สูตรคำนวณประสิทธิภาพของงานที่ใช้ไป ปัจจัยด้านประสิทธิภาพคือ

ปัจจัยด้านประสิทธิภาพ (COP)เป็นการวัดประสิทธิภาพของระบบในแง่ของการแปลงหรือถ่ายโอนพลังงาน ซึ่งพิจารณาจากอัตราส่วนของพลังงานที่ใช้อย่างเป็นประโยชน์ต่อพลังงานทั้งหมดที่ระบบได้รับ

ประสิทธิภาพ- ค่าไม่มีมิติ โดยปกติจะแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์:

ค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ของเครื่องยนต์ความร้อนถูกกำหนดโดยสูตร: โดยที่ A = Q1Q2 ประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ความร้อนจะน้อยกว่า 1 เสมอ

วัฏจักรการ์โนต์เป็นกระบวนการของก๊าซแบบวงกลมที่ผันกลับได้ ซึ่งประกอบด้วยกระบวนการไอโซเทอร์มอลสองกระบวนการติดต่อกันและกระบวนการอะเดียแบติกสองกระบวนการที่ดำเนินการด้วยของไหลทำงาน

วัฏจักรแบบวงกลมซึ่งประกอบด้วยสองไอโซเทอร์มและอะเดียบัตสองตัวสอดคล้องกับประสิทธิภาพสูงสุด
ในปี พ.ศ. 2367 ซาดี การ์โนต์ วิศวกรชาวฝรั่งเศสได้รับสูตรสำหรับประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์ความร้อนในอุดมคติ โดยที่สารทำงานเป็นก๊าซในอุดมคติ วัฏจักรประกอบด้วยไอโซเทอร์ม 2 ไอโซเทอร์มและอะเดียแบต 2 ตัว นั่นคือ วัฏจักรการ์โนต์ วัฏจักรการ์โนต์เป็นวัฏจักรการทำงานจริงของเครื่องจักรความร้อนที่ทำงานเนื่องจากความร้อนที่จ่ายให้กับของไหลทำงานในกระบวนการอุณหภูมิความร้อน

สูตรสำหรับประสิทธิภาพของวัฏจักรการ์โนต์ เช่น ประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องยนต์ความร้อนคือ: โดยที่ T1 คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ของเครื่องทำความร้อน T2 คืออุณหภูมิสัมบูรณ์ของตู้เย็น

เครื่องยนต์ความร้อน- เป็นโครงสร้างที่เปลี่ยนพลังงานความร้อนเป็นพลังงานกล

เครื่องยนต์ความร้อนมีความหลากหลายทั้งในด้านการออกแบบและวัตถุประสงค์ ได้แก่ เครื่องจักรไอน้ำ กังหันไอน้ำ เครื่องยนต์ สันดาปภายใน, เครื่องยนต์ไอพ่น.

อย่างไรก็ตาม แม้จะมีความหลากหลาย แต่ก็มีคุณสมบัติทั่วไปในหลักการทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนต่างๆ ส่วนประกอบหลักของเครื่องยนต์ความร้อนแต่ละตัว:

• เครื่องทำความร้อน;
• ร่างกายทำงาน
• ตู้เย็น.

เครื่องทำความร้อนส่งเสียง พลังงานความร้อนในขณะที่ให้ความร้อนแก่สารทำงานซึ่งอยู่ในห้องทำงานของเครื่องยนต์ สารทำงานอาจเป็นไอน้ำหรือก๊าซก็ได้ เมื่อรับปริมาณความร้อนแล้วก๊าซจะขยายตัวเพราะ แรงดันของมันมากกว่าแรงดันภายนอก และเคลื่อนลูกสูบ ทำให้เกิดงานเชิงบวก ในเวลาเดียวกัน ความดันลดลง และปริมาตรเพิ่มขึ้น หากเราบีบอัดก๊าซผ่านสถานะเดียวกัน แต่ในทิศทางตรงกันข้าม เราจะดำเนินการตามค่าสัมบูรณ์เดียวกัน แต่เป็นค่าลบ เป็นผลให้งานทั้งหมดของวงจรจะเท่ากับศูนย์ เพื่อให้การทำงานของเครื่องยนต์ความร้อนไม่เป็นศูนย์ งานของการอัดก๊าซจะต้องน้อยกว่างานของการขยายตัว เพื่อให้งานบีบอัดน้อยกว่างานขยายตัว จำเป็นที่กระบวนการบีบอัดจะเกิดขึ้นที่อุณหภูมิต่ำกว่า ด้วยเหตุนี้ของไหลที่ใช้งานจะต้องถูกทำให้เย็นลง ดังนั้น การออกแบบตู้เย็นจึงรวมอยู่ในการออกแบบ เครื่องยนต์ความร้อน สารทำงานจะให้ปริมาณความร้อนแก่ตู้เย็นเมื่อสัมผัสกับมัน

ประสิทธิภาพเป็นลักษณะของประสิทธิภาพของอุปกรณ์หรือเครื่องจักร ประสิทธิภาพหมายถึงอัตราส่วนของพลังงานที่มีประโยชน์ที่เอาต์พุตของระบบต่อปริมาณพลังงานทั้งหมดที่จ่ายให้กับระบบ ประสิทธิภาพไม่มีมิติและมักแสดงเป็นเปอร์เซ็นต์

สูตร 1 - ประสิทธิภาพ

ที่ไหน- กงานที่เป็นประโยชน์

—ถามงานทั้งหมดที่ใช้ไป

ระบบใด ๆ ที่ทำงานใด ๆ จะต้องได้รับพลังงานจากภายนอกด้วยความช่วยเหลือที่จะทำงานให้เสร็จ ยกตัวอย่างเช่น หม้อแปลงแรงดัน ข้อมูลที่ป้อนคือ แรงดันไฟหลัก 220 โวลต์ 12 โวลต์จะถูกลบออกจากเอาต์พุตไปยังพลังงานเช่นหลอดไส้ ดังนั้นหม้อแปลงจะแปลงพลังงานที่อินพุตเป็นค่าที่ต้องการซึ่งหลอดไฟจะทำงาน

แต่ไม่ใช่พลังงานทั้งหมดที่นำมาจากเครือข่ายจะไปที่หลอดไฟเนื่องจากมีการสูญเสียในหม้อแปลง ตัวอย่างเช่น การสูญเสียพลังงานแม่เหล็กในแกนของหม้อแปลง หรือขาดทุนใน ความต้านทานที่ใช้งานอยู่ขดลวด โดยที่พลังงานไฟฟ้าจะถูกเปลี่ยนเป็นความร้อนโดยไม่ส่งถึงมือผู้บริโภค พลังงานความร้อนในระบบนี้ไม่มีประโยชน์

เนื่องจากไม่สามารถหลีกเลี่ยงการสูญเสียพลังงานในระบบใดๆ ได้ ประสิทธิภาพจึงต่ำกว่าความสามัคคีเสมอ

ประสิทธิภาพสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นทั้งระบบซึ่งประกอบด้วยส่วนต่างๆ มากมาย ดังนั้นเพื่อกำหนดประสิทธิภาพสำหรับแต่ละส่วนแยกกัน ประสิทธิภาพรวมจะเท่ากับผลคูณของประสิทธิภาพขององค์ประกอบทั้งหมด

โดยสรุป เราสามารถพูดได้ว่าประสิทธิภาพกำหนดระดับความสมบูรณ์แบบของอุปกรณ์ใด ๆ ในแง่ของการถ่ายโอนหรือการแปลงพลังงาน นอกจากนี้ยังระบุปริมาณพลังงานที่จ่ายให้กับระบบเพื่องานที่เป็นประโยชน์

เนื้อหา:

แต่ละระบบหรืออุปกรณ์มีค่าสัมประสิทธิ์ประสิทธิภาพ (COP) ที่แน่นอน ตัวบ่งชี้นี้แสดงถึงประสิทธิภาพของงานในการส่งคืนหรือการเปลี่ยนแปลงของพลังงานประเภทใดก็ได้ ตามค่าของมัน ประสิทธิภาพคือปริมาณที่วัดไม่ได้ซึ่งแสดงอยู่ในแบบฟอร์ม ค่าตัวเลขตั้งแต่ 0 ถึง 1 หรือเป็นเปอร์เซ็นต์ คุณสมบัตินี้ใช้กับมอเตอร์ไฟฟ้าทุกประเภทอย่างเต็มที่

ลักษณะประสิทธิภาพในมอเตอร์ไฟฟ้า

มอเตอร์ไฟฟ้าอยู่ในประเภทของอุปกรณ์ที่ทำการเปลี่ยนแปลง พลังงานไฟฟ้าเป็นเครื่องกล ปัจจัยด้านประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้เป็นตัวกำหนดประสิทธิภาพในการทำหน้าที่หลัก

จะหาประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ได้อย่างไร? สูตรสำหรับประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้ามีลักษณะดังนี้: ƞ \u003d P2 / P1ในสูตรนี้ P1 คือพลังงานไฟฟ้าที่ให้มา และ P2 คือพลังงานเชิงกลที่เครื่องยนต์สร้างขึ้น ความหมาย พลังงานไฟฟ้า(P) ถูกกำหนดโดยสูตร P \u003d UI และเชิงกล - P \u003d A / t เป็นอัตราส่วนของงานต่อหน่วยเวลา

ต้องคำนึงถึงปัจจัยด้านประสิทธิภาพเมื่อเลือกมอเตอร์ไฟฟ้า สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือการสูญเสียประสิทธิภาพที่เกี่ยวข้องกับกระแสรีแอกทีฟ การลดกำลัง ความร้อนของมอเตอร์ และปัจจัยด้านลบอื่นๆ

การเปลี่ยนแปลงของพลังงานไฟฟ้าเป็นพลังงานกลจะมาพร้อมกับการสูญเสียพลังงานอย่างค่อยเป็นค่อยไป การสูญเสียประสิทธิภาพมักเกี่ยวข้องกับการปล่อยความร้อนเมื่อมอเตอร์ร้อนขึ้นระหว่างการทำงาน สาเหตุของการสูญเสียอาจเกิดจากสนามแม่เหล็ก ไฟฟ้า และเครื่องกล ซึ่งเกิดขึ้นจากแรงเสียดทาน ตัวอย่างเช่น สถานการณ์เหมาะที่สุดเมื่อไฟฟ้าถูกใช้ไป 1,000 รูเบิล และงานที่เป็นประโยชน์ผลิตเพียง 700-800 รูเบิลเท่านั้น ดังนั้นประสิทธิภาพในกรณีนี้จะอยู่ที่ 70-80% และความแตกต่างทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อนซึ่งทำให้เครื่องยนต์ร้อนขึ้น

เพื่อทำให้มอเตอร์ไฟฟ้าเย็นลง พัดลมจะใช้ในการขับอากาศผ่านช่องว่างพิเศษ ตามมาตรฐานที่กำหนด เครื่องยนต์ A-class สามารถทำความร้อนได้สูงถึง 85-90 0 C, B-class - สูงถึง 110 0 C หากอุณหภูมิของเครื่องยนต์สูงเกินมาตรฐานที่กำหนด

ประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนค่าได้ขึ้นอยู่กับโหลด:

• สำหรับ ไม่ได้ใช้งาน - 0;
• ที่โหลด 25% - 0.83;
• ที่โหลด 50% - 0.87;
• ที่โหลด 75% - 0.88;
• เมื่อโหลดเต็ม 100% ประสิทธิภาพคือ 0.87

สาเหตุหนึ่งของการลดลงของประสิทธิภาพของมอเตอร์ไฟฟ้าอาจเป็นความไม่สมดุลของกระแสเมื่อแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันปรากฏขึ้นในแต่ละเฟสของทั้งสามเฟส ตัวอย่างเช่น ถ้ามี 410 V ในเฟสที่ 1, 402 V ในเฟสที่ 2 และ 288 V ในเฟสที่ 3 ดังนั้นแรงดันเฉลี่ยจะเป็น (410 + 402 + 388) / 3 = 400 V ความไม่สมดุลของแรงดันจะมี ค่า: 410 - 388 = 22 โวลต์ ดังนั้น การสูญเสียประสิทธิภาพด้วยเหตุนี้จะเท่ากับ 22/400 x 100 = 5%

ประสิทธิภาพลดลงและการสูญเสียทั้งหมดในมอเตอร์ไฟฟ้า

มีปัจจัยลบมากมายที่มีอิทธิพลต่อจำนวนการสูญเสียทั้งหมดใน มอเตอร์ไฟฟ้า. มีเทคนิคพิเศษที่ช่วยให้คุณสามารถกำหนดได้ล่วงหน้า ตัวอย่างเช่น คุณสามารถระบุช่องว่างที่จ่ายพลังงานบางส่วนจากเครือข่ายไปยังสเตเตอร์และจากนั้นไปที่โรเตอร์

การสูญเสียพลังงานที่เกิดขึ้นในสตาร์ทเตอร์นั้นประกอบด้วยคำศัพท์หลายคำ ประการแรก สิ่งเหล่านี้คือความสูญเสียที่เกี่ยวข้องกับและการทำให้เป็นแม่เหล็กใหม่ของแกนสเตเตอร์ องค์ประกอบเหล็กมีผลเพียงเล็กน้อยและไม่ได้นำมาพิจารณา นี่เป็นเพราะความเร็วในการหมุนของสเตเตอร์ซึ่งเกินความเร็วของฟลักซ์แม่เหล็กอย่างมาก ในกรณีนี้โรเตอร์จะต้องหมุนอย่างเคร่งครัดตามลักษณะทางเทคนิคที่ประกาศไว้

ความหมาย พลังงานกลเพลาโรเตอร์ต่ำกว่าพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้า ความแตกต่างคือจำนวนการสูญเสียที่เกิดขึ้นในการคดเคี้ยว การสูญเสียทางกลรวมถึงแรงเสียดทานในตลับลูกปืนและแปรง ตลอดจนผลกระทบของสิ่งกีดขวางทางอากาศต่อชิ้นส่วนที่หมุน

สำหรับ มอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัสโดดเด่นด้วยการสูญเสียเพิ่มเติมเนื่องจากการมีฟันในสเตเตอร์และโรเตอร์ นอกจากนี้ กระแสน้ำวนอาจเกิดขึ้นในชิ้นส่วนเครื่องยนต์แต่ละชิ้น ปัจจัยทั้งหมดเหล่านี้ร่วมกันลดประสิทธิภาพลงประมาณ 0.5% ของ กำลังไฟหน่วย.

เมื่อคำนวณความสูญเสียที่เป็นไปได้ จะใช้สูตรประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ด้วย ซึ่งช่วยให้สามารถคำนวณการลดลงของพารามิเตอร์นี้ได้ ประการแรก การสูญเสียพลังงานทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณา ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับโหลดของเครื่องยนต์ เมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ความสูญเสียจะเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนและประสิทธิภาพจะลดลง

ในการออกแบบมอเตอร์ไฟฟ้าแบบอะซิงโครนัส ความสูญเสียที่เป็นไปได้ทั้งหมดจะถูกนำมาพิจารณาเมื่อมีโหลดสูงสุด ดังนั้นประสิทธิภาพของอุปกรณ์เหล่านี้จึงค่อนข้างกว้างและอยู่ในช่วง 80 ถึง 90% ในเครื่องยนต์กำลังสูง ตัวเลขนี้สามารถสูงถึง 90-96%