و نیروی پیش ران
8- دمای محیط
9- شرایط محیطی
تغذیه توان الکتریکی:
1- ولتاژ اعمالی به سیستم
2- تعداد فازها
3- فرکانس
4- محدودیت های شدت جریان راه اندازی
درباره ما
برق انقلابی ترین رشته ی جهان
اطلاعات کاربری
لینک دوستان
آمار سایت