Выбирая электромоторы, пользователи часто путают крутящий момент с мощностью. Эти два термина не идентичны. В статье мы рассмотрим, как узнать крутящий момент электродвигателя, и проанализируем этот показатель.
На мощность вы обращаете внимание, когда выбираете бензиновые или дизельные двигатели в сборе. Этот параметр в характеристиках прописывают в «лошадиных силах». Но не только его нужно знать при покупке этого устройства.
В чем разница между терминами «мощность» и «крутящий момент»
Под первым понятием имеется в виду работа, которую силовая установка проделывает за определенное время. Теперь рассмотрим, что такое крутящий момент электродвигателя: это значение усилия, с которым вращается коленчатый вал.
где T - крутящий момент мотора (Н·м) также обозначается как M ,
ω — угловая скорость (рад/с)
Этот момент на валу двигателя постоянного тока имеет значение, так как характеризует возможности мотора. Он измеряется в Ньютон-метрах (Н·м) и зависит от нескольких факторов, таких как мощность двигателя, напряжение, сила тока и конструкция двигателя.
Мощность зависит от частоты, с которой крутится коленвал: чем быстрее он вращается, тем больше лошадиных сил демонстрирует силовая установка.
Пример взаимосвязи между мощностью и крутящим моментом: как это работает на практике
- Грузовик: имеет высокий крутящий момент, но сравнительно низкие обороты, что помогает тянуть тяжёлые грузы.
- Гоночный автомобиль: имеет высокую мощность за счёт высоких оборотов двигателя, что даёт ему большую скорость.
Таким образом, крутящий момент важен для силы, а мощность — для скорости выполнения работы.
Для чего нужно измерять данные показатели
Это необходимо по нескольким причинам:
- обязательно при изготовлении силовой установки, а также когда она проходит сертификацию
- момент вращения двигателя определяют перед его настройкой и доработкой;
- сравнение кривой мощности и КМ с указанной в документации поможет определить техническое состояние силовой установки.
Вы обязательно будете тестировать двигатель на этот показатель после ремонта, например, когда менялись приводные цепи или другие детали.
Основные параметры и способы расчета крутящего момента
Мы пришли к выводу, что знать этот показатель необходимо, он даже важнее мощности. Далее расскажем, как провести расчет момента электродвигателя, используя формулы. Этот параметр измеряется в Нм (ньютон-метрах).
От чего зависит и какие виды тяговых моментов есть
Основные факторы:
- объем мотора;
- поршневая площадь;
- давление, создающееся в цилиндре;
- радиус кривошипа.
Номинальный крутящий момент определяется в зависимости от объема и давления.
Виды крутящего момента:
- Номинальный, при котором двигатель работает в штатном режиме.
- Пусковой – момент, создаваемый в момент запуска двигателя. Обычно выше номинального.
- Максимальный – наибольший момент, который двигатель может развить перед перегрузкой.
Формула, которой пользуются при расчете
Отметим, что сила вращения бывает номинальной, пусковой и максимальной. Первая ー это показатель в стандартном рабочем режиме и при обычной нагрузке. Пусковая ー значение, которое электродвигатель сможет развить при запуске.
Формула максимального момента асинхронного двигателя предполагает предельное значение, при котором нагрузка уравновешивает и останавливает мотор.
Теперь займемся расчетами. Формула крутящего момента выглядит так:
М = P х 9995/N
(P ー это показатель мощности, выраженный не в л. с., а в киловаттах, N ー сумма оборотов в секунду). Используя формулу крутящего момента, берите во внимание коэффициент проскальзывания у асинхронных электромоторов.
Еще одна формула для расчета крутящего момента (T) электрического двигателя основана на его мощности (P) и скорости вращения вала (N):
где:
T — крутящий момент (Нм),
P — мощность двигателя (Вт),
N — скорость вращения вала (об/мин).
Эта формула позволяет определить крутящий момент, который двигатель может передавать на вал, при заданной мощности и скорости вращения.
Чем можно измерить
Показатель прописывается в технической документации, но его можно узнать и самостоятельно. Для этого используют специальные датчики. Сначала мотор набирает максимальные обороты, а потом его останавливают.
В итоге получают график мощности электродвигателя, который показывает максимальный момент при торможении. Для этих целей на СТО устанавливают тензометры и используют специальные программы, которые обрабатывают результаты.
|
Наименование электромотора |
Мощность в кВт/об |
Номинальный КМ |
Пусковой КМ |
Максимальный КМ |
|
0,18\2730 |
0,630 |
1,385 |
1,385 |
|
|
0,37\2730 |
1,294 |
2,848 |
2,848 |
|
|
0,75\2820 |
2,540 |
6,604 |
6,858 |
|
|
1,5\2880 |
4,974 |
10,943 |
12,932 |
|
|
3\2860 |
10,017 |
23,040 |
26,045 |
|
|
5,5\2850 |
18,430 |
38,703 |
44,232 |
Что зависит от вращающего момента, и как он проявляется
Этот параметр основной в числе характеристик мотора. Например, при подъеме в гору для поддержки стабильной скорости нужно сильнее газовать.
Может показаться, что в процессе мощность не меняется, но на самом деле при том же количестве оборотов она увеличивается.
Как можно увеличить момент вращения
Рассмотрим основные способы, как можно это сделать для увеличения эффективности установки.
Тюнинг двигателя ДВС для повышения вращательного усилии
Есть несколько вариантов:
- сменить коленвал (не самый простой способ, так как эту деталь часто делают на заказ);
- заказать расточку цилиндров, в итоге такого вмешательства они становятся больше по объему;
- настроить карбюратор (это проводится вместе с расточкой);
- увеличить турбонаддув (если мотор оснащен турбиной);
- изменить газодинамику.
Еще один вариант ー использовать масляные фильтры. Есть и специальные усилители КМ, которые плавно меняют его при стабильных оборотах.
Поднимаем обороты электрического мотора
Для асинхронных и синхронных установок целесообразно использовать трехфазный инвертор или частотный преобразователь. Он снижает частоту и увеличивает количество оборотов.
В каталоге компании «Провент» вы можете подобрать шкивы, цепные звездочки и цепи на электродвигатель для обеспечения максимальных технических характеристик, а также сами агрегаты с нужными характеристиками.\