Вибираючи електродвигуни користувачі часто плутають крутний момент з потужністю. Ці два терміни не ідентичні. В статті ми розглянемо, як дізнатися крутний момент електродвигуна, та проаналізуємо цей показник.
На потужність ви звертаєте увагу, коли вибираєте бензинові чи дизельні двигуни у зборі. Цей параметр у характеристиках прописують у кінських силах. Але не тільки його потрібно знати при покупці цього пристрою.
У чому різниця між термінами «потужність» та «крутний момент»
Під першим поняттям мається на увазі робота, яку силова установка виконує за певний час. Тепер розглянемо, що таке крутний момент електродвигуна: це значення зусилля, з яким обертається колінчастий вал.
де Т — крутний момент двигуна (Н·м) також позначається як M,
ω — кутова швидкість (рад/с)
Цей момент на валу двигуна постійного струму має значення, оскільки характеризує можливості мотора. Він вимірюється в Ньютон-метрах (Н·м) і залежить від кількох факторів, таких як потужність двигуна, напруга, сила струму та конструкція двигуна.
Потужність залежить від частоти, з якою крутиться колінвал: що швидше він обертається, то більше кінських сил демонструє силова установка.
Приклад взаємозв'язку між потужністю та крутним моментом: як це працює на практиці
- Вантажівка: має високий крутний момент, але порівняно низькі обороти, що допомагає тягти важкі вантажі.
- Перегоновий автомобіль: має високу потужність завдяки високим оборотам двигуна, що дає йому велику швидкість.
Таким чином, крутний момент важливий для сили, а потужність для швидкості виконання роботи.
Для чого потрібно вимірювати дані показники
Це необхідно з кількох причин:
- обов'язково при виготовленні силової установки, а також коли вона проходить сертифікацію.
- момент обертання двигуна визначають перед його налаштуванням та доопрацюванням;
- порівняння кривої потужності та КМ із зазначеною в документації допоможе визначити технічний стан силової установки.
Ви обов'язково тестуватимете двигун на цей показник після ремонту, наприклад, коли змінювалися приводні ланцюги чи інші деталі.
Основні параметри та способи розрахунку крутного моменту
Ми дійшли висновку, що знати цей показник необхідно, він навіть важливіший за потужність. Далі розповімо, як провести розрахунок моменту електродвигуна, використовуючи формули. Цей параметр вимірюється в Нм (ньютон-метрах).
Від чого залежить та які види тягових моментів є
Основні фактори:
- об'єм двигуна;
- поршнева площа;
- тиск, що створюється у циліндрі;
- радіус кривошипа.
Номінальний крутний момент визначається залежно від обсягу та тиску.
Види крутного моменту:
- Номінальний, при якому двигун працює у штатному режимі.
- Пусковий – момент, що створюється в момент запуску двигуна. Зазвичай вище від номінального.
- Максимальний – найбільший момент, який двигун може розвинути перед навантаженням.
Формула, якою користуються при розрахунку
Зазначимо, що сила обертання буває номінальною, пусковою та максимальною. Перша – це показник у стандартному робочому режимі та при звичайному навантаженні. Пускове значення, яке електродвигун зможе розвинути при запуску.
Формула максимального моменту асинхронного двигуна передбачає граничне значення, у якому навантаження врівноважує і зупиняє мотор.
Тепер займемося розрахунками. Формула крутного моменту виглядає так:
М = P х 9995/N
(P – це показник потужності, виражений не в к. с., а в кіловатах, N – сума оборотів в секунду). Використовуючи формулу крутного моменту, беріть до уваги коефіцієнт прослизання в асинхронних електромоторах.
Ще одна формула для розрахунку крутного моменту (T) електричного двигуна заснована на його потужності (P) та швидкості обертання валу (N):
де:
Т – крутний момент (Нм),
P – потужність двигуна (Вт),
N – швидкість обертання валу (об / хв).
Ця формула дозволяє визначити крутний момент, який двигун може передавати на вал, при заданій потужності та швидкості обертання.
Чим можна виміряти
Показник прописується в технічній документації, але можна дізнатися і самостійно. Для цього використовують спеціальні датчики. Спочатку двигун набирає максимальні обороти, а потім його зупиняють.
У результаті одержують графік потужності електродвигуна, що показує максимальний момент при гальмуванні. Для цих цілей на СТО встановлюють тензометри та використовують спеціальні програми, які обробляють результати.
|
Найменування електромотора |
Потужність у кВт/про |
Номінальний КМ |
Пусковий КМ |
Максимальний КМ |
|
0,18\2730 |
0,630 |
1,385 |
1,385 |
|
|
0,37\2730 |
1,294 |
2,848 |
2,848 |
|
|
0,75\2820 |
2540 |
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 |
Що залежить від крутного моменту, і як він проявляється
Цей параметр основний серед характеристик мотора.
Може здатися, що в процесі потужність не змінюється, але насправді при тій же кількості обертів вона збільшується.
Як можна збільшити момент обертання
Розглянемо основні способи, як це зробити для збільшення ефективності установки.
Тюнінг двигуна ДВЗ для підвищення обертального зусилля
Є кілька варіантів:
- змінити колінвал (не найпростіший спосіб, оскільки цю деталь часто роблять на замовлення);
- замовити розточування циліндрів, в результаті такого втручання вони стають більшими за обсягом;
- налаштувати карбюратор (це проводиться разом із розточуванням);
- збільшити турбонаддув (якщо двигун оснащений турбіною);
- змінити газодинаміку.
Ще один варіант – використовувати оливні фільтри. Є й спеціальні підсилювачі КМ, які плавно змінюють його при стабільних оборотах.
Підіймаємо оберти електричного двигуна
Для асинхронних та синхронних установок доцільно використовувати трифазний інвертор або частотний перетворювач. Він знижує частоту та збільшує кількість обертів.
У каталозі компанії «Провент» ви можете підібрати шківи, ланцюгові зірочки та ланцюги на електродвигун для забезпечення максимальних технічних характеристик, і навіть самі агрегати з необхідними характеристиками.