Связь мощности на валу, КПД и мощности из сети
КПД двигателя равен отношению мощности на валу P₂ к мощности из сети P₁. Следовательно, P₁ = P₂ ÷ η, если η выражен в долях единицы, или P₁ = P₂ × 100 ÷ η при записи в процентах.
Разность P₁ − P₂ — потери мощности, которые превращаются в тепло. Чем ниже КПД, тем большая часть потребляемой энергии не совершает полезной работы.
Пример: двигатель 5,5 кВт
Пусть мощность на валу составляет 5,5 кВт, а КПД при рабочей нагрузке — 88 %. Из сети двигатель берёт 5,5 × 100 ÷ 88 = 6,25 кВт. Потери составляют 6,25 − 5,5 = 0,75 кВт.
Для двигателя 11 кВт при КПД 91 % получим около 12,09 кВт. Видно, что при более высоком КПД доля потерь уменьшается, хотя абсолютная величина растёт вместе с мощностью.
Почему КПД зависит от нагрузки
Паспортный КПД относится, как правило, к номинальной нагрузке. При недогрузке двигатель работает менее эффективно: постоянные потери остаются, а полезная мощность падает.
Поэтому подставляйте КПД, соответствующий вашему режиму, если он известен из каталожных кривых. Если используется паспортное значение, помните, что реальный расход может отличаться.
Как использовать результат
Потребляемая мощность в киловаттах, умноженная на часы работы, даёт расход электроэнергии в киловатт-часах. Умножив на тариф, вы получите стоимость, для чего на сайте есть отдельные калькуляторы.
Результат также помогает сравнить двигатели разных классов эффективности: у двигателя с более высоким КПД при той же мощности на валу потребление из сети будет меньше.
Типичные ошибки
Частая ошибка — принять мощность на шильдике за потребляемую: она относится к валу. Другая — вводить КПД в долях единицы вместо процентов: вместо 88 нужно писать 88, а не 0,88.
Ещё одна ошибка — путать активную мощность в киловаттах с полной мощностью в киловольт-амперах. Они различаются коэффициентом мощности, который страница не учитывает. Сравнивайте двигатели при одинаковой нагрузке: КПД одного и того же двигателя на разных нагрузках может заметно отличаться.
Потери мощности превращаются в тепло
Разность между потребляемой мощностью и мощностью на валу выделяется в двигателе в виде тепла. Для двигателя 5,5 кВт с КПД 88 % это 0,75 кВт, и вентиляция должна справляться с таким нагревом.
Поэтому двигатели нельзя закрывать и загромождать, а обдув и чистота охлаждающих рёбер влияют на долговечность изоляции. Конкретные требования приведены в документации изготовителя.
Границы применения и безопасность
Калькулятор даёт оценку активной мощности по введённым данным. Он не определяет ток двигателя, не выбирает кабель и защиту и не заменяет проекта электроустановки.
Подбор сечения проводов, автоматов и пусковой аппаратуры, а также подключение и обслуживание двигателей следует поручать квалифицированному электрику.
Формула расчёта
P₁ = P₂ ÷ η × 100 %; ΔP = P₁ − P₂
Проверенные примеры
Мощность на валу 5,5 кВт, КПД 88 %. Сколько мощности двигатель берёт из сети?
P₁ = 5,5 × 100 ÷ 88 = 6,25 кВт, потери 6,25 − 5,5 = 0,75 кВт.
Мощность на валу 11 кВт, КПД 91 %. Какова мощность из сети?
P₁ = 11 × 100 ÷ 91 ≈ 12,088 кВт.
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Введите мощность на валу двигателя в киловаттах.
- Введите КПД при вашей нагрузке в процентах.
- Нажмите «Вычислить» и получите мощность из сети в киловаттах.
- Вычтите мощность на валу из результата, чтобы получить потери мощности в двигателе.