Что такое располагаемая мощность двигателя
Какую скорость развивает электросамокат?
В современном мире с каждым годом появляются все новые и новые разработки в различных областях техники. Это касается и личного транспорта, в этом направлении все большую популярность завоевывают различные виды электротранспорта, одним из которых являются электросамокаты.
Сегодня электросамокат – это не только детское развлечение, это очень удобное средство передвижения по городу для взрослых. Он приводится в движение электрическим мотором, поэтому нет необходимости постоянно отталкиваться ногой, чтобы двигаться. Достаточно пару раз оттолкнуться, чтобы придать стартовое ускорение – дальше всю работу сделает двигатель.
Самокат не нужно заправлять дорогостоящим топливом, достаточно зарядить аккумулятор, и можно отправляться в путь. Благодаря малым габаритам, на самокате удобно объезжать пробки, которые возникают в час пик на городских дорогах. Небольшой вес позволяет без проблем заносить его в квартиру для хранения, значит, гараж иметь не обязательно. От него не воняет бензином, так что проблем при домашнем хранении не возникнет.
Благодаря электроприводу, скорость электрических моделей значительно выше, по сравнению с обычными самокатами. Какую же именно скорость может развить электросамокат? Сколько стоят высокоскоростные и простые электросамокаты? На эти вопросы мы ответим в данной статье.
КПД центробежных насосов
Гидравлическая мощность насоса
PГ = ρ x g x Q x H [Вт]
ρ — плотность жидкости [кг/м 3 ]
g — ускорение свободного падения [м/сек 2 ]
Q — расход [м 3 /сек]
H — напор [м]
Для насосов, у которых всасывающий и напорный патрубки имеют одинаковый диаметр и находятся на одном уровне, напор можно рассчитать по упрощённой формуле:
H = (p2 — p1) / (ρ x g) [м]
p2 — давление на напорном патрубке [Па]
p1 — давление на всасывающем патрубке [Па]
Таким образом, гидравлическая мощность насоса пропорциональна перепаду давления и расходу:
Если диаметр напорного патрубка меньше диаметра всасывающего патрубка, то для расчёта гидравлической мощности насоса напор необходимо увеличить на величину:
v2 — скорость жидкости в напорном патрубке [м/с]
v1 — скорость жидкости во всасывающем патрубке [м/с]
Q — расход [м 3 /с]
g — ускорение свободного падения [м/с 2 ]
d2 — внутренний диаметр напорного патрубка [м]
d1 — внутренний диаметр всасывающего патрубка [м]
Если напорный и всасывающий патрубок расположены не на одной линии, то напор нужно ещё увеличить на разницу высот между двумя патрубками:
Потребляемая мощность насоса
Если вал насоса жёстко соединён с валом двигателя, то потребляемая мощность насоса равна механической мощности на валу электродвигателя.
КПД насоса
КПД насоса равен отношению гидравлической мощности к потребляемой:
Насос выбирается так, чтобы в рабочей точке его КПД был максимальным (см. рис.).
Механическая мощность на валу электродвигателя:
ηД — КПД электродвигателя,
PЭ — электрическая мощность, потребляемая двигателем из сети.
Электрическая мощность, потребляемая 3-х фазным электродвигателем из сети
PЭ = √3 х U х I х cos φ
U — напряжение сети [В]
I — ток, потребляемый электродвигателем [А]
cos φ — косинус угла между векторами тока и напряжения
Выводы: как вычислить КПД насоса
- С помощью специального прибора с токовыми клещами измеряем электрическую мощность PЭ, потребляемую электродвигателем из сети. Если электродвигатель работает от преобразователя частоты, то ПЧ сам измеряет мощность и сохраняет это значение в одном из своих параметров
- С шильдика электродвигателя списываем его КПД и вычисляем мощность на валу PВ. На шильдике, конечно, указана и номинальная мощность электродвигателя, но в данном случае нас интересует мощность электродвигателя в рабочей точке насоса
- Если между двигателем и насосом существует жёсткая механическая связь (а не ременная передача, редуктор или муфта с проскальзыванием), то считаем потребляемую насосом мощность РП равной мощности на валу электродвигателя РВ
- Измеряем перепад давления на напорном и всасывающем патрубках и вычисляем напор (если необходимо, то корректируем его с учётом разницы диаметров и высот напорного и всасывающего патрубков)
- Измеряем расход и рассчитываем гидравлическую мощность насоса РГ
- Вычисляем КПД насоса.
Если КПД насоса оказался ниже, чем вы ожидали, то стоит задуматься о профилактике, ремонте или замене насоса.
Запас хода и размер аккумулятора
Типичный 12 В свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда (аккумулятор Trojan SCS225) обладает емкостью 105 Ач при пятичасовом разряде и емкостью 135 Ач при двадцатичасовом. Вес такого аккумулятора 30 кг, а удельная емкость 12 х 105/30 = 42 втч/кг при разряде в течении 5 часов и 54 втч/кг при разряде в течении 20 часов. Зная характеристики аккумуляторов определим количество батарей для движения на лодке, сопротивление корпуса которой представлено на графике. При этом предполагаем, что скорость движения составит 3-5 миль в час, полный КПД электромотора 50%.
Поскольку даже самые хорошие свинцово-кислотные тяговые аккумуляторы для электромоторов не рекомендуется разряжать более 80% емкости, увеличим вес батареи на 25%.
Скорость, миль в час | Мощность на винте, Вт | Электрическая мощность, Вт | Потребляемая мощность в течении 10 часов | Вес батареи, кг | Количество АКБ, шт |
3 | 140 | 280 | 2800 | 65 | 2 |
3,5 | 220 | 440 | 4400 | 102 | 3 |
4 | 320 | 640 | 6400 | 148 | 5 |
Если запас хода 30-40 миль больше чем требуется, размер аккумуляторной батареи можно уменьшить. Повышение скорости так же сократит запас хода.
Задайте вопрос,
и получите консультацию по лодочным электромоторам, аккумуляторам или зарядным устройствам для катера или яхты