في الصناعة الحديثة والحياة اليومية، تلعب المحركات الكهربائية دورًا حاسمًا في الصناعة الحديثة والحياة اليومية. من الأجهزة المنزلية إلى المعدات الصناعية واسعة النطاق، فإن الاستخدام الواسع النطاق للمحركات يجعل من كفاءة الطاقة الخاصة بها اعتبارًا رئيسيًا. إن فهم كيفية حساب كفاءة الطاقة للمحركات له أهمية كبيرة لتحسين استخدام الطاقة وخفض التكاليف وحماية البيئة. تناقش هذه المقالة بشكل أساسي مفهوم وحساب وتصنيف كفاءة طاقة المحركات من عدة جوانب.

1 、 المفاهيم الأساسية لكفاءة طاقة المحرك

تشير كفاءة طاقة المحرك إلى نسبة الطاقة الميكانيكية الناتجة عن المحرك إلى مدخلات الطاقة الكهربائية. ببساطة، فهي تقيس كفاءة المحرك في تحويل الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية مفيدة. وكلما زادت كفاءة الطاقة، زاد العمل المفيد الذي يمكن للمحرك توليده تحت نفس المدخلات الكهربائية، وبالتالي توفير الطاقة وتقليل تكاليف التشغيل. توفر الكفاءة العالية للطاقة المزيد من الطاقة، مما يعني أنه في ظل نفس المدخلات الكهربائية، يمكن للمحرك توليد المزيد من العمل المفيد، وبالتالي تقليل تكاليف التشغيل. في الوقت نفسه، يعني ذلك أيضًا استخدام مواد ذات درجة أعلى ومواد خام أكثر، وبالتالي تكون مقاومة الحمل الزائد أقوى، ولكن هذا يجعل تكلفة المحرك نفسه أكثر تكلفة.

2 、 المعلمات الرئيسية لحساب كفاءة طاقة المحرك

● طاقة الإدخال (Pin)： تشير طاقة الإدخال إلى الطاقة الكهربائية التي يحصل عليها المحرك من مصدر الطاقة. يمكن حسابها عادةً بقياس الجهد (V) والتيار (I) للمحرك، ثم استخدام المعادلة Pin=1.732 × V × I × cos phi، حيث cos phi هو عامل القدرة للمحرك. في هذه المرحلة، تكون الوحدة المحسوبة لـ Pin هي W.

● طاقة الخرج (Pout)

طاقة الخرج هي طاقة الخرج الميكانيكية الفعلية للمحرك، والتي يمكن حسابها بقياس سرعة المحرك (rpm) وعزم الدوران (T)، ثم استخدام المعادلة Pout=2 π n × T/60. تجدر الإشارة إلى أن وحدة Pout المحسوبة في هذه المرحلة هي W.

● الكفاءة (η)

إن كفاءة المحرك هي نسبة طاقة الخرج إلى طاقة الدخل، والمعادلة هي η= Pout/Pout/بوت × 100%.

3 、 قياس طاقة الدخل

يتطلب قياس طاقة الإدخال للمحرك استخدام الأدوات المناسبة، مثل أجهزة تحليل الطاقة، وأجهزة قياس الطاقة، وما إلى ذلك. عند القياس، من الضروري ضمان دقة ودقة أداة القياس، ومراعاة ظروف التشغيل وظروف تحميل المحرك.

4 、 قياس طاقة الخرج

يعد قياس قدرة خرج المحرك معقدًا نسبيًا ويتطلب استخدام معدات متخصصة مثل أدوات قياس عزم الدوران والسرعة. بالنسبة للحالات التي لا يمكن فيها قياس عزم الدوران والسرعة بشكل مباشر، يمكن استخدام طرق غير مباشرة لتقدير طاقة الخرج، ولكن قد تتأثر دقة هذه الطريقة إلى حد ما.

5 、 النظر في خسائر المحرك

عند حساب كفاءة الطاقة للمحرك، من الضروري أيضًا مراعاة الخسائر الداخلية المختلفة للمحرك، مثل خسائر النحاس (خسائر الطاقة الكهربائية الناتجة عن مقاومة اللف)، وفقدان الحديد (التباطؤ وخسائر التيار الدوامي في قلب الحديد)، والخسائر الميكانيكية (احتكاك المحمل وخسائر التهوية، وما إلى ذلك). ستقلل هذه الخسائر من كفاءة الطاقة للمحرك، لذلك يجب أخذها في الاعتبار في الحساب.

6 、 المعايير واللوائح

لدى البلدان والمناطق المختلفة معايير ولوائح مقابلة لكفاءة طاقة المحرك. عند حساب كفاءة طاقة المحرك، من الضروري الرجوع إلى المعايير واللوائح ذات الصلة لضمان قانونية نتائج الحساب وقابليتها للمقارنة. (لمزيد من المعلومات حول تصنيف مستويات كفاءة طاقة المحركات، يرجى النقر على الرابط)

7 、 مثال الحساب

● بأخذ المحرك IE4-80M1-2 من محرك Fuxing Motor كمثال، الجهد 380 فولت، التيار 1.6 أمبير، عامل القدرة 0.83، السرعة 2855 دورة في الدقيقة، وعزم الدوران 2.5 نيوتن - م.أولاً، احسب طاقة الإدخال: Pin=1.732 × V × V × I × cos phi → 1.732 × 380 × 1.6 × 0.83 ≈ 874Wثم احسب طاقة الخرج: Pout=2 π × n × T/60 → 2 × 3.14 × 2855 × 2855 × 2.5/60 ≈ 747Wوأخيرًا، تكون كفاءة الحساب: η= η= 747/874 × 100% ≈ 85%

● بأخذ محرك IE2-90S-6 من محرك Fuxing كمثال، الجهد 380 فولت، التيار 2.1 أمبير، عامل القدرة 0.71، السرعة 935 دورة في الدقيقة، وعزم الدوران 7.7 نيوتن - م: الدبوس=1.732 × V × I × جتا فاي → 1.732 × 380 × 2.1 × 0.71 = 981 واط= 981 واط طاقة الخرج: Pout=2 π × n × T/60 → 2 × 3.14 × 3.14 × 935 × 7.7/60 ≈ 754الكفاءة: η=754/981 × 100% ≈ 76%

باختصار، يتطلب حساب كفاءة المحرك في استخدام الطاقة دراسة شاملة لمعايير وعوامل متعددة، واستخدام أدوات وطرق قياس مناسبة. 

ومن خلال الحساب الدقيق لكفاءة الطاقة للمحرك، يمكن توفير أساس قوي لاختيار المحرك وتشغيله وصيانته، وبالتالي تحقيق هدف الاستخدام الفعال للطاقة والحفاظ على الطاقة وخفض الانبعاثات، وتجدر الإشارة إلى أن حساب كفاءة الطاقة للمحرك قد يختلف حسب نوع المحرك ومواصفاته وظروف تشغيله. في التطبيقات العملية ، يوصى باستشارة مهندسي المحركات المحترفين أو الخبراء الفنيين المعنيين للحصول على طرق واقتراحات حسابية أكثر دقة وتفصيلاً.

تنتج شركة Fuxing Electric الصينية العديد من سلاسل المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور ، بما في ذلك المستوى 1 والمستوى 2 والمستوى 3 من كفاءة الطاقة. إنها واحدة من أكثر العلامات التجارية فعالية من حيث التكلفة في الصين وقد تم تصديرها إلى أكثر من 20 دولة ومنطقة في جميع أنحاء العالم. وبعد سنوات من التطوير، أصبحت شركة شاملة تدمج بين البحث والتطوير والتصنيع والمبيعات وخدمة ما بعد البيع. وهي خبيرة في مجال تصنيع المحركات غير المتزامنة ثلاثية الطور. إذا كنت مهتمًا بمنتجاتنا، فلا تتردد في الاتصال بي عبر البريد الإلكتروني وواتساب ووسائل أخرى.