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Fórmulas de cálculo de motores eléctricos
Este es un ejemplo sencillo porque ambas variables se miden en vatios. Si las dos variables se midieran de forma diferente, habría que convertirlas a formas equivalentes antes de realizar el cálculo.
El ejemplo anterior sobre un motor eléctrico es muy sencillo porque tanto la potencia mecánica como la eléctrica se dan en vatios. Las unidades de la entrada y la salida tienen que coincidir; si no lo hacen, debes convertirlas a unidades similares.
La energía total de entrada = 39,5 x 10^15 Btus y la energía útil de salida es 3,675 x 10^12 kWh. Recordemos que ambas unidades tienen que ser iguales. Así que tenemos que convertir los kWh en Btus. Dado que 1 kWh = 3412 Btus:
Sin embargo, la eficiencia energética de una central eléctrica es de un 35%, y la de los automóviles de un 25%. Por tanto, más del 62% del total de la energía primaria de Estados Unidos se utiliza en procesos de conversión relativamente ineficientes.
Tabla de eficiencia del motor
Calculadora de eficiencia del motor eléctricoLa eficiencia del motor eléctrico es la relación entre la potencia de salida medida en el eje del motor y la potencia de entrada dada al motor. Esta calculadora toma la potencia de salida del eje en caballos o vatios para calcular la eficiencia del motor eléctrico.
La eficiencia del motor eléctrico es la relación entre la potencia de salida medida en el eje del motor y la potencia de entrada dada al motor. Esta calculadora toma la potencia de salida del eje en caballos de fuerza o vatios para calcular la eficiencia del motor eléctrico.
Fórmula de eficiencia del motor trifásico
El rendimiento del motor eléctrico es la medida de la capacidad de un motor eléctrico para convertir la energía eléctrica en energía mecánica; es decir, los kilovatios de energía eléctrica se suministran al motor en sus terminales eléctricos, y los caballos de fuerza de la energía mecánica se extraen del motor en el eje giratorio. Por lo tanto, la única potencia absorbida por el motor eléctrico son las pérdidas sufridas al realizar la conversión de energía eléctrica a mecánica. Así, el rendimiento del motor puede expresarse como
Las pérdidas de potencia (PR en los devanados del motor) constan de dos pérdidas: las pérdidas de potencia del estator PR y las pérdidas de potencia del rotor PR. La pérdida de potencia del estator es una función de la corriente que fluye en el devanado del estator y de la resistencia del devanado del estator, de ahí el término pérdida 72R:
Al mejorar el rendimiento del motor, es importante reconocer la relación interdependiente del rendimiento y el factor de potencia. Vuelva a escribir la ecuación anterior y resuelva el factor de potencia:
Por lo tanto, si se aumenta el rendimiento, el factor de potencia tenderá a disminuir. Para que el factor de potencia se mantenga constante, la corriente del estator I1 debe disminuir en proporción al aumento del rendimiento. Para aumentar el factor de potencia, la corriente del estator debe disminuir más de lo que aumenta el rendimiento. Desde el punto de vista del diseño, esto es difícil de conseguir y seguir manteniendo otros requisitos de rendimiento, como el par de ruptura. Sin embargo,
Fórmula de eficiencia del motor de inducción
Prepara el equipo para levantar una masa de 400 gramos a través de una distancia de 80,0 cm. Pega una regla de 1 metro cerca de la carga para mostrar claramente la distancia recorrida. Haz que el medidor de energía SEP esté configurado para leer la energía y que la unidad de alimentación esté configurada a 5 V CC.
Profesor: Estamos utilizando un motor para levantar una carga del suelo. Tenemos un medidor de energía, que está conectado directamente a la fuente de alimentación para hacernos saber cuánta energía se está desplazando desde el almacén. El tipo de almacén depende de nuestra central eléctrica local. Aquí quemamos gas, así que será un almacén químico.
Conecta la fuente de alimentación y el contador de energía simultáneamente. Deja que la carga se desplace una distancia de 80 cm y luego apaga el suministro y el medidor de energía simultáneamente. (Utiliza la ayuda de un alumno porque se necesitan tres manos y la masa empezará a caer inmediatamente).
Cambia el medidor de energía SEP para leer la potencia media. La potencia media en la vía eléctrica puede leerse directamente en el medidor. El motor cambia esta potencia de forma más o menos efectiva al trabajo mecánico. La potencia en la vía mecánica se puede hallar a partir de fuerza × velocidad.