Kwalifikacja: ELE.02 - Montaż, uruchamianie i konserwacja instalacji, maszyn i urządzeń elektrycznych
Zawód: Technik elektryk
Jaka jest znamionowa efektywność silnika trójfazowego, jeśli P = 2,2 kW (mocy mechanicznej), UN = 400 V, IN = 4,6 A oraz cos φ = 0,82?
Odpowiedzi
Informacja zwrotna
Znamionowa sprawność silnika trójfazowego obliczana jest na podstawie stosunku mocy mechanicznej do mocy czynnej dostarczonej do silnika. W tym przypadku, moc mechaniczna wynosi 2,2 kW, a moc czynna można obliczyć z wzoru: P = U * I * √3 * cos φ, gdzie U to napięcie, I to prąd, a cos φ to współczynnik mocy. Podstawiając dane: P = 400 V * 4,6 A * √3 * 0,82, otrzymujemy moc czynną równą około 2,63 kW. Następnie sprawność obliczamy jako: η = P_moc / P_czynna = 2,2 kW / 2,63 kW, co daje wartość około 0,84. W praktyce, znajomość sprawności silników elektrycznych jest kluczowa w doborze odpowiednich jednostek napędowych do maszyn i urządzeń, a także w ocenie efektywności energetycznej systemów. Standardy takie jak IEC 60034-30 definiują klasy sprawności dla silników elektrycznych, co pozwala na ich porównywanie i wybór najbardziej efektywnych rozwiązań.
Odpowiedzi, które nie zgadzają się z poprawnym wynikiem, zazwyczaj wynikają z błędów w obliczeniach lub złego zrozumienia podstawowych pojęć związanych z mocą silników elektrycznych. Na przykład, wartość 0,69 może sugerować, że obliczenia nie uwzględniają współczynnika mocy lub są oparte na błędnie podanych danych. Często można się spotkać z błędnym założeniem, że moc czynna jest równa mocy mechanicznej, co jest nieprawdziwe, ponieważ moc dostarczona do silnika zawsze jest większa niż moc wyjściowa ze względu na straty energetyczne. Inne odpowiedzi, takie jak 0,49 czy 0,39, mogą wynikać z niepoprawnego przeliczenia wartości mocy czynnej, co w praktyce prowadzi do znacznego niedoszacowania efektywności silnika. Niezrozumienie roli współczynnika mocy w obliczeniach sprawności także często prowadzi do błędnych wyników. Warto zaznaczyć, że efektywność silników ma ogromne znaczenie w kontekście zrównoważonego rozwoju, a wybór silników o wyższej sprawności wpływa na oszczędności energii oraz redukcję emisji CO2. Prawidłowe obliczenia związane z mocą czynnościową oraz jasne zrozumienie relacji między mocą a sprawnością są kluczowe w projektowaniu i eksploatacji systemów napędowych.