Výkon elektromotoru podle proudu lze vypočítat pomocí naší online kalkulačky:

Výsledek lze zaokrouhlit na nejbližší standardní hodnotu výkonu.

Standardní hodnoty výkonu elektromotoru: 0,25; 0,37; 0,55; 0,75; 1,1; 1,5; 2,2; 3,0; 4,0; 5,5; 7,5; jedenáct; 11; 15; 18,5; třicet; 22; 30; 37; 45 kW atd.

Výkon motoru se vypočítá podle následujícího vzorce:

P=√3UIcosφη

  • U – Jmenovité napětí (napětí, ke kterému je připojen elektromotor);
  • I – Jmenovitý proud elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotoru, a v jejich nepřítomnosti se stanoví výpočtem);
  • cos Účiník – poměr činného výkonu k celkovému výkonu (bráno od 0,75 do 0,9 v závislosti na výkonu elektromotoru);
  • η – Faktor účinnosti – poměr elektrického výkonu spotřebovaného elektromotorem ze sítě k mechanickému výkonu na hřídeli motoru (uvažováno od 0,7 do 0,85 v závislosti na výkonu elektromotoru);

2. Výpočet proudu motoru

Jmenovitý a startovací proud elektromotoru lze vypočítat podle výkonu pomocí naší online kalkulačky:

Jmenovitý proud motoru se vypočítá podle následujícího vzorce:

Inom=P/√3Ucosφη

  • P – Jmenovitý výkon elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotorunebo určeno výpočtem);
  • U – Jmenovité napětí (napětí, ke kterému je připojen elektromotor);
  • cos Účiník – poměr činného výkonu k celkovému výkonu (bráno od 0,75 do 0,9 v závislosti na výkonu elektromotoru);
  • η – Faktor účinnosti – poměr elektrického výkonu spotřebovaného elektromotorem ze sítě k mechanickému výkonu na hřídeli motoru (uvažováno od 0,7 do 0,85 v závislosti na výkonu elektromotoru);

Startovací proud elektromotoru se vypočítá podle vzorce:

Istart-up=Inom*K

  • K – Násobnost náběhového proudu, tato hodnota je převzata z pasportu elektromotoru, případně z katalogových údajů (ve výše uvedené online kalkulačce je násobnost náběhového proudu určena přibližně na základě dalších zadaných charakteristik elektromotoru).

3. Výpočet účiníku elektromotoru

Online výpočet účiníku (cosφ) elektromotoru

Výpočet cosφ (cosinus phi) motoru se provádí pomocí následujícího vzorce:

cosφ=P/√3UIη

  • P – Jmenovitý výkon elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotorunebo určeno výpočtem);
  • U – Jmenovité napětí (napětí, ke kterému je připojen elektromotor);
  • I – Jmenovitý proud elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotoru, a v jejich nepřítomnosti se stanoví výpočtem);
  • η – Faktor účinnosti – poměr elektrického výkonu spotřebovaného elektromotorem ze sítě k mechanickému výkonu na hřídeli motoru (uvažováno od 0,7 do 0,85 v závislosti na výkonu elektromotoru);

4. Výpočet účinnosti elektromotoru

Online výpočet účinnosti (účinnosti) elektromotoru

Účinnost elektromotoru se vypočítá podle následujícího vzorce:

ČTĚTE VÍCE
Jaká by měla být hladina oleje v olejových spínačích, přístrojových transformátorech a pouzdrech?

η=P/√3UIcosφ

  • P – Jmenovitý výkon elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotorunebo určeno výpočtem);
  • U – Jmenovité napětí (napětí, ke kterému je připojen elektromotor);
  • I – Jmenovitý proud elektromotoru (převzato z pasové údaje elektromotoru, a v jejich nepřítomnosti se stanoví výpočtem);
  • cos Účiník – poměr činného výkonu k celkovému výkonu (bráno od 0,75 do 0,9 v závislosti na výkonu elektromotoru);

Přišly vám tyto online kalkulačky užitečné? Nebo možná ty otázky zůstávají? Napište nám do komentářů!

Na stránkách jsme nenašli článek, který by vás zajímal související s elektrikou? Napište nám sem. Určitě vám odpovíme.

Třífázový výkon je výkon, který lze získat v elektroinstalaci se třemi fázemi a třemi střídavými proudy.

Třífázová energie je široce používaný způsob výroby a přenosu elektřiny, ale příslušné výpočty jsou o něco složitější než u jednofázových systémů. Proces výpočtu pro třífázový výkon je odlišný, protože vztah mezi proudem, napětím a spotřebou energie je v tomto případě odlišný.

V článku budou pro zjednodušení zápisu lineární veličiny napětí, proudu a výkonu třífázové soustavy uvedeny bez indexů, tedy U, I a P.

Výkon třífázového proudu se rovná trojnásobku výkonu jedné fáze.

Při spojení do hvězdy PY=3·Uph·Iph·cosphi =3·Uph·I·cosphi .

Při spojení do trojúhelníku P=3·Uф·Iф· cos phi =3·U·Iф· cosphi.

V praxi se používá vzorec, ve kterém proud a napětí označují lineární veličiny pro zapojení do hvězdy i do trojúhelníku. Do první rovnice dosadíme Uф=U/1,73 a do druhé Iф=I/1,73 dostaneme obecný vzorec P= 1·U·I· cosphi.

1. Jaký výkon P1 odebírá ze sítě třífázový asynchronní motor znázorněný na Obr. 1 a 2, při zapojení do hvězdy a trojúhelníku, pokud lineární napětí U = 380 V a lineární proud I = 20 A při cosphi = 0,7

Voltmetr a ampérmetr ukazují lineární hodnoty, efektivní hodnoty.

schéma například 1

příklad výkresu a schématu 1

Výkon motoru podle obecného vzorce bude:

P1=1·U·I· cosphi =73 · 1,73·380·20=0,7 W=9203 kW.

Pokud počítáme výkon přes fázové hodnoty proudu a napětí, pak při připojení do hvězdy je fázový proud roven Iph = I = 20 A a fázové napětí Uph = U/1,73 = 380/1,73,

P1=3·Uф·Iф ·cosphi =3·U/1,73·I·cosphi =31,7380/1,73·20·0,7;

P1=3 380/1,73 20 0,7=9225 W = 9,2 kW.

Při zapojení do trojúhelníku je fázové napětí Uph=U a fázový proud Iph=I/ 1=73/ 20; Tím pádem,

P1=3·Uф·Iф · cosphi =3·U·I/ 1· cosphi;

P1=3 · 380 · 20/1,73 · 0,7 = 9225 W = 9,2 kW.

2. Lampy jsou součástí čtyřvodičové třífázové proudové sítě mezi lineárním a nulovým vodičem a motor D je připojen ke třem lineárním vodičům, jak je znázorněno na Obr. 3.

ČTĚTE VÍCE
Musím vodoměr po ověření přeplombovat?

příklad výkresu 2

Každá fáze obsahuje 100 žárovek o výkonu 40 W a 10 motorů o výkonu 5 kW. Jaký činný a zdánlivý výkon by měl generátor G dodat při sinphi=0,8?Jaké jsou fázové, lineární a nulové proudy generátoru při síťovém napětí U=380 V·

Celkový výkon lampy Pl = 3 100 40 W = 12000 W = 12 kW.

Lampy jsou pod fázovým napětím Uф=U/ 1=73/380=1,73 V.

Celkový výkon třífázových motorů Pd=10·5 kW = 50 kW.

Činný výkon dodávaný generátorem PG a přijímaný spotřebičem P1 jsou stejné, pokud zanedbáme ztrátu výkonu v přenosových vodičích:

P1= PG=Pl+Pd=12+50=62 kW.

Celkový výkon generátoru S=PG/ cosphi =62/0,8=77,5 kVA.

V tomto příkladu jsou všechny fáze stejně zatíženy, a proto je v nulovém vodiči v každém okamžiku proud nulový.

Fázový proud vinutí statoru generátoru se rovná lineárnímu proudu vedení (Iph = I) a jeho hodnotu lze získat pomocí vzorce pro výkon třífázového proudu:

I=P/(1,73 · U · cosphi) = 62000 1,73/(380 · 0,8 · 117,8) = XNUMX A.

3. Na Obr. Obrázek 4 ukazuje, že 500W dlaždice je připojena k fázi B a nulovému vodiči a 60W lampa je připojena k fázi C a nulovému vodiči. Na tři fáze ABC je připojen motor o výkonu 2 kW při cosphi = 0,7 a elektrický sporák o výkonu 3 kW.

Jaký je celkový činný a zdánlivý výkon spotřebičů Jaké proudy tečou v jednotlivých fázích při lineárním síťovém napětí U=380 V

schéma například 3

Činný výkon spotřebičů P=500+60+2000+3000=5560 W=5,56 kW.

Celkový výkon motoru S=P/ cosphi =2000/0,7=2857 VA.

Celkový zdánlivý výkon spotřebičů bude: Celkový=500+60+2857+3000=6417 VA = 6,417 kVA.

Proud elektrického sporáku Iп=Pп/Uф =Pп/(U· 1)=73/500=220 A.

Proud lampy Il=Pl/Ul =60/220=0,27 A.

Proud elektrického sporáku určíme pomocí výkonového vzorce pro třífázový proud při cosphi = 1 (činný odpor):

P= 1·U·I· cosphi = 73·U·I;

Proud motoru 1,73 · U · cosphi ) = 2000/( 1,73 · 380 · 0,7) = 4,34 A.

Vodič fáze A přenáší proud motoru a elektrického sporáku:

Ve fázi B teče proud z motoru, sporáku a elektrického sporáku:

Ve fázi C proud teče z motoru, lampy a elektrického sporáku:

Všude jsou uvedeny efektivní hodnoty proudu.

Na Obr. Obrázek 4 ukazuje ochranné uzemnění elektrické instalace. Nulový vodič je pevně uzemněn na napájecí rozvodně a spotřebiteli. Všechny části instalací, kterých se mohou dotknout lidé, jsou připojeny k nulovému vodiči a tím uzemněny.

Pokud dojde k náhodnému uzemnění jedné z fází, například C, dojde k jednofázovému zkratu a pojistka nebo jistič této fáze ji odpojí od zdroje energie. Pokud se člověk stojící na zemi dotkne holého drátu fází A a B, pak bude vystaven pouze fázovému napětí. S neuzemněným neutrálem by se fáze C neodpojila a osoba by byla pod napětím ve vztahu k fázím A a B.

ČTĚTE VÍCE
Jak hnojit půdu ve skleníku před výsadbou rajčat?

4. Jaký výkon dodávaný do motoru ukáže třífázový wattmetr zapojený do třífázové sítě s lineárním napětím U = 380 V s lineárním proudem I = 10 A a cosphi = 0,7 · Účinnost motoru = 0,8. Jaký je výkon motoru na hřídeli (obr. 5)

schéma například 4

Wattmetr bude ukazovat výkon dodávaný do motoru P1, tj. užitečný výkon P2 plus ztráty výkonu v motoru:

P1= 1,73 U·I· cosphi =1,73 · 380·10·0,7=4,6 kW.

Čistý výkon, mínus ztráty ve vinutí a oceli, stejně jako mechanické ztráty v ložiskách

5. Třífázový generátor dodává proud I=50 A při napětí U=400 V a cosphi =0,7. Jaký mechanický výkon v koňských silách je potřeba k otáčení generátoru, když je účinnost generátoru 0,8 (obr. 6)

příklad výkresu 5

Aktivní elektrický výkon generátoru dodávaný do elektromotoru je PG2=·(3·) U·I· cosphi =1,73·400·50·0,7=24220 W =24,22 kW.

Mechanický výkon dodávaný do generátoru PG1 pokrývá činný výkon PG2 a ztráty v něm: PG1 = PG2/G = 24,22/0,8 · 30,3 kW.

Tato mechanická síla, vyjádřená v koňských silách, se rovná:

Na Obr. Obrázek 6 ukazuje, že mechanická energie PG1 je dodávána do generátoru. Generátor ji přemění na elektrickou energii, která se rovná

Tento výkon, činný a rovný PG2=1,73·U·I· cosphi, je přenášen dráty do elektromotoru, ve kterém je přeměněn na mechanický výkon. Generátor navíc posílá jalový výkon Q do elektromotoru, který zmagnetizuje motor, ale nespotřebovává se v něm, ale vrací se do generátoru.

Je roven Q=1,73·U·I·sinphi a nepřeměňuje se v tepelnou ani mechanickou energii. Celkový výkon S=P· cosphi, jak jsme viděli dříve, určuje pouze míru použití materiálů vynaložených na výrobu stroje. ]

6. Třífázový generátor pracuje při napětí U=5000 V a proudu I=200 A při cosphi =0,8. Jaká je jeho účinnost, když výkon dodávaný motorem otáčejícím se generátorem je 2000 koní? S.

Výkon motoru přiváděný na hřídel generátoru (pokud nejsou mezilehlé převody),

Výkon vyvíjený třífázovým generátorem je

RG2=(3·)U·I· cosphi =1,73·5000·200·0,8=1384000 W =1384 kW.

Účinnost generátoru PG2/PG1 = 1384/1472 = 0,94 = 94 %.

7. Jaký proud prochází ve vinutí třífázového transformátoru o výkonu 100 kVA a napětí U = 22000 V při cosphi = 1

Celkový výkon transformátoru S=1,73·U·I=1,73·22000·I.

Proto proud I=S/(1,73·U)=(100·1000)/(1,73·22000)=2,63 A.;

8. Jaký proud spotřebuje třífázový asynchronní motor s výkonem hřídele 40 hp? S. při napětí 380 V, je-li jeho cosphi = 0,8 a účinnost = 0,9

ČTĚTE VÍCE
Mohu připojit plynovou varnou desku sám?

Výkon motoru na hřídeli, tedy užitečný, P2=40·736=29440 W.

Výkon dodávaný do motoru, tj. výkon přijímaný ze sítě,

Proud motoru I=P1/(1,73 U I cosphi)=32711/(1,73 380 0,8)=62 A.

9. Třífázový asynchronní motor má na přístrojové desce tyto údaje: P=15 hp. S.; U=380/220 V; cosphi =0,8 spojení – hvězda. Hodnoty uvedené na štítu se nazývají nominální.

příklad výkresu 9

Jaký je činný, zdánlivý a jalový výkon motoru? Jaké jsou velikosti proudů: celkový, aktivní a jalový (obr. 7)?

Mechanický výkon motoru (netto) se rovná:

Výkon dodávaný do motoru P1 je větší než užitečný výkon o množství ztrát v motoru:

Celkový výkon S=P1/ cosphi =13/0,8=16,25 kVA;

Q=S sinfi=16,25·0,6=9,75 kVAr (viz mocninový trojúhelník).

mocenský trojúhelník

Proud ve spojovacích vodičích, tedy lineární, je roven: I=P1/(1,73·U· cosphi )=S/(1,73·U)=16250/(1,731,7380)=24,7 A.

Činný proud Iа=I· cosphi =24,7·0,8=19,76 A.

Jalový (magnetizační) proud Iр=I·sinphi=24,7·0,6=14,82 A.

10. Určete proud ve vinutí třífázového elektromotoru, je-li zapojen do trojúhelníku a čistý výkon motoru je P2 = 5,8 litru. S. při účinnosti = 90 %, účiníku cosphi = 0,8 a síťovém napětí 380 V.

Čistý výkon motoru P2=5,8l. s., nebo 4,26 kW. Napájení motoru

P1=4,26/0,9=4,74 kW. I=P1/(1,73·U·cosphi)=(4,74·1000)/(1,73·380·0,8)=9,02 A.

Při zapojení do trojúhelníku bude proud ve vinutí fáze motoru menší než proud napájecích vodičů: Iph=I/1,73=9,02/1,73=5,2 A.

11. Generátor stejnosměrného proudu pro elektrolýzní zařízení, konstruovaný pro napětí U=6 V a proud I=3000 A, ve spojení s třífázovým asynchronním motorem tvoří motorgenerátor. Účinnost generátoru G = 70 %, účinnost motoru D = 90 % a jeho účiník cosphi = 0,8. Určete výkon motoru na hřídeli a výkon na něj dodávaný (obr. 8 a 6).

generátor

Užitný výkon generátoru PG2=UГ·IG=61,73000=18000 W.

Výkon dodávaný do generátoru se rovná výkonu na hřídeli P2 hnacího asynchronního motoru, který se rovná součtu PG2 a výkonových ztrát v generátoru, tedy PG1=18000/0,7=25714W.

Činný výkon motoru dodávaného do něj ze sítě střídavého proudu je

P1 =25714/0,9=28571 W = 28,67 kW.

12. Parní turbína s účinností · T = 30 % otáčí generátor s účinností = 92 % a cosphi = 0,9. Jaký příkon (hp a kcal/sec) musí mít turbína, aby generátor poskytl proud 2000 A při napětí U = 6000 V (Před zahájením výpočtu viz obr. 6 a 9.)

příklad výkresu 12

Výkon generátoru střídavého proudu dodávaného spotřebiteli je

PG2 = 1,73 · U · I · cosphi = 1,73 · 6000 · 2000 · 0,9 = 18684 kW.

Výkon dodávaný do generátoru se rovná výkonu P2 na hřídeli turbíny:

Energie přiváděná do turbíny pomocí páry

nebo P1=67693·1,36=92062 l. S.

ČTĚTE VÍCE
Co dává přítomnost funkce microlift v záchodovém prkénku Existuje několik možných odpovědí?

Výkon dodávaný do turbíny v kcal/s je určen vzorcem Q=0,24·P·t;

13. Určete průřez drátu dlouhého 22 m, kterým protéká proud do třífázového motoru o výkonu 5 litrů. S. napětí 220 V při zapojení statorového vinutí do trojúhelníku. cosphi = 0,8; · = 0,85. Přípustný úbytek napětí ve vodičích U=5%.

Výkon dodávaný do motoru při čistém výkonu P2

Propojovacími vodiči protéká proud I=P1/(U 1,73 cosphi) = 4430/(220 1,73 0,8)=14,57 A.

V třífázovém vedení se proudy sčítají geometricky, takže úbytek napětí na vodiči by měl být brán U: 1,73, a ne U: 2, jako u jednofázového proudu. Pak je odpor drátu:

kde U je ve voltech.

Průřez vodičů v třífázovém obvodu je menší než v jednofázovém.

14. Určete a porovnejte průřezy vodičů pro stejnosměrné střídavé jednofázové a třífázové proudy. K síti je připojeno 210 žárovek po 60 W pro napětí 220 V, které se nacházejí ve vzdálenosti 200 m od zdroje proudu. Přípustný pokles napětí je 2 %.

a) U stejnosměrných a jednofázových střídavých proudů, tj. když jsou dva vodiče, budou průřezy stejné, protože při světelné zátěži cosphi = 1 a přenášeném výkonu

a proud I=P/U=12600/220=57,3 A.

Přípustný úbytek napětí U=220·2/100=4,4 V.

Odpor dvou vodičů r=U/I·4,4/57,3=0,0768 Ohm.

S1=1/57·(200·2)/0,0768=91,4 мм 2 .

Pro přenos výkonu je zapotřebí celkový průřez vodiče 2·S1=2·91,4=182,8 mm 2 s délkou vodiče 200 m.

b) S třífázovým proudem lze svítidla zapojit do trojúhelníku, 70 svítidel na stranu.

Když cosphi =1, výkon přenášený vodiči je P=1,73·Ul·I.

Přípustný úbytek napětí v jednom vodiči třífázové sítě není U·2 (jako u jednofázové sítě), ale U·1,73. Odpor jednoho vodiče v třífázové síti bude:

S3ф=1/57·200/0,0769=45,7 мм 2 .

Celkový průřez vodičů pro přenosový výkon 12,6 kW v třífázové síti při zapojení do trojúhelníku je menší než v jednofázové síti: 3·S3ph = 137,1 mm2.

c) Při zapojení do hvězdy je potřeba lineární napětí U = 380 V, aby fázové napětí na lampách bylo 220 V, tedy aby se lampy rozsvítily mezi nulovým vodičem a každou lineární.

Proud ve vodičích bude: I=P/(U:1,73)=12600/(380:1,73)=19,15 A.

Odpor drátu r=(U:1,73)/I=(4,4:1,73)/19,15=0,1325 Ohm;

S3зв=1/57·200/0,1325=26,15 мм 2 .

Celkový průřez pro hvězdicové zapojení je nejmenší, čehož je dosaženo zvýšením proudového napětí pro přenos daného výkonu: 3·S3sv=3·25,15=75,45 mm 2 .

Telegramový kanál pro ty, kteří se chtějí každý den učit nové a zajímavé věci: Škola pro elektrikáře

Pokud se vám tento článek líbil, sdílejte odkaz na něj na sociálních sítích. Velmi to pomůže rozvoji našeho webu!