Що таке номінальна потужність електродвигуна. Що таке номінальна потужність

Автомобільні поршневі двигуни внутрішнього згоряння (ДВС) мають безліч показників - потужність, крутний момент, витрата палива, викид шкідливих речовин і т. д., які багато в чому залежать від їх конструктивних параметрів.

типи двигунів

Двигун - пристрій, що перетворює енергію згоряння палива в механічну роботу. Практично всі автомобільні двигуни працюють по циклу, що складається з чотирьох тактів:

• впуск повітря або його суміші з паливом;
• стиснення робочої суміші,
• робочий хід при згоранні робочої суміші;
• випуск відпрацьованих газів.

Найбільшого поширення в автомобілях набули поршневі двигуни - бензинові і дизелі.

бензинові двигуни мають примусове запалювання паливо-повітряної суміші іскровими свічками. Розрізняються за типом системи живлення:

• в карбюраторних змішення бензину з повітрям починається в карбюраторі і продовжується у впускному трубопроводі. В даний час випуск таких двигунів знижується через низьку економічності і невідповідності сучасним екологічним нормам;
• в вприськових двигунах паливо може подаватися одним інжектором (форсункою) в загальний впускний трубопровід (центральний, моновприск) або декількома інжекторами перед впускними клапанами кожного циліндра (розподілене уприскування). У них можливе деяке збільшення максимальної потужності і зниження витрати бензину і токсичності відпрацьованих газів за рахунок більш точного дозування палива електронною системою управління двигуном;
• двигуни з безпосереднім уприскуванням бензину в камеру згоряння, який подається в циліндр декількома порціями, що оптимізує процес згорання, дозволяє двигуну працювати на збіднених сумішах, відповідно зменшується витрата палива і викид шкідливих речовин.

дизелі - двигуни, в яких займання суміші палива з повітрям походить від підвищення її температури при стисненні. У порівнянні з бензиновими ці двигуни володіють кращою економічністю (на 15-20%) завдяки більшій (в два і більше разів) ступеня стиснення (див. Нижче), яка поліпшує процеси горіння паливо-повітряної суміші. Перевагою дизелів є відсутність дросельної заслінки, яка створює опір руху повітря на впуску і збільшує витрату палива. Максимальний крутний момент (див. Нижче) дизелі розвивають на меншій частоті обертання колінчастого вала (в побуті - "тяговитости на низах").

Дизелі застарілих конструкцій володіли порівняно з бензиновими двигунами і низку недоліків:

• більшою масою і вартістю при однаковій потужності через високий ступінь стиснення (в 1,5-2 рази більше), збільшувала тиск в циліндрах і навантаження на деталі, що змушувало виготовляти міцніші елементи двигуна, збільшуючи їх габарити і вага;
• більшої гучністю через особливості процесу горіння палива в циліндрах;
• меншими максимальними оборотами коленвала через більш високої маси деталей, що викликала великі інерційні навантаження. З цієї ж причини дизелі, як правило, менш приемистостью - повільніше набирають обертів.

Роторно-поршневий двигун (Ванкеля) - в ньому ротор-поршень робить не зворотно-поступальний рух, як в бензинових двигунах і дизелях, а обертається по певній траєкторії. Завдяки цьому він володіє хорошою приемистостью - швидко набирає обертів, забезпечуючи автомобілю хорошу динаміку розгону. Через конструктивних особливостей ступінь стиснення обмежена, тому працює тільки на бензині і володіє гіршою економічністю через форми камери згоряння. Раніше його недоліком був менший ресурс, а тепер і невисокі екологічні показники, яким зараз приділяється велика увага.

Гібридна силова установка являє собою комбінацію поршневого двигуна (як правило, дизеля), електродвигуна, генератора і тягових (тягова акумуляторна батарея, на відміну від стартерной, розрахована на розряд великими струмами (50-100 А) протягом 30-60 хвилин) акумуляторних батарей. Робота цієї установки відбувається в різних режимах в залежності від характеру руху автомобіля. При інтенсивному розгоні разом працюють поршневий і електричний двигуни. Під час гальмування двигуном за рахунок енергії уповільнення генератор заряджає акумуляторні батареї. При русі в міському циклі може працювати тільки електродвигун. Все це дозволяє, зберігаючи (або навіть покращуючи) динаміку розгону, значно підвищити економічність і знизити викид шкідливих речовин.

Компонування поршневих двигунів

Значна різноманітність компоновок поршневих двигунів пов'язано з їх розміщенням в автомобілі і необхідністю вмістити певну кількість циліндрів в обмеженому обсязі моторного відсіку.

(Рис. 1, а) - компоновка, при якій всі циліндри знаходяться в одній площині. Застосовується для невеликої кількості циліндрів (2, 3, 4, 5 і 6). Рядний шестициліндровий двигун найлегше піддається врівноваження (зниження вібрацій), але має значну довжиною.

(Рис. 1, б) - циліндри у нього розташовані в двох площинах, як би утворюючи латинську букву V. Кут між цими площинами називають кутом розвалу. Найбільш часто таке розміщення циліндрів застосовується для шести- і восьмициліндрових двигунів і позначається V6 і V8 відповідно. Така компоновка дозволяє зменшити довжину двигуна, але збільшує його ширину.

(Рис. 1, в) має кут розвалу 180 °, завдяки цьому у нього висота агрегату найменша серед всіх компоновок.

(Рис. 1, г) володіє невеликим кутом розвалу (близько 15 °), що дозволяє зменшити як подовжній, так і поперечний розміри агрегату.

Має два варіанти компонування - три ряди циліндрів з великим кутом розвалу (рис. 1, д) або як би дві VR-компонування (рис. 1, е) .Обеспечівает хорошу компактність навіть при великій кількості циліндрів. В даний час серійно випускають W8 і W12.

Будь-двигун характеризується наступними конструктивно заданими параметрами (рис. 2), практично незмінними в процесі експлуатації автомобіля.

Обсяг камери згоряння - обсяг порожнини циліндра і поглиблення в голівці над поршнем, що знаходиться у верхній мертвій точці - крайньому положенні на найбільшій відстані від коленвала.

Робочий об'єм циліндра - простір, яке звільняє поршень при русі від верхньої до нижньої мертвої точки. Остання є крайнім положенням поршня на мінімальному видаленні від коленвала.

Повний обсяг циліндра - дорівнює сумі робочого об'єму та об'єму камери згоряння.

Робочий об'єм двигуна (Літраж) складається з робочих обсягів усіх циліндрів.

Ступінь стиснення - відношення повного обсягу циліндра до об'єму камери згоряння. Цей параметр показує, у скільки разів зменшується повний обсяг при переміщенні поршня з нижньої мертвої точки у верхню. Для бензинових двигунів визначає октанове число палива, яке застосовується.

показники двигунів

Показниками двигуна називають величини, що характеризують його роботу. Крім конструктивних параметрів, вони залежать від особливостей і налаштувань систем харчування і запалювання, ступеня зносу деталей і ін.

Тиск в кінці такту стиснення (Компресія) є показником технічного стану (зношеності) циліндро-поршневої групи і клапанів.

Обертаючий момент на колінчастому валу двигуна визначає силу тяги на колесах: чим він більший, тим краще динаміка розгону автомобіля. Дорівнює добутку сили на плече (рис. 3) і вимірюється в Н · м (Ньютон на метр), раніше в кгс.м (кілограм-сила на метр).

Крутний момент збільшується з ростом:

• робочого об'єму. Тому двигуни, яким необхідний значний крутний момент, мають більший обсяг;
• тиску газів, що горять в циліндрах, яке обмежене детонацією (вибухове горіння бензо-повітряної суміші, що супроводжується характерним дзвінким звуком. Помилково називається "стуком поршневих пальців") або зростанням навантажень в дизелях.

Максимальний крутний момент двигун розвиває при певних оборотах (див. Нижче), вони разом з його величиною вказуються в технічній документації.

Потужність двигуна - величина, що показує, яку роботу він робить в одиницю часу, вимірюється в кВт (раніше в кінських силах). Одна кінська сила (к.с.) приблизно дорівнює 0,74 кВт. Потужність дорівнює добутку крутного моменту на кутову швидкість коленвала (число оборотів в хвилину, помножене на певний коефіцієнт).

Двигуни більшої потужності виробники отримують збільшенням:

• робочого об'єму, що, в свою чергу, призводить до зростання габаритів двигуна і обмеження допустимих максимальних обертів через значні сил інерції збільшилися деталей;
• оборотів колінчастого вала, число яких обмежено інерційними силами і збільшенням зносу деталей. Високооборотний двигун однакової потужності (за інших рівних умов - конструкції двигуна, технології виготовлення, що застосовуються матеріалах і т.д.) з низькообертовий володіє меншим терміном служби, так як в середньому для одного і того ж пробігу його колінчастий вал буде здійснювати більше обертів;
• тиску в циліндрі шляхом підвищення ступеня стиснення або наддувом повітря за допомогою турбо- або механічних нагнітачів. Для застосування наддуву ступінь стиснення вимушено зменшують для запобігання детонації (у бензинових двигунів) і зниження жорсткості роботи (підвищені навантаження в циліндро-поршневої групи дизеля, супроводжувані надмірним шумом) (у дизелів). Наддув дозволяє, наприклад, зберегти потужність при меншому робочому обсязі.

номінальна потужність - гарантована виробником потужність при повній подачі палива на певних оборотах. Саме вона, а не максимальна потужність, вказується в технічній документації на двигун.

Питома витрата палива - це кількість палива, що витрачається двигуном на 1 кВт потужності, що розвивається за одну годину. Є показником досконалості конструкції двигуна: чим витрата нижче, тим ефективніше використовується енергія згорає в циліндрах палива.

характеристики двигунів

При одних і тих же конструктивних параметрах у різних двигунів такі показники, як потужність, крутний момент і питома витрата палива, можуть відрізнятися. Це пов'язано з такими особливостями, як кількість клапанів на циліндр, фази газорозподілу і т. П. Тому для оцінки роботи двигуна на різних оборотах використовують характеристики - залежність його показників від режимів роботи. характеристики визначаються дослідним шляхом на спеціальних стендах, так як теоретично вони розраховуються лише приблизно.

Як правило, в технічній документації до автомобіля наводяться зовнішні швидкісні характеристики двигуна (рис. 4), що визначають залежність потужності, крутного моменту і питомої витрати палива від числа оборотів коленвала при повній подачі палива. Вони дають уявлення про максимальних показниках двигуна.

Показники двигуна (спрощено) змінюються з наступних причин. Зі збільшенням числа оборотів коленвала росте крутний момент завдяки тому, що в циліндри надходить більше палива. Приблизно на середніх оборотах він досягає свого максимуму, а потім починає знижуватися. Це відбувається через те, що зі збільшенням швидкості обертання коленвала починають грати істотну роль інерційні сили, сили тертя, аеродинамічний опір впускних трубопроводів, яке погіршується наповнення циліндрів свіжим зарядом паливо-повітряної суміші, і т. П.

Швидке зростання крутного моменту двигуна вказує на хорошу динаміку розгону автомобіля завдяки інтенсивному збільшенню сили тяги на колесах. Чим довше величина моменту знаходиться в районі свого максимуму і не знижується, тим краще. Такий двигун більш пристосований до зміни дорожніх умов і рідше доведеться перемикати передачі.

Потужність зростає разом з обертовим моментом і навіть, коли він починає знижуватися, продовжує збільшуватися завдяки підвищенню оборотів. Після досягнення максимуму потужність починає знижуватися з тієї ж причини, по якій зменшується крутний момент. Обороти трохи вище максимальної потужності обмежують регулюючими пристроями, так як в цьому режимі значна частина палива витрачається не на вчинення корисної роботи, А на подолання сил інерції і тертя в двигуні. Максимальна потужність визначає максимальну швидкість автомобіля. В цьому режимі автомобіль не розганяється і двигун працює тільки на подолання сил опору руху - опору повітря, опору коченню і т. П.

Величина питомої витрати палива також змінюється в залежності від оборотів коленвала, що видно на характеристиці (див. Рис. 4). Питома витрата палива повинен знаходитися якомога довше поблизу мінімуму; це вказує на хорошу економічність двигуна. Мінімальний питома витрата, як правило, досягається трохи нижче середніх оборотів, на яких в основному і експлуатується автомобіль при русі в місті.

Пунктирною лінією на графіку показані більш оптимальні характеристики двигуна.

Визначення потужності двигуна для виробничого механізму виконується відповідно до навантаження на його валу за умовами нагріву. Після того як двигун обраний за умовами нагріву по каталогу, його перевіряють по перевантажувальної здатності і умов пуску.

За час роботи теплота, обумовлена \u200b\u200bвтратами потужності в двигуні, нагріває його. Допустима ж температура двигуна визначається класом ізоляції його обмоток і не повинна перевищувати певного значення, встановленого заводом-виробником. Необхідно вибрати такий двигун по номінальній потужності, при якій він би нагрівався за час роботи до температури, що не перевищує допустиму. перевищення допустимої температури призводить до втрати ізоляцією електричної і механічної міцності і до виходу двигуна з ладу.

Завищення потужності двигуна пов'язано з додатковими капітальними витратами, збільшенням витрат енергії на одиницю продукції, а для асинхронних двигунів, крім того, - з погіршенням коефіцієнта потужності.

За характером роботи всі виробничі механізми поділяються на чотири основні групи:

1) механізми, що працюють тривалий час з постійним навантаженням;

2) механізми, що працюють тривалий час зі змінною навантаженням;

3) механізми, частина часу виробничого циклу працюють, іншу частину знаходяться в нерухомому стані (повторно-короткочасний характер роботи);

4) механізми, що працюють лише кілька секунд або хвилин, а потім тривалий час (десятки секунд або хвилин) знаходяться в нерухомому стані (короткочасний характер роботи).

Відповідно до характером роботи виробничих механізмів встановлені три основних номінальних режиму двигунів: тривалий, повторно-короткочасний і короткочасний.

При тривалому режимі (рис. 12.2, а) За час роботи двигун встигає нагрітися до усталеної температури. При повторно-короткочасному режимі (рис. 12.2, б) за час роботи t t 0, коли він відключений від мережі, не встигне охолонути до температури довкілля τ 0, с. Проте після кількох циклів температура коливатиметься між найбільшими і найменшими значеннями, які далі залишаються постійними. Основною характеристикою цього режиму є відносна тривалість включення,%,

де t p, t 0 , T ц - відповідно інтервали роботи, паузи і циклу.

При короткочасному режимі (рис. 12.2, в) за час роботи t p двигун не встигає нагрітися до усталеної температури, а за час паузи t 0 встигає охолонути до температури навколишнього середовища τ 0, с.

Кожен двигун може працювати в будь-якому з перерахованих режимів. Однак для отримання найкращих економічних показників електротехнічна промисловість виготовляє двигуни, спеціально призначені для: а) тривалого режиму; б) повторно-короткочасного режиму; в) короткочасного режиму.

Мал. 12.2 навантажувальні графіки і зміна температури двигуна при тривалому (а), Повторно-короткочасному (б) І короткочасному (в) Режимах роботи

Для двигунів тривалого режиму в каталогах задається номінальна потужність без будь-яких застережень про час роботи. Для двигунів повторно-короткочасного режиму в каталогах вказуються номінальні значення потужності відповідно для ПВ - 15, 25, 40 і 60%. При цьому час циклу не повинна перевищувати 10 хв. В іншому випадку режим роботи вважається тривалим. Для двигунів короткочасного режиму в каталогах задаються кілька часів роботи і відповідні їм номінальні потужності.

В основі вибору потужності двигуна будь-якого режиму роботи лежить метод середніх втрат. Він заснований на порівнянні середніх втрат потужності Δ Р ср двигуна за цикл роботи з втратами при номінальному навантаженні Δ Р ном.

Середні втрати визначаються з виразу

Про потужність:

З 2010 року на двигунах, вироблених в Європі і США, не вказується потужність, а тільки об'єм двигуна і крутний момент в Н / м (Ньютон на метр) або Ft / Lbs (фут на фунт, американський аналог російських кг-сил). Для перекладу в європейську систему обчислення необхідно помножити Ft-lbs на 1.356 - отримаємо Н-м.

Так як ці дані не дуже очевидні, то ми спробуємо в даній ситуації визначити який все-таки потужності той чи інший двигун.

Потужність вимірюється за формулою P (Вт) \u003d Момент (Н-м) * Частоту обертання (об / хв) / 9.5492

Потрібно мати на увазі, що максимальна потужність і максимальний момент досягаються при різних оборотах двигуна. Так максимальний момент, як видно з графіка, буде на оборотах приблизно 2400-2600, а максимальна потужність буде при 3600 об / хв.

Тому для того, щоб все-таки дізнатися на якій потужності у вас працює двигун, потрібно знати на які робочі обороти він налаштований, що не всі виробники вказують. Серйозні виробники двигунів вказують для цього графік, аналогічний представленому внизу, або вказують потужність двигуна досягається при яких оборотах. Якщо у вас є регулятор оборотів двигуна - значить максимальна потужність буде на максимальних обертах.

Цим відмінністю і користувалися виробники двигунів - вказувалася потужність теоретично можлива при завищених оборотах (наприклад, 5.0 к.с. яку можна досягти при 4500 об / хв), при цьому сам двигун був налаштований при постійній роботі на оберти 3600 - і при них потужність дорівнювала б 3.5 к.с. Потужність чисельно від оборотів залежить набагато більше, ніж від моменту. Треба розуміти також, що при завищенні оборотів потужність зростає, а крутний момент падає.

Практично це означає, що для косарки, чим більше потужність, тим на більші обороти можна розкрутити ніж або на ті ж обороти, але довший / важкий ніж. Але при цьому, якщо задерти обертів і відповідно зменшити крутний момент, то ніж зможе долати всі менший опір. Тобто настає ситуація, що при подальшому збільшенні оборотів, буде зменшуватися крутний момент і двигун буде раніше глухнути при збільшенні опору (навантаження) і означає гірше буде косити густу траву.

Тому з 2010 року потужність, якщо і вказується, то в основному тільки виробником самої техніки, на яку вже встановлено той чи інший двигун, з уже визначеним «робочим» числом оборотів, максимально відповідним до того виду діяльності техніки, на який встановлений двигун. А на двигунах вказується тільки максимальний крутний момент, на який і варто орієнтуватися. Адже чим більше крутний момент, тим краще техніка буде справлятися зі своїм завданням. Все це стосується нормальних (брендових) виробників техніки. Зараз все більше і більше з'являється двигунів з Китаю, як і від європейських виробників (MTD, Emak, Stiga, Al-Ko та т.д.), так і власне китайських брендів Zongshen, Loncin, Rato, Lifan і інших. Також існує велика кількість «замовних» марок зроблених на основі аутсорсингу, тобто власник бренду замовляє двигуни під власною назвою на заводах в Китаї. А тут уже все залежить від сумлінності замовника / постачальника цих агрегатів. На ваше прохання і за ваші гроші в Китаї вам надрукують будь-який паспорт і наклейки з будь-якими цифрами. Тому купуючи культиватор / косарку з гордим написом 7-8 к.с. з китайським мотором ви можете отримати за фактом двигун реальної потужності 4-5 к.с. Але так, як в Росії споживач в першу чергу вибирає техніку по потужності, то наша компанія, по можливості, вказує для бензинової техніки з четирехтактнимі двигунами дві потужності: максимальну - завищена потужність, яку вказували до 2010 року і продовжують вказувати деякі виробники / продавці для збільшення привабливості свого товару, і номінальну (реальну). Але номінальну потужність, на жаль, вказують не всі виробники або вказують завищену, видаючи її за номінальну. При цьому цей параметр можна заміряти тільки в заводських умовах, тому не у всіх товарах є можливість вказати цю характеристику.

Також ми рекомендуємо в першу чергу звертати увагу на крутний момент і обсяг двигуна. З огляду на, що двигуни на садової техніки сконструйовані досить просто (немає ніякого турбо наддуву, форсажу і т.д.), то з одного обсягу неможливо зняти більше потужності на 30-50%.

Велика розмаїтість типів і конструкцій електричних машин і потреба в об'єктивній оцінці і порівнянні їх даних привели до необхідності стандартизації основних понять в області характеристик, розрахункових параметрів і режимів роботи машин. Терміни та визначення цих величин встановлені кількома ГОСТ і є обов'язковими для застосування в документації всіх видів, підручниках, навчальних посібниках, Технічної та довідкової літератури. Стандарти містять більше 200 термінів і визначень. У цьому параграфі наводяться основні з них, які стосуються усіх або до багатьох типів обертових електричних машин незалежно від їх призначення і конструктивного виконання. Асинхронний електродвигун асинхронний електродвигун - електрична асинхронна машина для перетворення електричної енергії в механічну. Принцип роботи асинхронного електродвигуна заснований на взаємодії обертового магнітного поля, Що виникає при проходженні трифазного змінного струму по обмоткам статора, з струмом, индуктироваться полем статора в обмотках ротора, в результаті чого виникають механічні зусилля, які змушують ротор обертатися в сторону обертання магнітного поля. Синхронний електродвигун Синхронною називається електрична машина, швидкість обертання n (об / хв) якої пов'язана постійним відношенням з частотою n \u003d 60 * f / p (де р - число пар полюсів машини) мережі змінного струму, в яку ця машина включена. Синхронний машини служать генераторами змінного струму; синхронні електродвигуна застосовуються у всіх тих випадках, коли потрібен двигун, що працює при постійній швидкості; для отримання регульованого реактивного струму встановлюють синхронні компенсатори. Електродвигун постійного струму Хоча система Своременного електропостачання заснована на застосуванні змінного струму, проте машини постійного струму знаходять широке використання в самих різних галузях промисловості і в побуті.

Номінальними даними електричної машини називають дані, що характеризують її роботу в режимі, для якого вона призначена заводом-виробником. До номінальним даними відносяться потужність, напруга, струм, частота, ККД, коефіцієнт потужності, частота обертання і ряд інших даних в залежності від типу і призначення машини.

номінальні дані характеризують роботу машини, встановленої на висоті до 1000 м над рівнем моря, при температурі навколишнього середовища 40 ° С і охолоджуючої води 30 ° С, якщо в стандартах або технічних умовах на даний конкретний тип машини не встановлена \u200b\u200bінша температура охолоджуючих середовищ. Якщо машина працює в умовах, що відрізняються від зазначених, її номінальні дані повинні бути змінені так, щоб нагрівання машини відповідав вимогам ГОСТ 183-74.

Режим роботи електричної машини - встановлений порядок чергування і тривалості навантаження, холостого ходу, Гальмування, пуску і реверсу машини під час її роботи. Номінальним режимом роботи називається режим, для роботи в якому електрична машина призначена заводом-виробником.

номінальна потужність - потужність, для роботи з якою в номінальному режимі машина призначена заводом-виробником. для різних типів машин номінальною потужністю є:

• для генераторів змінного струму - повна електрична потужність на висновках при номінальному коефіцієнті потужності, ВА;
• для генераторів постійного струму - електрична потужність на висновках машини, Вт;
• для двигунів змінного і постійного струму - механічна потужність на валу, Вт;
• для синхронних і асинхронних компенсаторів - реактивна потужність на висновках компенсатора, вар.

Номінальна напруга - напруга, на яке машина розрахована заводом-виготовлювачем для роботи в номінальному режимі з номінальною потужністю. Номінальною напругою трифазних машин називають лінійну напругу, т. Е. Напруга між фазами підключеної до машини мережі. Номінальною напругою ротора асинхронного двигуна з трифазної обмоткою називають напругу на висновках розімкнутої обмотки ротора (напруга на контактних кільцях) при нерухомому роторі і включеної на номінальну напругу обмотці статора. Номінальною напругою двухфазной обмотки ротора називають найбільшу з напруг між контактними кільцями. Номінальною напругою збудливою системи машини з незалежним збудженням називають номінальну напругу того незалежного джерела, від якого виходить збудження.

Номінальний струм - струм, відповідний роботі машини в номінальному режимі з номінальною потужністю і частотою обертання при номінальній напрузі.

Номінальна напруга збудження - напруга на висновках (або контактних кільцях) обмотки збудження з урахуванням падіння напруги під щітками при харчуванні її номінальним струмом збудження, коли активний опір приведено до розрахункової робочій температурі, При роботі машини в номінальному режимі з номінальними потужністю, напругою і частотою обертання.

Номінальний струм збудження - струм збудження, відповідний роботі машини в номінальному режимі з номінальною потужністю і частотою обертання при номінальному напрузі.

Номінальна частота обертання - частота обертання, відповідна роботі машини при номінальній напрузі, потужності і частоті струму і номінальних умовах застосування.

Номінальні умови застосування - умови, встановлені в стандарті або технічних умовах на даний конкретний тип машини, при яких ця машина повинна мати номінальну частоту обертання.

коефіцієнт корисної дії - відношення корисної (віддається) потужності до затрачуваної (підводиться); для генераторів - відношення активної електричної потужності, Що віддається в мережу, до витрачається механічної потужності; для двигунів - відношення корисної механічної потужності на валу до активної електричної потужності. Номінальним ККД називають вказане відношення потужностей при роботі машини з номінальними потужністю, напругою, частотою струму і частотою обертання.

Коефіцієнт потужності машин змінного струму:

• для генераторів - ставлення віддається активної електричної потужності, Вт, до повної віддається електричної потужності, В-А;
• для двигунів - відношення активної споживаної електричної потужності, Вт, до повної споживаної електричної потужності, В А.

Номінальним коефіцієнтом потужності електричної машини називають вказане відношення потужностей при роботі машини в номінальному режимі, з номінальними потужністю, напругою, частотою струму і частотою обертання.

Крім перерахованих визначень номінальних даних стандартами встановлені основні визначення, що відносяться до умов роботи машини і її характеристикам.

- потужність, яку розвиває електрична машина в даний момент часу. Навантаження може бути виражена в одиницях активної або повної потужності (Вт, або В А) або в частках номінальної потужності. Вона також виражається струмом, що споживаються або віддається електричної машиною, А, або у відсотках або частках номінального струму.

- навантаження, що дорівнює номінальній потужності машини.

- навантаження, при якій відхилення струму і напруги якоря і потужності машини від значень, що відповідають заданим режимом, становить не більше 3%, струму збудження та частоти - не більше 1%.

Практично симетрична трифазна система напруг - трифазна система напруг, в якій напруга зворотній послідовності не перевищує 1% напруги прямої послідовності при розкладанні даної трифазної системи на системи прямої і зворотної послідовностей.

Практично симетрична система струмів - трифазна система, для якої струм зворотної послідовності не перевищує 5% струму прямої послідовності.

початковий пусковий струм електродвигуна - сталий струм в обмотці електродвигуна при нерухомому роторі, номінальному подведенном напрузі і номінальній частоті, при з'єднанні обмоток машини, відповідному номінальним умовам роботи двигуна.

Початковий пусковий момент електродвигуна - крутний момент електродвигуна, що розвивається при нерухомому роторі, що встановилася струмі, номінальному подведенном напрузі, номінальній частоті і з'єднанні обмоток, відповідному номінальним умовам роботи двигуна.

Максимальний крутний момент електродвигуна змінного струму - найбільший момент обертання, що розвивається двигуном в сталому режимі при номінальній напрузі і частоті, при з'єднанні обмоток, відповідному номінальним умовам роботи, і (для синхронних двигунів) при номінальному струмі збудження.

Мінімальний крутний момент асинхронного двигуна - найменший крутний момент, що розвивається асинхронним двигуном з короткозамкненим ротором в процесі розгону від нерухомого стану до частоти обертання, що відповідає максимальному моменту при номінальній напрузі і частоті, при з'єднанні обмоток, відповідному номінальним умовам роботи двигуна або пусковому режиму (для однофазних двигунів з пусковою обмоткою).

Критичне ковзання асинхронної машини - ковзання, при якому асинхронна машина розвиває максимальний крутний момент.

Номінальна зміна напруги електричних генераторів - зміна напруги на виводах генератора, що працює на автономну мережу з незмінною і рівною номінальною частотою обертання при зміні його навантаження від номінальної до холостого ходу. Для генераторів з незалежним збудженням, крім того, - при збереженні номінального струму збудження, а для генераторів з самозбудженням - при незмінному опорі всьому ланцюгу обмотки збудження. Номінальна зміна напруги виражають у відсотках або в частках номінальної напруги генератора.

Номінальна зміна частоти обертання електродвигуна - зміна частоти обертання двигуна, що працює при номінальній напрузі на його висновках і номінальній частоті струму, при зміні навантаження від номінальної до нульової, а для двигунів, що не допускають нульовий навантаження, - від номінальної до 1/4 номінальною. Номінальна зміна частоти обертання виражають у відсотках або в частках номінальної частоти обертання. ";

З терміном «номінальна потужність» ми стикаємося практично щодня. Вибираємо чи або лампу розжарювання - всюди вказано це значення. Одиницею вимірювання є вати або кіловати. Здавалося б - що може бути простіше в цьому питанні? Адже ще з шкільного курсу фізики всім відомо, що для визначення потужності (P) достатньо перемножити значення струму і напруги. Але що ховається за словами «номінальна потужність»?

Під терміном «номінальний» розуміють певне значення чого-небудь, що не враховує зовнішніх коригувальних факторів. Таким чином, номінальна потужність - вказане виробником значення, яке може бути отримано тільки при передбачених розрахункових параметрах. Це загальне поняття. У кожному ж конкретному випадку необхідно враховувати свої специфічні особливості. Наведемо приклад з лампою розжарювання. На її скляній колбі відзначено: 230 В, 100 Вт. Тобто, 100 Вт може бути досягнуто тільки при напрузі в 230 В. Номінальна потужність - це ті самі 100 Вт. Її значення зменшується зі зниженням напруги і збільшується з підвищенням так як ці параметри знаходяться в прямій залежності один від одного (P \u003d I * U).

Як правило, для більшості електроприладів є обмеження по верхній межі, зазвичай 5-10%. Іншими словами, допустима робота при 230 В + 23 В \u003d 253 В. Нижня межа може не вказуватися, як у випадку з лампою. Більш складне обладнання обмежена по паспортним параметрам як зверху, так і знизу.

Наприклад, як зрозуміти термін «номінальна потужність двигуна»? Існує два рівноправних визначення - одне з точки зору електрики, а інше виходячи з розрахункової механічного навантаження на валу. Хоча вони безпосередньо пов'язані між собою, друге більш просте для розуміння. Ми наведемо обидва. На табличці з завжди вказано значення потужності. Вона чисельно дорівнює споживаної з електричної мережі при розрахунковій механічного навантаження, причому температура корпусу повинна перебувати в допустимих межах (мається на увазі тривалий режим роботи). Тобто, можна вважати, що паспортне значення дорівнює номінальній. Якщо ж електропривод працює в повторно-короткочасному режимі (ПВ не дорівнює 100%), то така відповідність не виконується, так як часу роботи недостатньо для переходу в усталений режим, коли збільшення нагріву компенсується температурою навколишнього повітря. У цьому випадку буде потрібно навантажувальний графік: номінальна потужність буде дорівнює добутку паспортного значення P і з підібраного за графіком коефіцієнта. Все вищесказане вірно для електричної складової.

Згідно з іншим визначенням, номінальна потужність приймається рівною механічної, що розвивається двигуном при розрахунковому значенні напруги і температурному режимі, відповідному паспортному. Таким чином, якщо напруга (U) зменшується, то змінюється і момент сили, хоча швидкість обертання валу може залишитися незмінною. Як було сказано, виробником закладається в виріб певний «запас міцності»: коливання U в межах ± 5% дозволяє двигуну розвивати розрахунковий момент (при незмінності частоти мережі). Для частоти такий запас становить всього 2,5%.

А ось номінальна потужність трансформатора враховує тільки температурний режим. Якщо подивитися в паспорт обладнання, то там вказані дві температури: номінальна і навколишнього повітря. Якщо при роботі перша не перевищує свого розрахункового значення, а друга відрізняється від паспортних даних незначно, то в цьому режимі трансформатор видає номінальну потужність. Будь-яке підвищення електричного навантаження викликає зростання струму і температури, тому цілком достатньо контролю останньої. Як і у випадку з двигунами, допускається невелике перевищення.