Elektrik motorları uzun zaman önce ortaya çıktı, ancakiçten yanmalı motorlara alternatif olduklarında büyük ilgi görüldü. Başlıca özelliklerinden biri olan elektrik motorunun verimliliği özellikle ilgi çekicidir.
Her sistemin bir katsayısı vardırbir bütün olarak çalışmasının etkinliğini karakterize eden yararlı eylem. Yani, sistemin veya cihazın enerji ne kadar iyi ilettiğini veya dönüştürdüğünü belirler. Verimliliğin değeri bir değere sahip değildir ve çoğu zaman sıfırdan bire yüzde veya sayı olarak sunulur.
Elektrik motorunun ana görevielektrik enerjisinin mekanik enerjiye dönüştürülmesi. Verimlilik bu işlevin etkinliğini belirler. Elektrik motorunun verimliliği için formül aşağıdaki gibidir:
Bu formülde, p1 başarısızelektrik gücü, p2 - doğrudan motor tarafından üretilen kullanışlı mekanik güç. Elektrik gücü aşağıdaki formüle göre belirlenir: p1 = UI (akım gücünün voltajı çarpı) ve mekanik gücün P = A / t formülü ile değeri (işin birim zamana oranı). Elektrik motorunun verimliliğinin hesaplanması böyle görünüyor. Ancak, bu en basit kısmı. Motorun amacına ve uygulama kapsamına bağlı olarak, hesaplama farklı olacak ve diğer birçok parametreyi dikkate alacaktır. Aslında, motor verimlilik formülü çok daha fazla değişken içerir. En basit örnek yukarıda verilmiştir.
Elektrik motorunun mekanik verimliliğibir motor seçerken dikkate alınmalıdır. Motor ısıtması, düşük güç ve reaktif akımlarla ilişkili kayıplardan çok büyük bir rol oynar. Çoğu zaman, verimlilikteki düşüş, doğal olarak motor çalışması sırasında ortaya çıkan ısının salınması ile ilişkilidir. Isı yayılmasının nedenleri farklı olabilir: motor sürtünme sırasında ve ayrıca elektriksel ve hatta manyetik nedenlerle ısınabilir. En basit örnek olarak, elektrik enerjisine 1.000 ruble harcandığı ve 700 ruble üzerinde çalışıldığı bir durumu gösterebiliriz. Bu durumda, verimlilik% 70'e eşit olacaktır.
Elektrik motorlarını soğutmak içinOluşturulan boşluklardan hava geçiren fanlar kullanılır. Motor sınıfına bağlı olarak, ısıtma belirli bir sıcaklığa kadar yapılabilir. Örneğin, A sınıfı motorlar 85-90 dereceye, B sınıfı - 110 dereceye kadar ısınabilir. Sıcaklığın izin verilen sınırı aşması durumunda, bu bir stator kısa devresini gösterebilir.
Bir DC motorun (ve AC'nin) verimliliğinin yüke bağlı olarak değiştiğini belirtmek gerekir:
Verimlilik düşüşünün nedenlerinden birieylemler - üç fazın her birine farklı bir voltaj uygulandığında akımların asimetrisi. Örneğin, ilk aşamada 410 V, ikinci aşamada 403 V ve üçüncü aşamada 390 V varsa, ortalama değer 401 V olacaktır. Bu durumda asimetri, fazlardaki maksimum ve minimum voltaj arasındaki farka eşit olacaktır (410 -390), yani 20 V. Elektrik motorunun kayıpları hesaplamak için verim formülü, durumumuzda şu şekle sahip olacaktır: 20/401 * 100 =% 4.98. Bu, fazlardaki voltaj farkı nedeniyle çalışırken% 5 verimi kaybettiğimiz anlamına gelir.
Etkileyen olumsuz faktörlermotor verimliliğinde düşüş, çok. Bunları belirlemek için belirli teknikler vardır. Örneğin, gücün kısmen ağdan statora ve daha sonra rotora iletildiği bir boşluk olup olmadığını belirleyebilirsiniz.
Marş motorundaki kayıplar da meydana gelir ve bunlar birkaç değerden oluşur. Her şeyden önce, girdap akımları ve stator çekirdeklerinin manyetizasyon tersine çevrilmesi ile ilgili kayıplar olabilir.
Motor asenkron ise, o zamanrotor ve statordaki dişler nedeniyle ek kayıplar. Ayrıca, ayrı motor bileşenlerinde girdap akımları oluşabilir. Bütün bunlar toplamda elektrik motorunun verimliliğini% 0,5 azaltır. Asenkron motorlar çalışma sırasında oluşabilecek tüm kayıpları dikkate alır. Bu nedenle, verimlilik aralığı% 80 ila 90 arasında değişebilir.
Elektrik motorlarının gelişim tarihielektromanyetik indüksiyon yasasının keşfedildiği andan itibaren başlar. Ona göre, indüksiyon akımı her zaman buna neden olan nedene karşı koyacak şekilde hareket eder. İlk elektrik motorunun yaratılmasına temel oluşturan bu teoridir.
Modern modeller aynı prensibe dayanır,ancak, ilk kopyalardan kökten farklıdır. Elektrik motorları çok daha güçlü, daha kompakt hale geldi, ancak en önemlisi - verimlilikleri önemli ölçüde arttı. Yukarıda elektrik motorunun verimliliği hakkında yazdık ve içten yanmalı bir motorla karşılaştırıldığında, bu inanılmaz bir sonuç. Örneğin, bir içten yanmalı motorun maksimum verimliliği% 45'e ulaşır.
Yüksek verimlilik, böyle bir motorun ana avantajıdır. Ve eğer bir içten yanmalı motor enerjisinin% 50'sinden fazlasını ısıtmaya harcarsa, enerjinin küçük bir kısmı bir elektrik motorunda ısıtmaya harcanır.
İkinci avantaj hafiftir vekompakt boyutlar. Örneğin, Yasa Motors sadece 25 kg ağırlığında bir motor yarattı. 650 Nm verebiliyor, bu da çok iyi bir sonuç. Ayrıca, bu tür motorlar dayanıklıdır, bir şanzımana gerek yoktur. Birçok elektrikli otomobil sahibi, bir dereceye kadar mantıklı olan elektrik motorlarının verimliliğinden bahsediyor. Gerçekten de, çalışma sırasında elektrik motoru herhangi bir yanma ürünü yaymaz. Bununla birlikte, birçok sürücü elektrik üretmek için kömür, gaz veya zenginleştirilmiş uranyumun kullanılması gerektiğini unutmaktadır. Tüm bu unsurlar çevreyi kirletir, bu nedenle elektrik motorlarının çevre dostu olması çok tartışmalı bir konudur. Evet, çalışma sırasında havayı kirletmezler. Elektrik santralleri bunu elektrik üretiminde yapıyorlar.
Elektrik motorlarındaiş verimliliğini olumsuz etkileyen dezavantajlar. Bu zayıf bir başlangıç torku, yüksek başlangıç akımı ve şaftın mekanik momentinin mekanik yük ile tutarsızlığıdır. Bu, cihazın verimliliğinin azalmasına yol açar.
Verimliliği artırmak için,% 75 ve daha yüksek motor yükü ve güç faktörlerini artırır. Ayrıca, sağlanan akım ve voltajın frekansını düzenlemek için, aynı zamanda artan verimlilik ve artan verimlilik sağlayan özel cihazlar da vardır.
Artırmak için en popüler cihazlardan biriMotor verimliliği, ani akımdaki artış hızını sınırlayan yumuşak bir yol vericidir. Gerilim frekansını değiştirerek motorun dönüş hızını değiştirmek için frekans dönüştürücüleri kullanmak da uygundur. Bu, enerji tüketiminde bir azalmaya yol açar ve motorun düzgün bir şekilde çalıştırılmasını, yüksek ayar doğruluğunu sağlar. Başlangıç torku da artar ve değişken yükte dönme hızı stabilize olur. Sonuç olarak, elektrik motorunun verimliliği artar.
Yapının türüne bağlı olarak, katsayıelektrik motorlarındaki verimlilik% 10 ila% 99 arasında değişebilir. Her şey ne tür bir motor olacağına bağlı. Örneğin, pistonlu bir pompa elektrik motorunun verimliliği% 70-90'dır. Nihai sonuç üreticiye, cihazın yapısına vb. Bağlıdır. Vinç elektrik motorunun verimliliği hakkında da aynı şey söylenebilir. % 90'a eşitse, bu, tüketilen elektriğin% 90'ının mekanik iş için kullanılacağı, kalan% 10'unun parçaları ısıtmak için kullanılacağı anlamına gelir. Bununla birlikte, verimliliği% 100'e yaklaşan, ancak bu değere eşit olmayan en başarılı elektrik motorları modelleri vardır.
Elektrikin sır değilverimliliği% 100'ü aşan motorlar doğada mevcut değildir, çünkü bu enerji tasarrufu ile ilgili temel yasa ile çelişmektedir. Gerçek şu ki, enerji hiçbir yerden gelemez ve aynı şekilde yok olmaz. Herhangi bir motorun bir enerji kaynağına ihtiyacı vardır: benzin, elektrik. Bununla birlikte, benzin, elektrik gibi ebedi değildir, çünkü rezervleri yenilenmelidir. Ancak, ikmal gerektirmeyen bir enerji kaynağı olsaydı,% 100'den daha yüksek bir verime sahip bir motor oluşturmak tamamen mümkün olurdu. Rus icat eden Vladimir Chernyshov, kalıcı bir mıknatısa dayanan motorun bir tanımını gösterdi ve mucidin kendisine göre verimliliği% 100'den fazla.
Örneğin, bir hidroelektrik santralini ele alalım,enerji büyük bir su yüksekliğinden düşerek üretilir. Su bir türbini döndürür ve elektrik üretir. Damla su, Dünya'nın yerçekimi etkisi altında gerçekleştirilir. Ve elektrik üretme çalışmaları tamamlanmasına rağmen, Dünya'nın yerçekimi zayıflamaz, yani yerçekimi kuvveti azalmaz. Daha sonra su güneş ışığının etkisi altında buharlaşır ve tekrar rezervuara girer. Bu döngüyü tamamlar. Sonuç olarak, elektrik üretildi ve üretim maliyetleri devam etti.
Tabii ki, güneşin sonsuza kadar sürmediğini söyleyebiliriz,ama birkaç milyar yıl sürecek. Yerçekimi gelince, atmosferden nem çekerek sürekli çalışır. Genel olarak, bir hidroelektrik santrali, mekanik enerjiyi elektrik enerjisine dönüştüren bir motordur ve verimliliği% 100'den fazladır. Bu, verimliliği% 100'den fazla olabilen bir elektrik motoru yaratmanın yollarını aramamanız gerektiğini açıkça ortaya koymaktadır. Sonuçta, sadece yerçekimi tükenmez bir enerji kaynağı olarak kullanılamaz.
İkinci ilginç kaynak daimi bir mıknatıs,hiçbir yerden enerji almaz ve manyetik alan iş yapıldığında bile tüketilmez. Örneğin, bir mıknatıs kendine bir şey çekerse, o zaman işi yapacak ve manyetik alanı zayıflamayacaktır. Sürekli hareket makinesi olarak adlandırılan makineyi oluşturmak için bu özelliği kullanmak için bir kereden fazla denediler, ancak şimdiye kadar aşağı yukarı normal bir şey gelmedi. Herhangi bir mekanizma er ya da geç yıpranacaktır, ancak kalıcı bir mıknatıs olan kaynağın kendisi neredeyse sonsuzdur.
Ancak, iddia eden uzmanlar varzamanla, kalıcı mıknatısların yaşlanmanın bir sonucu olarak güçlerini kaybetmeleri. Bu doğru değil, ancak doğru olsa bile, sadece bir elektromanyetik nabızla hayata döndürmek mümkün olurdu. Sonsuz olduğunu iddia edemese de, 10-20 yılda bir şarj edilmesi gereken motor buna çok yakın.
Sürekli hareket makinesi oluşturmak için çok sayıda girişimde bulunuldu.kalıcı mıknatıslara dayalı. Maalesef şimdiye kadar başarılı bir çözüm olmadı. Ancak, bu tür motorlara bir talep olduğu gerçeği göz önüne alındığında (sadece olamaz), yakın gelecekte yenilenebilir enerji ile çalışacak bir sürekli motor modeline çok yakın bir şey göreceğiz.
Bir elektrik motorunun verimliliği en önemli parametredir,belirli bir motorun verimliliğini belirler. Verimlilik ne kadar yüksek olursa motor o kadar iyi olur. Verimliliği% 95 olan bir motorda, harcanan enerjinin neredeyse tamamı iş yapmaya harcanır ve sadece% 5 gereksiz yere harcanır (örneğin yedek parçaların ısıtılması). Modern dizel motorlar% 45 verimlilik sağlayabilir ve bu da harika bir sonuç olarak kabul edilir. Benzinli motorların verimliliği daha da azdır.
