Efektyvumo koeficientas (COP) yra sistemos efektyvumo matas energijos konversijos arba perdavimo požiūriu, kuris nustatomas pagal naudingai sunaudotos energijos ir visos sistemos gaunamos energijos santykį.
efektyvumą- vertė yra be matmenų, ji paprastai išreiškiama procentais: 
Šilumos variklio našumo koeficientas (COP) nustatomas pagal formulę: , kur A = Q1Q2. Šilumos variklio efektyvumas visada yra mažesnis nei 1.
Carnot ciklas yra grįžtamasis žiedinis dujų procesas, susidedantis iš dviejų iš eilės einančių izoterminių ir dviejų adiabatinių procesų, atliekamų su darbiniu skysčiu. 
Apvalus ciklas, kurį sudaro dvi izotermos ir du adiabatai, atitinka maksimalų efektyvumą.
Prancūzų inžinierius Sadi Carnot 1824 m. išvedė idealaus šiluminio variklio maksimalaus efektyvumo formulę, kur darbinis skystis yra idealios dujos, kurių ciklas susideda iš dviejų izotermų ir dviejų adiabatų, tai yra, Karno ciklas. Carnot ciklas yra realus šilumos variklio darbo ciklas, kuris atlieka darbą dėl šilumos, tiekiamos į darbinį skystį izoterminio proceso metu.
Carnot ciklo efektyvumo, ty didžiausio šilumos variklio efektyvumo, formulė yra tokia: 
, kur T1 – absoliuti šildytuvo temperatūra, T2 – absoliuti šaldytuvo temperatūra.
Šilumos varikliai– Tai konstrukcijos, kuriose šiluminė energija paverčiama mechanine energija.
Šilumos varikliai yra įvairūs tiek dizaino, tiek paskirties. Tai garo varikliai, garo turbinos, varikliai vidaus degimas, reaktyviniai varikliai.
Tačiau, nepaisant įvairovės, įvairių šilumos variklių veikimo principe yra bendrų bruožų. Pagrindiniai kiekvieno šilumos variklio komponentai:
- šildytuvas;
- darbo organas;
- šaldytuvas.
Šildytuvas skleidžia šiluminė energija, kaitinant darbinį skystį, esantį variklio darbinėje kameroje. Darbinis skystis gali būti garas arba dujos. Priėmus šilumos kiekį dujos plečiasi, nes. jo slėgis yra didesnis už išorinį slėgį ir judina stūmoklį, sukurdamas teigiamą darbą. Tuo pačiu metu jo slėgis krinta, o tūris didėja. Jei suslėgsime dujas, eidamas per tas pačias būsenas, bet priešinga kryptimi, tada atliksime tą pačią absoliučią vertę, bet neigiamą darbą. Dėl to visas ciklo darbas bus lygus nuliui. Kad šiluminio variklio darbas skirtųsi nuo nulio, dujų suspaudimo darbas turi būti mažesnis nei plėtimosi darbas. Kad suspaudimo darbas būtų mažesnis nei plėtimosi darbas, būtina, kad suspaudimo procesas vyktų žemesnėje temperatūroje, tam darbinis skystis turi būti aušinamas, todėl į šaldytuvo konstrukciją įtrauktas šaldytuvas. šiluminis variklis. Darbinis skystis kontaktuodamas su šaldytuvu atiduoda tam tikrą šilumos kiekį.
Efektyvumas yra įrenginio ar mašinos efektyvumo charakteristika. Naudingumas apibrėžiamas kaip sistemos išėjimo naudingosios energijos santykis su visu sistemai tiekiamos energijos kiekiu. Efektyvumas yra bematis ir dažnai išreiškiamas procentais.
Formulė 1 – efektyvumas
kur- A naudingo darbo
—K viso išleisto darbo
Bet kuri sistema, kuri atlieka bet kokį darbą, turi gauti energiją iš išorės, kurios pagalba bus atliekamas darbas. Paimkite, pavyzdžiui, įtampos transformatorių. Įvestis yra tinklo įtampa 220 voltų, 12 voltų įtampa pašalinama iš išvesties į maitinimą, pavyzdžiui, kaitrinė lempa. Taigi transformatorius paverčia įėjimo energiją į reikiamą vertę, kuriai esant lempa veiks.
Tačiau ne visa iš tinklo paimta energija pateks į lempą, nes transformatoriuje yra nuostolių. Pavyzdžiui, magnetinės energijos praradimas transformatoriaus šerdyje. Arba praradimas aktyvus pasipriešinimas apvijos. Kur elektros energija bus paversta šiluma nepasiekus vartotojo. Ši šiluminė energija šioje sistemoje yra nenaudinga.
Kadangi jokioje sistemoje negalima išvengti galios nuostolių, efektyvumas visada yra mažesnis nei vienetas.
Efektyvumas gali būti vertinamas kaip visos sistemos, susidedančios iš daugelio atskirų dalių. Taigi, norint nustatyti kiekvienos dalies efektyvumą atskirai, bendras efektyvumas bus lygus visų jos elementų efektyvumo sandaugai.
Apibendrinant galime pasakyti, kad efektyvumas lemia bet kurio įrenginio tobulumo lygį energijos perdavimo ar konvertavimo prasme. Taip pat nurodoma, kiek į sistemą tiekiamos energijos išleidžiama naudingam darbui.
Turinys:Kiekviena sistema ar įrenginys turi tam tikrą našumo koeficientą (COP). Šis rodiklis apibūdina jų darbo efektyvumą grąžinant ar transformuojant bet kokios rūšies energiją. Pagal savo vertę efektyvumas yra neišmatuojamas dydis, pavaizduotas forma skaitinė reikšmė svyruoja nuo 0 iki 1 arba procentais. Ši charakteristika visiškai taikoma visų tipų elektros varikliams.
Elektros variklių naudingumo charakteristikos
Elektros varikliai priklauso įrenginių, atliekančių transformaciją, kategorijai elektros energijaį mechaninę. Šių įrenginių efektyvumo koeficientas lemia jų efektyvumą atliekant pagrindinę funkciją.
Kaip sužinoti variklio efektyvumą? Elektros variklio efektyvumo formulė atrodo taip: ƞ \u003d P2 / P1.Šioje formulėje P1 yra tiekiama elektros galia, o P2 yra naudojama variklio generuojama mechaninė galia. Reikšmė elektros energija(P) nustatomas pagal formulę P \u003d UI, o mechaninis - P \u003d A / t, kaip darbo ir laiko vieneto santykis.
Renkantis elektros variklį reikia atsižvelgti į naudingumo koeficientą. Didelę reikšmę turi efektyvumo nuostoliai, susiję su reaktyviosios srovės, galios sumažinimas, variklio šildymas ir kiti neigiami veiksniai.
Elektros energijos pavertimą mechanine energija lydi laipsniškas galios praradimas. Efektyvumo praradimas dažniausiai siejamas su šilumos išsiskyrimu, kai variklis įkaista darbo metu. Nuostolių priežastys gali būti magnetinės, elektrinės ir mechaninės, atsirandančios dėl trinties. Todėl, kaip pavyzdį, labiausiai tinka situacija, kai elektros energijos buvo sunaudota už 1000 rublių, o naudingo darbo pagaminta tik už 700-800 rublių. Taigi efektyvumas šiuo atveju bus 70-80%, o visas skirtumas paverčiamas šilumine energija, kuri šildo variklį.
Elektros varikliams aušinti naudojami ventiliatoriai, kurie orą varo per specialius tarpus. Pagal nusistovėjusius standartus A klasės varikliai gali įkaisti iki 85-90 0 C, B klasės - iki 110 0 C. Jei variklio temperatūra viršija nustatytus standartus, tai rodo galimą neišvengiamą pavojų.
Priklausomai nuo apkrovos, elektros variklio efektyvumas gali keisti jo vertę:
- Dėl tuščiąja eiga - 0;
- Esant 25% apkrovai - 0,83;
- Esant 50% apkrovai - 0,87;
- Esant 75% apkrovai - 0,88;
- Esant pilnai 100% apkrovai, efektyvumas yra 0,87.
Viena iš elektros variklio efektyvumo mažėjimo priežasčių gali būti srovių asimetrija, kai kiekvienoje iš trijų fazių atsiranda skirtinga įtampa. Pavyzdžiui, jei 1-oje fazėje yra 410 V, 2-oje – 402 V, o 3-ioje – 288 V, tada vidutinė įtampa bus (410 + 402 + 388) / 3 = 400 V. Įtampos asimetrija bus vertė: 410 - 388 = 22 voltai. Taigi efektyvumo praradimas dėl šios priežasties bus 22/400 x 100 = 5%.
Efektyvumo sumažėjimas ir bendri elektros variklio nuostoliai
Yra daug neigiamų veiksnių, turinčių įtakos bendrų nuostolių dydžiui elektros varikliai. Yra specialių metodų, leidžiančių juos nustatyti iš anksto. Pavyzdžiui, galite nustatyti, ar yra tarpas, per kurį iš tinklo iš dalies tiekiama energija į statorių, o paskui į rotorių.
Pačiame starteryje atsirandantys galios nuostoliai susideda iš kelių terminų. Visų pirma, tai yra nuostoliai, susiję su statoriaus šerdies daliniu permagnetinimu. Plieniniai elementai turi mažai įtakos ir į juos praktiškai neatsižvelgiama. Taip yra dėl statoriaus sukimosi greičio, kuris žymiai viršija magnetinio srauto greitį. Tokiu atveju rotorius turi suktis griežtai laikantis deklaruotų techninių charakteristikų.
Reikšmė mechaninė galia rotoriaus velenas yra mažesnis už elektromagnetinę galią. Skirtumas yra nuostolių, atsirandančių apvijoje, dydis. Mechaniniai nuostoliai apima trintį guoliuose ir šepečiuose, taip pat oro barjero poveikį besisukančioms dalims.
Dėl asinchroniniai elektros varikliai būdingi papildomi nuostoliai dėl dantų buvimo statoriuje ir rotoriuje. Be to, atskiruose variklio komponentuose gali atsirasti sūkurių. Visi šie veiksniai kartu sumažina efektyvumą apie 0,5%. vardinė galia vienetas.
Skaičiuojant galimus nuostolius, taip pat naudojama variklio naudingumo formulė, kuri leidžia apskaičiuoti šio parametro sumažėjimą. Visų pirma, atsižvelgiama į bendrus galios nuostolius, kurie yra tiesiogiai susiję su variklio apkrova. Didėjant apkrovai, nuostoliai proporcingai didėja, o efektyvumas mažėja.
Projektuojant asinchroninius elektros variklius, atsižvelgiama į visus galimus nuostolius esant maksimalioms apkrovoms. Todėl šių įrenginių efektyvumo diapazonas yra gana platus ir svyruoja nuo 80 iki 90%. Didelės galios varikliuose šis skaičius gali siekti iki 90-96%.