Fizikada samaradorlikni hisoblash formulasi. ichki yonish dvigatelining samaradorligi. Qancha taxminan teng, shuningdek, foizda quvvat

SAMARALIK KOFEFISIENTI (COP) - energiya konvertatsiyasiga nisbatan tizim (qurilma, mashina) samaradorligining xarakteristikasi; foydalanilgan (tsiklik jarayonda ishga aylantirilgan) foydali energiyaning tizimga o'tkazilgan umumiy energiya miqdoriga nisbati bilan aniqlanadi.

Koeffitsient foydali harakat

(samaradorlik), energiyani konvertatsiya qilish yoki uzatish bilan bog'liq bo'lgan tizim (qurilma, mashina) samaradorligining xarakteristikasi; ishlatiladigan foydali energiyaning tizim tomonidan qabul qilingan energiyaning umumiy miqdoriga nisbati bilan aniqlanadi; odatda h = Wpol/Wcym bilan belgilanadi.

Elektr dvigatellarida samaradorlik - bajarilgan (foydali) mexanik ishning manbadan olingan elektr energiyasiga nisbati; issiqlik dvigatellarida ≈ foydali mexanik ishning sarflangan issiqlik miqdoriga nisbati; elektr transformatorlarida ≈ ikkilamchi o'rashda olingan elektromagnit energiyaning birlamchi o'rash tomonidan iste'mol qilinadigan energiyaga nisbati. Samaradorlikni hisoblash uchun turli xil turlari energiya va mexanik ish issiqlikning mexanik ekvivalenti va boshqa shunga o'xshash nisbatlarga asoslangan bir xil birliklarda ifodalanadi. Samaradorlik tushunchasi o'zining umumiyligi tufayli yadro reaktorlari, elektr generatorlari va dvigatellari, issiqlik elektr stantsiyalari, yarim o'tkazgich qurilmalari, biologik ob'ektlar va boshqalar kabi turli xil tizimlarni yagona nuqtai nazardan solishtirish va baholash imkonini beradi.

Ishqalanish, atrofdagi jismlarning isishi va boshqalar tufayli muqarrar energiya yo'qotishlari tufayli samaradorlik har doim birlikdan past bo'ladi. Shunga ko'ra, samaradorlik sarflangan energiyaning fraktsiyalarida, ya'ni shaklda ifodalanadi. to'g'ri kasr yoki foiz sifatida va o'lchovsiz kattalikdir. Issiqlik elektr stansiyalarining samaradorligi 35≈40%, ichki yonuv dvigatellari ≈ 40≈50%, yuqori quvvatli dinamolar va generatorlar ≈95%, transformatorlar ≈98% ga etadi. Fotosintez jarayonining samaradorligi odatda 6≈8% ni tashkil qiladi, xlorellada u 20≈25% ga etadi. Issiqlik dvigatellari uchun termodinamikaning ikkinchi qonuni tufayli samaradorlik ishlaydigan modda bajaradigan termodinamik siklning (dumaloq jarayon) xususiyatlari bilan belgilanadigan yuqori chegaraga ega. Karno sikli eng yuqori samaradorlikka ega.

Mashina yoki qurilmaning alohida elementi (bosqichi) samaradorligi va tizimdagi energiya o'zgarishlarining butun zanjirini tavsiflovchi samaradorlik o'rtasida farqlanadi. Birinchi turdagi samaradorlik energiyani aylantirish xususiyatiga ko'ra mexanik, issiqlik va boshqalar bo'lishi mumkin, ikkinchi turga umumiy, iqtisodiy, texnik va boshqa turdagi samaradorlik kiradi. Tizimning umumiy samaradorligi qisman samaradorliklarning mahsulotiga yoki bosqichlarning samaradorligiga teng.

Texnik adabiyotlarda samaradorlik ba'zan birlikdan kattaroq bo'lishi uchun aniqlanadi. Agar samaradorlik Wpol/Wcont nisbati bilan aniqlansa, shunga o'xshash vaziyat yuzaga keladi, bu erda Wcont ≈ tizimning "chiqishida" olingan energiya, Wcont ≈ tizimga kiradigan barcha energiya emas, balki uning faqat bir qismi, buning uchun real xarajatlar amalga oshiriladi. Misol uchun, yarimo'tkazgichli termoelektrik isitgichlar (issiqlik nasoslari) ishlaganda elektr energiyasining sarflanishi termoelement chiqaradigan issiqlik miqdoridan kamroq bo'ladi. Ortiqcha energiya undan olinadi muhit. Bunday holda, zavodning haqiqiy samaradorligi birlikdan kichik bo'lsa-da, hisobga olingan samaradorlik h = Wpol/Wzap birlikdan katta bo'lishi mumkin.

Lit .: Artobolevskiy I. I., Mexanizmlar va mashinalar nazariyasi, 2-nashr, M.≈ L., 1952; Umumiy issiqlik muhandisligi, ed. S. Ya. Kornitskiy va Ya. M. Rubinshteyn, 2-nashr, M.≈ L., 1952; Umumiy elektrotexnika, M.≈ L., 1951; Vukalovich M. P., Novikov I. I., Texnik termodinamika, 4-nashr, M., 1968 yil.

Vikipediya

Samaradorlik

Samaradorlik (samaradorlik) - energiyani konvertatsiya qilish yoki uzatish bilan bog'liq tizim samaradorligining xarakteristikasi. Tizim tomonidan qabul qilingan energiyaning umumiy miqdoriga sarflangan foydali energiya nisbati bilan aniqlanadi; odatda ē bilan belgilanadi. Samaradorlik o'lchovsiz miqdor bo'lib, ko'pincha foiz sifatida o'lchanadi.

Aslida, har qanday qurilma yordamida bajarilgan ish har doim foydaliroq ish bo'ladi, chunki ishning bir qismi mexanizm ichida va uning alohida qismlarini harakatlantirganda harakat qiladigan ishqalanish kuchlariga qarshi amalga oshiriladi. Shunday qilib, harakatlanuvchi blokdan foydalanib, ular blokning o'zini va arqonni ko'tarib, blokdagi ishqalanish kuchlarini engib, qo'shimcha ishlarni bajaradilar.

Biz quyidagi belgini kiritamiz: foydali ishni $A_p$ bilan, ishni esa $A_(poln)$ bilan belgilaymiz. Bunda bizda:

Ta'rif

Ishlash koeffitsienti (COP) foydali ishning to'liq nisbati deb ataladi. Samaradorlikni $\eta $ harfi bilan belgilaymiz, keyin:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\ \left(2\o'ng).\]

Ko'pincha samaradorlik foiz sifatida ifodalanadi, keyin uning ta'rifi formuladir:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\ \left(2\o'ng).\]

Mexanizmlarni yaratishda ular samaradorligini oshirishga harakat qilishadi, lekin birga teng (va hatto bir nechta) samarali mexanizmlar mavjud emas.

Shunday qilib, samaradorlik omili jismoniy miqdor, bu foydali ish barcha ishlab chiqarilgan ishlardan olingan nisbatni ko'rsatadi. Samaradorlik yordamida ishni bajaradigan energiyani aylantiruvchi yoki uzatuvchi qurilma (mexanizm, tizim) samaradorligi baholanadi.

Mexanizmlarning samaradorligini oshirish uchun ularning o'qlaridagi ishqalanishni, ularning massasini kamaytirishga harakat qilish mumkin. Agar ishqalanishni e'tiborsiz qoldirish mumkin bo'lsa, mexanizmning massasi, masalan, mexanizm ko'taradigan yukning massasidan sezilarli darajada kamroq bo'lsa, unda samaradorlik birlikdan bir oz kamroq bo'ladi. Keyin bajarilgan ish taxminan foydali ishga teng bo'ladi:

Mexanikaning oltin qoidasi

Shuni esda tutish kerakki, ishda daromadga oddiy mexanizm yordamida erishib bo'lmaydi.

Keling, (3) formuladagi ishlarning har birini tegishli kuchning ushbu kuch ta'sirida bosib o'tgan yo'lning ko'paytmasi sifatida ifodalaymiz, keyin (3) formulani quyidagi shaklga aylantiramiz:

Ifoda (4) shuni ko'rsatadiki, oddiy mexanizm yordamida biz yo'lda yo'qotganimizdek kuchga ega bo'lamiz. Bu qonun mexanikaning “oltin qoidasi” deb ataladi. Bu qoida qadimgi Yunonistonda Iskandariya Heron tomonidan ishlab chiqilgan.

Ushbu qoida ishqalanish kuchlarini engish bo'yicha ishlarni hisobga olmaydi, shuning uchun u taxminiydir.

Elektr uzatishda samaradorlik

Samaradorlik koeffitsientini foydali ishning uni amalga oshirish uchun sarflangan energiyaga nisbati ($Q$) sifatida aniqlash mumkin:

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\cdot 100\%\ \left(5\o'ng).\]

Issiqlik dvigatelining samaradorligini hisoblash uchun quyidagi formuladan foydalaniladi:

\[\eta =\frac(Q_n-Q_(ch))(Q_n)\chap(6\o'ng),\]

bu yerda $Q_n$ - isitgichdan olingan issiqlik miqdori; $Q_(ch)$ - muzlatgichga uzatiladigan issiqlik miqdori.

Karno sikli bo'yicha ishlaydigan ideal issiqlik dvigatelining samaradorligi quyidagicha:

\[\eta =\frac(T_n-T_(ch))(T_n)\chap(7\o'ng),\]

bu erda $T_n$ - isitgich harorati; $T_(ch)$ - muzlatgich harorati.

Samaradorlik uchun topshiriqlarga misollar

1-misol

Mashq qilish. Kran dvigateli $ N$ quvvatga ega. $\Delta t$ ga teng vaqt oralig'ida u $m$ massali yukni $h$ balandlikka ko'tardi. Kranning samaradorligi qanday?\textit()

Yechim. Ko'rib chiqilayotgan masaladagi foydali ish jismni $m$ massali yukning $h$ balandligiga ko'tarish ishiga teng, bu tortishish kuchini yengish ishidir. U quyidagilarga teng:

Yukni ko'tarishda bajariladigan umumiy ishni biz quvvat ta'rifidan foydalanib topamiz:

Uni topish uchun samaradorlik omilining ta'rifidan foydalanamiz:

\[\eta =\frac(A_p)(A_(poln))\cdot 100\%\left(1,3\o'ng).\]

(1.1) va (1.2) iboralar yordamida (1.3) formulani o'zgartiramiz:

\[\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%.\]

Javob.$\eta =\frac(mgh)(N\Delta t)\cdot 100\%$

2-misol

Mashq qilish. Ideal gaz Karno siklini bajaradi, bunda tsiklning samaradorligi $\eta $ ga teng. Doimiy haroratda gazni siqish siklidagi ish nima? Kengayish paytida gazning bajargan ishi $A_0$

Yechim. Tsiklning samaradorligi quyidagicha aniqlanadi:

\[\eta =\frac(A_p)(Q)\chap(2.1\o'ng).\]

Karno siklini ko'rib chiqing, qaysi jarayonlarda issiqlik ta'minlanishini aniqlang (u $Q$ bo'ladi).

Karno sikli ikkita izoterm va ikkita adiabadan iborat bo'lganligi uchun adiabatik jarayonlarda (2-3 va 4-1 jarayonlar) issiqlik almashinuvi yo'qligini darhol aytishimiz mumkin. Izotermik jarayonda 1-2 issiqlik beriladi (1-rasm $Q_1$), izotermik jarayonda 3-4 issiqlik chiqariladi ($Q_2$). Ma’lum bo‘lishicha, (2.1) ifodada $Q=Q_1$. Bizga ma'lumki, izotermik jarayon davomida tizimga beriladigan issiqlik miqdori (termodinamikaning birinchi qonuni) gaz ishini bajarish uchun to'liq ketadi, ya'ni:

Gaz foydali ishlarni bajaradi, bu quyidagilarga teng:

3-4 izotermik jarayonda olinadigan issiqlik miqdori siqilish ishiga teng (ish manfiy) (chunki T=const, keyin $Q_2=-A_(34)$). Natijada bizda:

(2.2) - (2.4) natijalarini hisobga olgan holda (2.1) formulani o'zgartiramiz:

\[\eta =\frac(A_(12)+A_(34))(A_(12))\to A_(12)\eta =A_(12)+A_(34)\to A_(34)=( \eta -1)A_(12)\chap(2.4\o'ng).\]

$A_(12)=A_0 sharti bo'yicha,\ $nihoyat biz quyidagilarni olamiz:

Javob.$A_(34)=\left(\eta -1\right)A_0$

Samaradorlik kontseptsiyasi (COP) turli xil turdagi qurilmalar va mexanizmlarga nisbatan qo'llanilishi mumkin, ularning ishlashi har qanday resurslardan foydalanishga asoslangan. Shunday qilib, agar biz tizimning ishlashi uchun ishlatiladigan energiyani shunday resurs deb hisoblasak, unda buning natijasi ushbu energiyada bajarilgan foydali ish miqdorini hisobga olish kerak.

Umumiy ma’noda samaradorlik formulasini quyidagicha yozish mumkin: n = A*100%/Q. Bu formulada n belgisi samaradorlik belgisi sifatida ishlatiladi, A belgisi bajarilgan ish hajmini, Q esa sarflangan energiya miqdorini bildiradi. Shu bilan birga, samaradorlikni o'lchash birligi foiz ekanligini ta'kidlash kerak. Nazariy jihatdan, ushbu koeffitsientning maksimal qiymati 100% ni tashkil qiladi, ammo amalda bunday ko'rsatkichga erishish deyarli mumkin emas, chunki har bir mexanizmning ishlashida ma'lum energiya yo'qotishlari mavjud.

Dvigatel samaradorligi

Zamonaviy avtomobil mexanizmining asosiy tarkibiy qismlaridan biri bo'lgan ichki yonish dvigateli (ICE) ham resurs - benzin yoki dizel yoqilg'isidan foydalanishga asoslangan tizimning variantidir. Shuning uchun u uchun samaradorlik qiymatini hisoblash mumkin.

Avtomobil sanoatidagi barcha texnik yutuqlarga qaramay, ichki yonish dvigatellarining standart samaradorligi ancha past bo'lib qolmoqda: dvigatelni loyihalashda ishlatiladigan texnologiyalarga qarab, u 25% dan 60% gacha bo'lishi mumkin. Buning sababi, bunday dvigatelning ishlashi sezilarli energiya yo'qotishlari bilan bog'liq.

Shunday qilib, ichki yonish dvigatelining samaradorligida eng katta yo'qotishlar dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan energiyaning 40% gacha bo'lgan sovutish tizimining ishlashida sodir bo'ladi. Energiyaning katta qismi - 25% gacha - chiqindi gazlarni olib tashlash jarayonida yo'qoladi, ya'ni u shunchaki atmosferaga olib tashlanadi. Nihoyat, dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan energiyaning taxminan 10% ichki yonish dvigatelining turli qismlari orasidagi ishqalanishni engish uchun ketadi.

Shu sababli, avtomobilsozlik sanoatida ishlaydigan texnologlar va muhandislar yuqoridagi barcha moddalarda yo'qotishlarni kamaytirish orqali dvigatellarning samaradorligini oshirish uchun katta sa'y-harakatlarni amalga oshirmoqdalar. Shunday qilib, sovutish tizimining ishlashi bilan bog'liq yo'qotishlarni kamaytirishga qaratilgan dizayn ishlanmalarining asosiy yo'nalishi issiqlik almashinuvi sodir bo'ladigan sirtlarning hajmini kamaytirishga urinishlar bilan bog'liq. Gaz almashinuvi jarayonida yo'qotishlarni kamaytirish asosan turbo zaryadlash tizimi yordamida amalga oshiriladi va ishqalanish bilan bog'liq yo'qotishlarni kamaytirish ko'proq texnologik va zamonaviy materiallar dvigatelni loyihalashda. Mutaxassislarning fikricha, ushbu va boshqa texnologiyalardan foydalanish ichki yonuv dvigatellarining samaradorligini 80% va undan yuqori darajaga ko'tarishi mumkin.

Mashina birligining samaradorligini hisoblash

Mashina birligi - Dvigatel mexanizmlari, uzatish mexanizmlari va ishlaydigan mashina mexanizmlari to'plami.

Keling, alohida o'rnatilgan harakatni ko'rib chiqaylik. Ushbu harakatning har bir to'liq aylanishi uchun kinetik energiyaning o'sishi nolga teng:

∑(mv2)/2-∑(mv02)/2=0 (1)

Mexanik samaradorlik (samaradorlik) ishlab chiqarish qarshilik kuchlari ishining mutlaq qiymatining barqaror harakat aylanishi uchun barcha harakatlantiruvchi kuchlar ishiga nisbati. Shunga ko'ra, formulani yozish mumkin:

K.P.D. ē=Ap formula bilan aniqlanadi. s/Jahannam (2)

Bu erda: Aps - ishlab chiqarish kuchlarining ishi;

Jahannam harakatlantiruvchi kuchlarning ishi.

Ishlab chiqarishdan tashqari qarshiliklarning AT ishining harakatlantiruvchi kuchlar ishiga nisbati odatda r bilan belgilanadi va mexanik yo'qotishlar koeffitsienti deb ataladi. Shunga ko'ra, formulani quyidagicha yozish mumkin:

ē \u003d AT / AD \u003d 1 - r (3)

Ish mexanizmida unumsiz qarshiliklar qanchalik kam bo'lsa, uning yo'qotish koeffitsienti shunchalik past bo'ladi va mexanizm energiya jihatidan mukammalroq bo'ladi.

Bu tenglamadan kelib chiqadi: chunki hech qanday mexanizmda AT ning ishi qarshilik ishlab chiqarish kuchlari emas, ishqalanish kuchlari (muzlash ishqalanish, sirpanish ishqalanish, quruq, yarim quruq, suyuq, yarim suyuqlik), amalda nolga teng bo'lolmaydi, keyin samaradorlik nolga teng bo'lishi mumkin emas.

(2) formuladan kelib chiqadiki, agar samaradorlik nolga teng bo'lishi mumkin

Bu shuni anglatadiki, agar harakatlantiruvchi kuchlarning ishi mexanizmda mavjud bo'lgan ishlab chiqarish bo'lmagan qarshiliklarning barcha kuchlarining ishiga teng bo'lsa, samaradorlik nolga teng. Bunday holda, harakat qilish mumkin, lekin hech qanday ish qilmasdan. Mexanizmning bu harakati bo'sh harakat deb ataladi.

Samaradorlik noldan kam bo'lishi mumkin emas, chunki buning uchun AT / IM ishining nisbati birdan katta bo'lishi kerak:

AT / BP >1 yoki AT > BP

Bu tengsizliklardan kelib chiqadiki, agar belgilangan shartni qanoatlantiradigan mexanizm tinch holatda bo'lsa, u holda haqiqiy harakat sodir bo'lmaydi.Bu hodisa deyiladi. O'z-o'zini tormozlash mexanizmi. Agar mexanizm harakatda bo'lsa. Keyin, ishlab chiqarish bo'lmagan qarshilik kuchlari ta'sirida, u to'xtaguncha (sekinlashguncha) asta-sekin o'z rivojlanishini sekinlashtiradi. Binobarin, nazariy hisob-kitoblarda samaradorlikning salbiy qiymatini olish mexanizmning o'z-o'zidan tormozlanishi yoki ma'lum bir yo'nalishda harakatlanishning mumkin emasligi belgisidir.

Shunday qilib, mexanizmning samaradorligi turlicha bo'lishi mumkin:

0 ≤η< 1 (4)

(2) formuladan ko'rinib turibdiki, samaradorlik r ichida o'zgaradi: 0 ≤ē< 1

Mashina birligidagi mashinalarning aloqasi.

Har bir mashina ma'lum bir tarzda bog'langan mexanizmlar majmuasidir va ba'zi murakkablarni oddiyroqlarga bo'lish mumkin, keyin esa K.P.D hisoblash qobiliyatiga ega. oddiy mexanizmlar yoki ularning ixtiyorida K.P.D ning ma'lum qiymatlari mavjud. oddiy mexanizmlar, siz to'liq K.P.D ni topishingiz mumkin. mashinalar, ularning har qanday kombinatsiyasida oddiy elementlardan tashkil topgan.

Harakat va kuchni uzatishning barcha mumkin bo'lgan holatlarini holatlarga bo'lish mumkin: ketma-ket, parallel va aralash ulanish.

K.P.D ni hisoblashda. ulanishlar uchun biz to'rtta mexanizmdan iborat agregatni olamiz: N1=N2=N3=N4, ē1=ķ2=ē3=ē4=0,9

Biz harakatlantiruvchi kuchni (BP) = 1,0 qabul qilamiz

K.P.D ni ko'rib chiqing. ketma-ket ulanish.

Birinchi mexanizm jahannam ishini bajaradigan harakatlantiruvchi kuchlar tomonidan harakatga keltiriladi. Har bir oldingi mexanizmning ishlab chiqarish qarshiliklariga sarflangan foydali ishi har bir keyingi uchun harakatlantiruvchi kuchlarning ishi bo'lganligi sababli, K.P.D. Birinchi mexanizmning ē:

Ikkinchi - ē \u003d A2 / A1

Uchinchisi - ē \u003d A3 / A2

To'rtinchi - ē \u003d A4 / A3

Umumiy samaradorlik ē1n=An/Ad

Ushbu samaradorlik koeffitsientining qiymatini barcha individual samaradorlik koeffitsientlarini ē1, ē2, ē3, ē4 ko'paytirish orqali olish mumkin. Bizda ... bor

ē=ē1*ē2*ē3*ē4=(A1/AD)*(A2/A1)*(A3/A2)*(A4/A3)=An/AD (5)

Shunday qilib, mexanizmlarning ketma-ket ulanishining umumiy mexanik samaradorligi bitta umumiy tizimni tashkil etuvchi alohida mexanizmlarning mexanik samaradorligi mahsulotiga tengdir.

ē=0,9*0,9*0,9*0,9=0,6561=Ap. Bilan.

K.P.D ni ko'rib chiqing. parallel ulanish.

Mexanizmlar parallel ravishda ulanganda ikkita holat bo'lishi mumkin: harakatlantiruvchi kuchning bir manbaidan quvvat bir nechta iste'molchilarga uzatiladi, bir nechta manbalar bir iste'molchini parallel ravishda oziqlantiradi. Ammo biz birinchi variantni ko'rib chiqamiz.

Shu munosabat bilan: Ap. s.=A1+A2+A3+A4

Agar K.P.D. u holda har bir mexanizm bir xil bo'ladi va quvvat har bir mexanizmga teng taqsimlanadi: ∑KI=1 keyin ⇒ K1=K2=K3=K4=0,25.

Keyin: ē=∑Ki*ķi (6)

ē =4(0,25*0,90)=0,90

Shunday qilib, umumiy K.P.D. birlik zanjirining har bir alohida bo'limi mahsulotlari yig'indisi sifatida parallel ulanish.

Aralashtirilgan birikmaning samaradorligini ko'rib chiqing.


Bunday holda, mexanizmlarning ketma-ket va parallel ulanishi mavjud.

Bunday holda, Ad quvvati ikkita mexanizmga (1.3) va ulardan qolganlarga (2.4) o'tkaziladi.

Chunki ē1*ē2=A2 va ē3*ē4=A4, va K1=K2=0,5

A2 va A4 yig'indisi Ap ga teng. Bilan. keyin (1) formuladan K.P.D ni topish mumkin. tizimlari

ē=K1*ē1*ē2+K2*ē3*ē4 (7)

ē=0,5*0,9*0,9+0,5*0,9*0,9=0,405+0,405=0,81

Shunday qilib, umumiy K.P.D. aralash ulanish ketma-ket bog'langan mexanik koeffitsientlar ko'paytmasining harakatlantiruvchi kuch qismiga ko'paytirilgan yig'indisiga teng.

Samaradorlikni oshirish yo'llari

Endi muhandislarning asosiy sa'y-harakatlari dvigatellarning ish samaradorligini oshirishga qaratilgan bo'lib, ularning qismlari ishqalanishini, to'liq yonmaslik natijasida yonilg'i yo'qotishlarini va hokazolarni kamaytirishdir. Bu erda samaradorlikni oshirishning real imkoniyatlari hali ham katta, harakatlar quyidagilarga teng: Har xil turdagi energiya yo'qotishlari tufayli samaradorlikning haqiqiy qiymati taxminan 40% ga teng. Maksimal samaradorlik - taxminan 44% - ichki yonish dvigatellariga ega. Har qanday issiqlik dvigatelining samaradorligi maksimal mumkin bo'lgan qiymatdan 40-44% dan oshmasligi kerak.

Xulosa: mexanizmlarning har bir ulanishini alohida ko'rib chiqsak, parallel ulanishning eng yuqori samaradorligi ķ=0,9 ga teng ekanligini aytishimiz mumkin. Shuning uchun, agregatlarda siz parallel ulanishni yoki unga iloji boricha yaqinroq foydalanishga harakat qilishingiz kerak.


Samaradorlikni hisoblash - 3 ta ovozdan 5 tadan 4,0

Ushbu maqola tanishlarga qaratiladi, ammo ko'pchilik ishlash koeffitsienti (COP) atamasini tushunmaydi. Nima u? Keling, buni aniqlaylik. Ishlash koeffitsienti, bundan keyin (COP) - energiyani konvertatsiya qilish yoki uzatishga nisbatan har qanday qurilma tizimining samaradorligining xarakteristikasi. U ishlatilgan foydali energiyaning tizim tomonidan qabul qilingan umumiy energiya miqdoriga nisbati bilan aniqlanadi. Odatda belgilanganmi? ("bu"). ? = Wpol/Wcym. Samaradorlik o'lchovsiz miqdor bo'lib, ko'pincha foiz sifatida o'lchanadi. Matematik jihatdan samaradorlik ta'rifini quyidagicha yozish mumkin: n \u003d (A: Q) x100%, bu erda A foydali ish, Q esa sarflangan ish. Energiyaning saqlanish qonuni tufayli samaradorlik har doim birlikdan kam yoki unga teng, ya'ni sarflangan energiyadan ko'ra foydaliroq ish olish mumkin emas! Turli saytlarni ko'rib chiqib, men tez-tez radio havaskorlari qanday hisobot berishlariga hayron bo'laman, aniqrog'i, ularning dizaynlarini yuqori samaradorlik uchun maqtashlari, bu nima ekanligini bilmasdan! Aniqlik uchun, misoldan foydalanib, biz soddalashtirilgan konvertor sxemasini ko'rib chiqamiz va qurilmaning samaradorligini qanday topishni o'rganamiz. Soddalashtirilgan diagramma 1-rasmda ko'rsatilgan

Aytaylik, biz bir kutuplidan oshirilgan unipolyargacha ko'tariladigan DC / DC kuchlanish konvertorini (keyingi o'rinlarda PN deb yuritiladi) asos qilib oldik. Quvvat pallasida biz PA1 ampermetrini yoqamiz va PN quvvat manbaiga parallel ravishda qurilmaning quvvat sarfini (P1) va quvvat manbaidan yukni hisoblash uchun zarur bo'lgan RA2 voltmetrini yoqamiz. PN chiqishiga, shuningdek, PN dan yuk (P2) tomonidan iste'mol qilinadigan quvvatni hisoblash uchun zarur bo'lgan RAZ ampermetrini va RA4 voltmetrini yukning quvvat manbai uzilishiga yoqamiz. Shunday qilib, samaradorlikni hisoblash uchun hamma narsa tayyor, keyin boshlaylik. Biz qurilmamizni yoqamiz, asboblarning o'qishlarini o'lchaymiz va P1 va P2 kuchlarini hisoblaymiz. Demak, P1=I1 x U1, va P2=I2 x U2. Endi samaradorlikni formuladan foydalanib hisoblaymiz: Samaradorlik (%) = P2: P1 x100. Endi siz qurilmangizning haqiqiy samaradorligi haqida bilib oldingiz. Shunga o'xshash formuladan foydalanib, siz PNni va ikki qutbli chiqish bilan quyidagi formula bo'yicha hisoblashingiz mumkin: Samaradorlik (%) \u003d (P2 + P3): P1 x100, shuningdek pastga tushadigan konvertor. Shuni ta'kidlash kerakki, qiymat (P1) joriy iste'molni ham o'z ichiga oladi, masalan: PWM kontrolleri va (yoki) dala effektli tranzistorlarni boshqarish uchun haydovchi va boshqa tizimli elementlar.



Ma'lumot uchun: avtomobil kuchaytirgich ishlab chiqaruvchilari ko'pincha kuchaytirgichning chiqish quvvati haqiqatdan ancha yuqori ekanligini ko'rsatadilar! Biroq, siz oddiy formuladan foydalanib, avtomobil kuchaytirgichining taxminiy haqiqiy quvvatini bilib olishingiz mumkin. Aytaylik, + 12v quvvat pallasida avtomatik kuchaytirgichda 50 A sug'urta mavjud. Biz hisoblaymiz, P \u003d 12V x 50A, jami 600 vatt quvvat sarfini olamiz. Hatto yuqori sifatli va qimmat modellarda ham butun qurilmaning samaradorligi 95% dan oshishi mumkin emas. Axir samaradorlikning bir qismi kuchli tranzistorlar, transformator sariqlari, rektifikatorlarda issiqlik shaklida tarqaladi. Shunday qilib, hisob-kitobga qaytaylik, biz 600 Vtni olamiz: 100% x92 = 570 Vt. Shuning uchun, 1000 Vt yoki hatto 800 Vt bo'lishidan qat'i nazar, ishlab chiqaruvchilar yozganidek, bu avtomobil kuchaytirgichi chiqmaydi! Umid qilamanki, ushbu maqola samaradorlik kabi nisbiy qiymatni tushunishga yordam beradi! Dizaynlarni ishlab chiqish va takrorlashda barchaga omad tilaymiz. Siz bilan inverter bor edi.