Можно ли увеличить мощность электродвигателя. Как подобрать конденсатор для запуска электродвигателя? Способы увеличения мощности современного бензинового двигателя

22.07.2020

Как повысить мощность электродвигателя в домашних условиях

Итак, для проведения работ вам следует «вооружиться»:

набором проводов разного сечения;
тестером;
частотным преобразователем;
источником тока с изменяемой ЭДС.

Сначала необходимо подключить электродвигатель к имеющемуся у вас источнику тока и изменяемой ЭДС и увеличить ее значение. Напряжение в обмотках должно увеличиваться соответственно и поравняться со значением ЭДС (если не принимать во внимание потери в подводящих проводниках, но они незначительны).

Для расчета увеличения мощности двигателя определите значение увеличения напряжения и возведите эту цифру в квадрат. Например, если напряжение на обмотках выросло в два раза (со 110В до 220В), мощность двигателя увеличилась в четыре раза.

Иногда самый рациональный способ повысить мощность электродвигателя – перемотать обмотку. Во многих моделях это медный проводник. Вам следует взять провод из того же материала и той же длины, но большего сечения. Мощность двигателя (и ток в проводе) увеличатся во столько же раз, во сколько снизится сопротивление обмотки. Следите за тем, чтобы напряжение на обмотках оставалось неизменным.

Расчет в этом случае тоже достаточно прост. Разделите большую цифру сечения провода на меньшую. Если провод сечением 0.5 мм заменен проводом сечением 0.75 мм, показатель мощности вырастает в 1.5 раза.

Если вы включаете асинхронный трехфазный двигатель в однофазную бытовую сеть, на первую обмотку подается фаза, на второй фаза сдвигается конденсатором, на третьей сдвиг фаз отсутствует. Именно последняя обмотка создает момент вращения в противоположном направлении (тормозящий момент). Увеличить полезную мощность двигателя в этом случае можно путем отключения третьей обмотки. Это приведет к исчезновению тормозящего момента, генерируемого при работе всех обмоток, и, соответственно, повышению мощности. Данный метод удобен в том случае, когда одна обмотка у двигателя уже сгорела – двух оставшихся вам вполне хватит для подключения и обеспечения работы агрегата.

Еще лучшего результата вы достигнете, поменяв местами выводы третьей обмотки и создав таким образом момент вращения в правильном направлении. В этом случае двигатель «выдаст» более 50% мощности от номинала. Эту обмотку рекомендуется подключать через конденсатор с правильно подобранной емкостью.

У асинхронного двигателя переменного тока мощность можно увеличить, присоединив к нему частотный преобразователь, который повысит частоту переменного тока в обмотках. Значение мощности в этом случае фиксируется с помощью тестера, поставленного на режим ваттметра. Существует два вида преобразователей частоты, отличающиеся принципом работы и устройством:

Приборы с непосредственной связью (выпрямители). Они не подходят для мощного оборудования, но с небольшим двигателем, использующимся в быту, способны «справиться». С помощью такого устройства осуществляется подключение обмотки к сети. Выходное напряжение, образованное им, имеет частоту от 0 до 30 Гц. При этом управлять скоростью вращения привода можно только в ограниченном диапазоне.
Приборы с промежуточным звеном постоянного тока. Они производят двухступенчатое преобразование энергии – выпрямление входного напряжения, его фильтрацию и сглаживание и последующую трансформацию в напряжение с требуемой частотой и амплитудой при помощи инвертора. В процессе преобразования КПД оборудования может быть несколько снижен. Благодаря возможности обеспечивать плавную регулировку оборотов и выдавать на выходе напряжение с достаточно высокой частотой, преобразователи данного типа более востребованы и широко применяются в быту и на производстве.

Произведя необходимые расчеты и выбрав наиболее эффективный в вашем случае способ, вы сможете заставить двигатель работать с нужной вам мощностью. Не забывайте о мерах предосторожности.

Увеличение оборотов электродвигателя

Увеличение оборотов электродвигателя также ведет к повышению его мощности. При выборе способа увеличения оборотов учитывайте тип агрегата, особенности модели и область ее применения.

Для повышения частоты вращения коллекторного двигателя следует или уменьшить нагрузку на вал, или увеличить напряжение питания. Обратите внимание на следующие нюансы:

Мощность двигателя должна держаться в рамках номинала.
Работа коллекторного двигателя с последовательным возбуждением без нагрузки, если не снижено питание, чревата его выходом из строя, так как он может разогнаться до слишком большой скорости.
Увеличение оборотов с помощью шунтирования обмотки возбуждения часто приводит к сильному перегреву мотора.

Вышеуказанный способ подходит и для электродвигателей с электронным управлением обмотками (в них используется обратная связь), поскольку их свойства очень схожи с коллекторными моделями (главное различие – невозможность осуществления реверса путем переполюсовки). Все перечисленные ограничения должны соблюдаться при работе с двигателями данного типа.

В асинхронном двигателе, подключаемом непосредственно к сети, частоту вращения регулируют, изменяя напряжение питания. Этот способ не слишком эффективен, поскольку коэффициент полезного действия сильно меняется из-за нелинейного характера зависимости скорости от напряжения. К синхронному двигателю данный метод применять нельзя.

Трехфазный инвертор позволяет регулировать обороты электродвигателей обоих типов (синхронного и асинхронного). Прибор должен обеспечивать уменьшение напряжения при снижении частоты.

Зная, как сделать мощнее электродвигатель, вы сможете заставить оборудование, к которому он подключен, работать с гораздо большей эффективностью и КПД. Естественно, перед началом работ следует четко представлять себе номинальную мощность двигателя. Данные можно найти в паспорте или на табличке, прикрепленной к корпусу агрегата. Если они отсутствуют (или не читаемы), воспользуйтесь одним из способов определения мощности, описанных в предыдущих статьях.

Работая с электродвигателем, соблюдайте правила техники безопасности. Не допускайте его перегрева и следите, чтобы он эксплуатировался в подходящих условиях. При поломке агрегата или первых признаках неисправности проведите технический осмотр и устраните неполадки. Если проблема слишком серьезная, и вы не можете справиться с ней самостоятельно, обратитесь к специалисту. Срок службы двигателя зависит от множества факторов, но в ваших силах свести к минимуму возможность поломки и сделать так, чтобы устройство работало долго и эффективно.

: если коротко, то в камеру сгорания впрыскивается воздушно-топливная смесь, которая затем взрывается, толкая поршень вниз. Казалось бы, логично, что чтобы увеличить мощность такого двигателя, нужен либо взрыв мощнее, либо камеры сгорания крупнее или больше в количестве. Но всё так просто на самом деле - есть множество способов увеличить мощность двигателя. Некоторые из этих способов доступны, другие - нет, одни из них законны, некоторые - вне закона, некоторые дёшевы, другие стоят бешеных денег.

На самом деле, для небольшого повышения мощности автомобиля - другими словами, чтобы сделать его скорость и разгон быстрее, чего хотят очень многие любители автомобилей, а некоторые просто жаждут - нужно просто более эффективное сгорание топлива, немного большее количество топлива (и воздуха соответственно). В конечном итоге, вместо того, чтобы менять двигатель Вашего автомобиля, ключевым и гораздо более дешёвым способом может стать, например, просто улучшение воздушно-топливной смеси или большее его количество в камере сгорания. А можно ещё и добавлять к топливу дополнительные вещества, например, присадки или закись азота .

Вот пять лучших способов увеличить мощность мотора автомобиля. Учтите, что иногда, действительно, дешевле использования этих методов увеличения мощности будет поменять сам двигатель. Но всё же этот способ далеко не всегда лучше.

Турбина для увеличения мощности двигателя

Нагнетатель служит для, собственно, нагнетания воздуха через воздухозаборник гораздо выше уровня нормального атмосферного. Таким образом, в мотор может войти гораздо больше воздуха, что даёт свободу для соответствующего увеличения количества топлива, которое сможет сгореть полностью, благодаря нужному количеству воздуха. Всё это приведёт к значительному увеличению мощности.

Принимая на себя привод механически с помощью ремня или цепи от коленчатого вала, турбонагнетатель вращается с умопомрачительной скоростью - по меньшей мере, 50 000 оборотов в минуту (это намного быстрее, чем сам двигатель - чтобы примерно сравнить обороты, взгляните на максимальную отметку Вашего тахометра). Всё это всего лишь для того, чтобы заставить поступить больше воздуха в камеру сгорания.

Почти на 50 процентов больше лошадиных сил, если турбонаддув правильно установлен в соответствии с характеристиками и конструкцией самого мотора.

Имейте в виду, что турбонаддув - достаточно дорогое удовольствие. Например, на ВАЗ турбокит (готовый набор турбины для установки) будет стоить вместе с работой по установке порядка 70-100 тысяч рублей. Кроме того, считается, что наличие турбины существенно влияет на срок службы двигателя и сроки износа критических его деталей в меньшую сторону.

Спортивный воздушный фильтр как средство прироста мощности

Спортивные воздушные фильтры правильно называть "воздушными фильтрами нулевого сопротивления ". Они позволяют большему количеству воздушного потока поступать в двигатель для более эффективного использования комбинации воздух/топливо, в то же время блокируя загрязняющие вещества и примеси от попадания в мотор.

Спортивные воздушные фильтры, как правило, состоят из тонкого слоя специального материала, размещённого между слоями сетки. Суть их работы состоит в принципе, что воздух, попадаемый в двигатель, должен попадать туда свободно. Обычный же воздушный фильтр из бумаги имеет свойство сопротивляться течению воздуха сквозь него, в результате чего гораздо меньше воздуха попадает в мотор. А спортивный фильтр имеет почти нулевое сопротивление потоку воздуха, чем хоть немного, но добавляет мощности двигателю.

Насколько увеличивается мощность двигателя? Всего ничего - около 3-8%, но отзывы владельцев говорят о том, что это всё-таки заметное увеличение мощности.

Такое небольшое увеличение мощности компенсируется низкой стоимостью "нулевика" - зачастую цена на такой воздушный фильтр не выше обычного оригинального фильтра на автомобиль.

Увеличиваем мощность, охлаждая воздух

Хотя это может показаться мелочью, температура воздуха может повлиять на эффективность работы Вашего двигателя. Ещё один странный, но хороший способ увеличить мощность мотора - это комплект системы охлаждения воздуха, который служит одной единственной цели - охлаждает воздух, который затем поступает в двигатель внутреннего сгорания.

Системы охлаждения воздуха могут привести к повышению производительности и эффективности двигателя, основываясь на идее о том, что более холодный воздух плотнее, чем тёплый воздух, а это значит, что он содержит больше кислорода, необходимого для более динамичного сгорания топлива в двигателе.

Насколько увеличивается мощность двигателя? Увы, но комплект для охлаждения воздуха хоть и стоит недорого, но его инсталляция требует значительных изменений конструкции мотора. А мощность в итоге увеличивается, хоть и заметно, но не сильно.

Чиповка для увеличения мощности мотора

Если у Вас не совсем старый автомобиль и не самый дешёвый, то весьма вероятно, что у Вас есть бортовой компьютер , контролируя такие функции, как синхронизация работы различных компонентов двигателя, концентрация смеси воздуха и топлива, угол опережения зажигания и тому подобное.

"Чиповка" автомобиля - это программное переопределение заводских настроек работы мотора для разных целей - чаще всего для увеличения мощности двигателя или же (реже) для экономии топлива. Чип-тюнинг через компьютер со специально установленной программой, подключенный к разъёму бортового компьютера машины, задаёт новые параметры для разнообразных функций работы двигателя по Вашему выбору. Например, "чиповка" указывает двигателю автомобиля использовать бензин немного более эффективно или выставить угол опережения зажигания в более раннюю стадию.

Насколько увеличивается мощность двигателя? Чип-тюнинг - достаточно недорогой способ увеличить производительность мотора. В зависимости от модели авто такой тип тюнинга может стоить от 3-4 до 12-20 тысяч рублей. Но нередко - особенно, в небольших городах, найти грамотного "чиповщика" к конкретной модели автомобиля бывает непросто. Можно попробовать "очиповать" машину и самому, но для этого потребуется некоторое обучение и понимание. В некоторых случаях и вовсе можно испортить двигатель такой самостоятельной работой.

Уменьшение веса - увеличение динамики

Простой способ альтернативы увеличению мощности двигателя - уменьшение его веса и, как следствие, улучшение динамики.

Лёгкие вещи разогнать быстрее, чем более тяжёлые вещи - основа, которую даёт нам физика. Это решение одновременно низкотехнологично и в то же время работает эффективно. В это сложно поверить, но даже вынутая запаска скажется на улучшении динамики авто. Впрочем, в этом поверят владельцы маломощных автомобилей, которые хотя бы раз ездили загруженными только пассажирами.

Есть много вариантов избавиться от лишнего веса. Плюс этого способа ещё и в том, что Вы сами выбираете, насколько дорого Вы будете уменьшать вес. Ведь одно дело - разгрузить багажник от ненужного хлама, и совсем другое - например, заменить стеклянные окна на более лёгкие пластиковые или акриловые или же поменять барабанные тормоза на дисковые. Также к некоторому улучшению динамики ведёт замена колёсных дисков.

Владельцы внедорожников, малолитражек, даже гоночных автомобилей – почти все хотят иметь под капотом больше «лошадок», чем есть по факту. Как нет пределов совершенству, так и нет предела мощности, всегда можно что-то доработать или заменить. И даже наличие бюджетного авто не означает, что его нельзя проапгрейдить. Наоборот, при ограниченном бюджете автолюбители придумывают наиболее интересные способы увеличить мощность авто.

Увеличение мощности бензинового двигателя

Полёт фантазии для доработки двигателя ничем не ограничивается, кроме бюджета автовладельца. Перечислим основные способы, которые считаются наиболее распространёнными.

Чип-тюнинг. Наименее затратный способ прибавить «лошадей» силовому агрегату. Чип-тюнингом промышляют уже не только отдельные сервисы и салоны, но даже и официальные дилеры без потери гарантии. Метод заключается в перенастройке электронного блока управления двигателем. В блок программируются новые алгоритмы, которые влияют на количество подаваемой в цилиндры смеси и на параметры зажигания. Прирост мощности сильно зависит от типа и марки транспортного средства.
Увеличение впуска и выпуска. Этот способ эффективнее предыдущего, поэтому дороже. Мощность растёт за счёт увеличения количества смеси, сгорающей в цилиндре. Логично, что расширенный впускной коллектор увеличит количество подаваемой смеси. Но вместе со впуском надо расширять и выпуск, поскольку объём отработавших газов пропорционально увеличится. Этот метод предполагает и расширение дроссельного узла.
Тому же увеличению количества смеси помогает и следующий способ – доработка ГБЦ (головки блока цилиндров). В этом случае растачиваются каналы впуска и выпуска, ставятся увеличенные и облегчённые клапана, усиленные пружины, меняются распредвалы для более высокого подъёма клапана.

Пользуясь несколькими простыми правилами, смотрите в материале от Procrossover.

Увеличение объёма цилиндров. Бесконечно увеличивать впускную способность нельзя. Обязательно потребуется доработка блока цилиндров, чтобы двигатель справлялся со всем объёмом поступающей смеси. Для этого проводится процесс расточки и гильзовки. Отверстие цилиндра растачивают, расширяя объём, затем в расточенное отверстие впрессовывают гильзу. Конечно же, понадобится новая облегчённая поршневая группа.
Установка турбины на атмосферный двигатель. В случае если у Вас двигатель атмосферный (воздух и смесь подаются к впускному каналу при атмосферном давлении), то установка турбины даст прирост к мощности до 200% от уже имеющейся, особенно если сделаны все предыдущие манипуляции. Если двигатель уже турбированный (воздух и смесь нагнетаются во впуск под давлением), то ставится турбина, которая станет «дуть» сильнее. Вместе с турбиной придётся усовершенствовать систему смазки и охлаждения, перенастраивать блок управления двигателем.

Фильтр нулевого сопротивления. Не просто так этот способ стоит после всех остальных. Несмотря на популярность метода, эффективности от «нулевика» практически никакой не прибавляется, если вы ставите его вместо стандартного воздушного фильтра в стандартный, не тюнингованный автомобиль. Прирост составляет до 5%. При 100 лошадиных силах, фильтр нулевого сопротивления даст Вам максимум 5 лс прироста, этого не заметит даже опытный водитель. Гораздо эффективнее ставить «нулевик», когда мощность уже перевалила за 400-500 и каждые 50 лошадиных сил мощности достигаются трудными и дорогими доработками. Но учитывайте, что такой фильтр очищает воздух, поступающий во впуск, гораздо хуже стандартного воздушного фильтра. Чистить впускную систему и менять фильтр придётся намного чаще.
Доработка выхлопной системы. Чтобы не создавать лишнего сопротивления во выпускном тракте, из выхлопной системы удаляется катализатор и лямбда-зонды, отвечающие за снижение выбросов в атмосферу. Важна геометрия выхлопа (чем больше диаметр сечения трубы, чем плавнее изгибы и чем их меньше, тем меньше сопротивления создаётся на выпуске).

Увеличение мощности дизельного двигателя

Дизельные двигатели отличаются от бензиновых по принципу сгорания смеси. Если в бензиновых смесь поджигается электрическим разрядом, то в дизельных происходит сильное сжатие и последующая детонация. Это отличие не даёт применять часть перечисленных выше способов для дизелей и делает дизель малопригодным к апгрейдам. Стоимость доработок гораздо выше, чем на бензиновых моторах . Отметим особенности тюнинга дизельных двигателей:

На всех современных дизельных моторах уже конструктивно предусматриваются турбины, поэтому тюнинг заключается в замене турбины на более мощную.
Вместо доработки впуска и ГБЦ в дизели ставят усовершенствованные системы подачи топлива. Самой известной и надёжной системой стала CommonRail. Установка Common Rail означает замену блоков управления впрыском и подачей топлива, замена форсунок. Дорогостоящий вариант тюнинга.
Таким же образом применим чип-тюнинг.

Устройство дизельных моторов и систем впуска сложнее бензиновых, поэтому без основательного инженерного подхода рассчитывать на супер-изменение мощности не приходится. Но апгрейд стоит столько денег, что автовладельцы зачастую принимают решение просто купить новую машину помощнее.

Бюджетный вариант своими руками

Если есть желание и средства сделать машину мощнее, стоит обратиться к профессионалам в специализированные тюнинг-ателье. Улучшение своими руками тоже возможно, но при наличии гаража и оборудования как минимум. Одно дело копаться в отцовской подаренной копейке для катания по району, другое дело, если речь идёт о тюнинге дорогих автомобилей, ведь без специальных знаний и умений навредить машине легче, чем улучшить мощностные показатели.

Но добиться увеличения мощности можно без космических вложений и даже своими руками. Вспомните, как давно вы меняли фильтра, свечи, жидкости и делали диагностику. Попробуйте заливать более качественное топливо и масло. Почистите дроссельную заслонку, загляните и прочистите впуск, проверьте компрессию в двигателе. Всё это влияет на мощность и динамику автомобиля, на расход топлива и удовольствие от езды.

Возможные последствия

Ресурс агрегатов непременно уменьшится, если они подверглись изменениям. Готовьтесь чаще диагностировать авто, покупать дорогостоящие детали. Всякое вмешательство в заводскую конструкцию и настройку ведёт к этому.
Посчитайте и прикиньте в уме, что Вы хотите от автомобильного тюнинга, что для Вас важно. Иногда дешевле, легче и выгоднее купить просто новый автомобиль помощнее.
Если речь идёт о тюнинге автомобиля, находящегося на гарантии, то всякое вмешательство в заводское состояние повлечёт снятие автомобиля с гарантийного обслуживания.
Большинство серьёзных улучшений влечёт за собой увеличение расхода топлива, это тоже учитывайте.

Чип тюнинг двигателя: плюсы и минусы, другие виды тюнинга (видео)

Мнение экспертов об увеличении мощности силового агрегата

Итог

Помните, что неправильный тюнинг приведёт не к повышению, а к снижению мощности и дальнейшим поломкам, которые стоят дороже самого процесса усовершенствования. Выбирайте только проверенные автосервисы для апгрейда Вашей машины и помните, что нарушение скоростного режима на дорогах небезопасно для Вас и для окружающих.

Большинство насосов приводятся в действие с помощью асинхронных электродвигателей, это означает, что двигатели вносят вклад в общую эффективность насосной системы.

Данная статья посвящена исследованию ключевых аспектов эффективности электродвигателя, которые находятся под контролем пользователя. 2/3 всей вырабатываемой электроэнергии, потребляются электродвигателями, которые используются в различном оборудовании на промышленных площадках всего мира.

Электродвигатели развиваются на протяжении последних 150 лет. Не смотря на то, что существует большой выбор из различных конструкций двигателей (например синхронные, асинхронные или постоянного тока), наиболее используемым в промышленности на сегодняшний день является асинхронный электродвигатель переменного тока, т.к. является более надежным. Также асинхронный электродвигатель предпочтительнее при использовании частотного преобразователя. Достаточно высокая эффективность в сочетании с простотой изготовления, высокой надежностью и низкой ценой делает его самым широко-применяемым типом двигателя по всему миру.

Рисунок 1: Асинхронный электродвигатель с короткозамкнутым ротором

На рисунке 1 показана обычная компоновка асинхронного электродвигателя с тремя обмотками статора, которые расположены вокруг сердечника. Обмотка ротора состоит из медных или алюминиевых стержней, торцы которых накоротко замкнуты кольцами. Кольца изолированы от ротора. В подшипниковом узле, как правило, используются шарикоподшипники с консистентной смазкой, за исключением очень больших двигателей. Смазка масляным туманом может значительно увеличить срок службы подшипников. Во всех асинхронных электродвигателях используется трехфазный ток, за исключением самых маленьких промышленных процессов (ниже 2 л.с.). Для запуска фазных двигателей необходимы другие средства, такие как щетки или конденсаторный пуск (использование конденсатора во время пуска).

Проблема эффективности двигателя

При использовании электродвигателя в качестве привода насоса потери энергии и падение давления в результате неэффективности насоса обычно гораздо больше, чем потери энергии связанные с неэффективностью электродвигателя, но они не являются незначительными. Оптимизация эффективности электродвигателя насоса может обеспечить реальную экономию стоимости рабочего цикла на протяжении всего срока службы насоса/электродвигателя. Ключевыми факторами, которые влияют на эффективность асинхронного двигателя являются:

относительная нагрузка двигателя (негабаритные двигатели находящиеся под нагрузкой)
скорость вращения (число полюсов)
размер двигателя (номинальная мощность)
класс двигателя: обычный КПД в сравнении с энергоэффективностью в с равнении с высоким КПД

Эффективность электродвигателя при частичной загрузке

Как показано на рисунке 2, эффективность асинхронного электродвигателя изменяется вместе с
относительной нагрузкой на электродвигатель по сравнению с номинальной характеристикой. Вплоть до нагрузки в 50% эффективность большинства электродвигателей остается линейной и для некоторых электродвигателей достигает пика у отметки 75%. Электродвигатели могут работать при нагрузке меньше 50% только в течение короткого промежутка времени и не могут эксплуатироваться при нагрузках меньше 20% от номинальных. Таким образом, когда отрегулированные рабочие колеса или насосы возвращаются к своим кривым "напор-подача", необходимо оценить воздействие относительной нагрузки на электродвигатель.

Рисунок 2: Эффективность электродвигателя для 100-сильных моторов - Обычные кривые характеристик при нормальном диапазоне нагрузок электродвигателя

Скорость вращения

На рисунке 2 также показано влияние скорости вращения на максимально-достижимую эффективность. 4-х полюсный электродвигатель при номинальных 1800 об/мин выходит на самый высокий КДП, а 2-х полюсный при номинальных 3600 об/мин дает низкую эффективность. Таким образом, хотя насосы с номинальной частотой вращения 3600 об/мин могут быть более эффективными (и иметь низкую закупочную стоимость), чем насосы со скоростью вращения 1800 об/мин, электродвигатели последних могут быть более эффективными, плюс эти насосы, как правило, имеют более низкий NPSHR и энергию всасывания, не говоря уже о более длительном сроке службы. Также следует отметить, что номинальная мощность электродвигателя влияет на его эффективность, большие электродвигатели имеют большую эффективность, чем малые.

Скорость вращения асинхронного электродвигател я

Синхронная скорость вращения асинхронного электродвигателя рассчитывается по следующей формуле:
n = 120*f/p
где:
n = скорость вращения в об/мин
f = частота питающей сети (Гц)
p = количество полюсов (min = 2)

Для регулирования частоты вращения электродвигателя без использования внешних механических устройств необходимо регулировать напряжение и частоту подаваемого тока. Некоторые электродвигатели могут быть изготовлены с несколькими обмотками (количество полюсов) для достижения двух или более различных скоростей вращения.

Асинхронные электродвигатели вращаются со скоростью, которая меньше скорости вращения магнитного поля (на 1-3% при полной нагрузке). Разница между фактической и синхронной частотой вращения называется скольжением. Для новых более энергоэффективных электродвигателей скольжение имеет тенденцию уменьшаться в отличие от старых электродвигателей с обычным КПД. Это означает, что при заданной нагрузке энергоэффективные электродвигатели работают немного быстрее.

Рисунок 3. Эффективность при полной и частичной загрузке двигателя с низким и высоким КПД

Электродвигатели с высоким КПД

На рисунке 3 изображен пример возможного повышения эффективности, когда старый электродвигатель с обычной эффективностью заменяется новым, имеющим более высокий КПД. Как упоминалось ранее, электродвигатели с высоким КПД работают с меньшим скольжением, что дает некоторое увеличение скорости вращения, а следовательно напор насоса и производительность становятся несколько больше.

Однако, использование электродвигателей с высоким КПД в некоторых (с изменением подачи) процессах будет не оправданно, из-за большей скорости вращения (и напора насоса), до тех пор пока существующие электродвигатели по-прежнему слабо загружены (работающие с низким КПД). Т.к. входная мощность на валу насоса пропорциональна скорости в кубе, простая замена старого электродвигателя новым с высоким КПД не обязательно приведет к снижению потребления энергии.

С другой стороны, если немного большая подача и напор для насоса - это хорошо, замена старого
электродвигателя с обычным КПД на новый с высоким КПД может быть оправдана.

Коэффициент мощности электродвигателя

Другая проблема, которая входит в игру с характеристиками асинхронного электродвигателя (которая имеет косвенное влияние на энергопотребление) называется "Коэффициент Мощности ". Некоторые
коммунальные предприятия обязывают клиентов платить дополнительные сборы за низкие значения
коэффициентов мощности. Потери в сети происходят за счет того, что при меньшем коэффициенте
мощности требуется большее количество тока, что приводит к серьезным потерям энергии. Как и КПД,
коэффициент мощности электродвигателя также снижается с уменьшением нагрузки на него практически по линейному закону приблизительно до 50% нагрузки.

Определение коэффициента мощности:
Фазовый сдвиг (задержка) синусоидальной волны тока от синусоиды напряжения, который выбарабывает меньшее количество полезной мощности.
Сдвиг, вызванный необходимым током намагничивания двигателя
PF = Pi/KVA
Где:
KVA = VxIx(3) 0.5 /1,000

Нижняя формула показывает, как коэффициент мощности влияет на входную мощность трехфазного
электродвигателя (кВт). Обратите внимание, что чем ниже коэффициент мощности (больший сдвиг фазы ток-напряжение VA), тем меньше входная мощность при данном входном токе и напряжении.
Где:
Pi = VxIxPF(3) 0.5 /1,000

Pi = трехфазный вход кВт
V = среднеквадратичное напряжение (среднее от 3 фаз)
I = среднеквадратичное значение силы тока в амперах (берется от 3 фаз)
PF = коэффициент мощности в виде дроби

Хотя коэффициент мощности не влияет напрямую на КПД электродвигателя, он оказывает влияние на потери в сети, как это упоминалось выше. Однако, есть способы увеличения PF (коэффициента мощности), а именно:

покупка электродвигателей с изначально высоким PF
не покупайте слишком большие электродвигатели (коэффициент мощности падает вместе с уменьшением
нагрузки на электродвигатель)
установка компенсирующих конденсаторов параллельно с обмотками электродвигателя
увеличить полную загрузку коэффициента мощности до 95% (Max)
преобразование в привод с частотным регулированием

Пусковые конденсаторы электродвигателей являются одним из наиболее поппулярных способов увеличения коэффициента мощности и имеют следующий список преимуществ:

увеличение PF
меньшение реактивного тока от электрооборудования через кабели и пускатели электродвигателейменьшее тепловыделение и потери мощности кВт
По мере уменьшения нагрузки на электродвигатель растет возможность экономии, а PF
падает ниже 60%-70%. (возможная экономия 10%)
Уменьшение сборов за коэффициент мощности
Увеличение общей производительности системы
Интеллектуальная система управления электродвигателем
Частотно-регулируемый электропривод

Более высокое напряжение
Другим способом повышения КПД электродвигателя является повышение рабочего напряжения. Чем выше напряжение, тем ниже ток и, тем самым будут ниже потери в сети. Однако, высокое напряжение приведет к увеличению цены частотно-регулируемого привода и сделает работу более опасной.

Выводы
Таким образом, когда вы пытаетесь сократить энергопотребление насосных систем не забывайте о
КДП электродвигателя и факторах, перечисленных выше, которые на него влияют.

Увеличения мощности двигателя можно добиться различными способами. Некоторые из них предполагают программное перепрограммирование или манипуляции с самим мотором. Все варианты заслуживают внимания и могут быть использованы для доработки уже существующих движков. Большинство способов также помогают существенно сэкономить на топливе и сохранить топливную систему работоспособной в течение длительного времени. Чаще всего модификациям подвергаются бензиновые движки, но некоторые дизельные моторы также могут быть усовершенствованными по аналогии.

Чип-тюнинг

Модернизация движка при помощи чип-тюнинга является одной из самых востребованных услуг. Невысокая цена оборудования в сочетании с его практичностью и надежностью делают его лидером в своей отрасли. Чип-тюнинг выполняется при помощи специальных приборов, которые позволяют точно выявить показатели, благоприятно влияющие на работу движка. Если отрегулировать работу двигателя неправильно, то это может привести к серьезным последствиям. Среди преимуществ чип-тюнинга стоит отметить:

Улучшение показателей разгона. Такой автомобиль значительно быстрее разгоняется, что по достоинству оценено любителями «притопить» газ на светофоре.
Прирост мощности. В среднем чип-тюнинг позволяет повысить мощность машины до 25%. Показатели зависят от года выпуска авто, его модели и модификации двигателя.
Увеличение скорости. За счет того, что мотор работает более резво, машина может разгонятся на 10-20% быстрее.
Уменьшение потребления горючего.

Так как чип-тюнинг обычно влияет на работоспособность всего автомобиля, то на привыкание к новому мотору потребуется некоторое время. За 2-3 недели водитель узнает все новые нюансы работы мотора и привыкает к ним. После модернизации движка в топливную систему нельзя больше заливать некачественное горючее.

Посторонние примеси, содержащиеся в топливе, могут стать причиной серьезной поломки силового агрегата.

Увеличение объема движка

Данная процедура предполагает внесение изменений в конструкцию самого двигателя. Мотор растачивают и монтируют поршни с большим диаметром. Увеличить мощность двигателя при помощи расточки можно только в специализированных сервисах, так как небольшая ошибка может стать причиной полного выхода из строя мотора. Чаще всего для этих целей прибегают к услугам частников, но в последнее время такая услуга стала пользоваться спросом и в сертифицированных центрах.

Монтаж новых головок на блок цилиндров обеспечивает лучший приток воздуха из-за чего повышается качество сгорания топлива в моторе. Автомобиль начинает вести себя несколько иначе, поэтому может потребоваться время для привыкания к обновленным характеристикам машины. Для более гармоничного и комфортного передвижения может понадобиться установка спойлеров либо обвесов.

Если изначально на автомобиле не установлена турбина, то монтаж детали станет отличным решением для существенного поднятия мощности двигателя. Турбированные двигатели внутреннего сгорания имеют более долгий ресурс работы, но при этом потребляют не так много топлива, как обычные. Монтаж новых элементов в топливную систему позволяет существенно повысить мощность машины, но в то же время создает дополнительную нагрузку на все части транспортного средства.

Турбированные моторы характеризуются полным сгоранием топливной смеси в цилиндрах, благодаря чему внутри двигателя остается значительно меньше сажи и продуктов после выполнения задачи. Также турбированные моторы являются более экологичными и выделяют меньше вредных компонентов.

Это один из самых простых способов, так как не требуется переделка силового агрегата. Изначально в машине могут присутствовать тяжелые детали, которые имеют минимальную функциональность. В первую очередь демонтируется весь салон. После проведения шумо и виброизоляции отпадает надобность в массивных и тяжелых ковриках. Замена базовых сидений на спортивные позволит существенно снизить массу автомобиля, но при этом сделать езду на нем более комфортной. Также среди других преимуществ следует отметить:

Улучшение управляемости. Благодаря маленькому весу машиной проще управлять даже в сложных погодных условиях. Если на машину установить хорошую резину, то авто сможет без проблем пройти даже по сложным грунтам и глубокому снегу.
Улучшение проходимости. Легкие автомобили легче передвигаются по песку либо снегу, поэтому отдых на природе стал более доступным даже для малогабаритных машин.
Улучшение динамических свойств. Демонтаж и установка новых элементов на кузове дает возможность более эффективно использовать природные силы.

В целом можно добиться снижение массы легковых машин на 200-300 кг, но такой результат может быть вызван понижением безопасности передвижения на автомобиле.

Деталь устанавливают преимущественно на спортивных машинах, но также ее можно вмонтировать в легковой автомобиль. Максимальное очищение, которое обеспечивается фильтром, позволяет попадать воздуху в камеру в нужном объеме за очень короткий период. Ускоренное попадание воздуха улучшает сгорание топливной смеси и делает работу мотора более эффективной. Прирост мощности будет не сильно высоким, но преимуществом фильтра выступает отсутствие необходимости в постоянной чистке.

Практика показывает, что прямоточная выхлопная система способна повысить мощность движка до 15%. Главным минусом системы является ее постоянный шум. От данной проблемы сложно избавиться, поэтому водителям, которые ценят тишину, стоит отказаться от этого вида тюнинга. Выхлопная труба без резонатора способна снизить сопротивление отработанных газов, благодаря чему мотор не тратит энергию на вывод газообразной смеси. Освободившаяся энергия перенаправляется на коленвал, благодаря чему он вращается значительно быстрее.

Во многих фильмах про крутые машины упоминается такое вещество, как закись азота. Вещество хорошо горит, поэтому мощность мотора на данной смеси возрастает многократно. Установка закиси азота очень дорогая, поэтому нецелесообразно применять ее на легковых машинах. Даже при правильной эксплуатации установки ее использования является небезопасным, поэтому не стоит рассматривать вариант, как постоянное усиление.

От того, какой бензин или дизель заливается в мотор, также зависит производительность агрегата. Если производитель автомобиля рекомендует заливать 92 бензин, то заливка топлива под маркой А95 либо А98 позволит существенно увеличить мощность мотора.

Заправка авто должна осуществляться только в тех местах, в которых заливают качественное топливо, которое имеет все подтверждающие документы.

В дизеле нет таких разделений, но заправка на проверенных станциях позволит залить качественное топливо, которое будет соответствовать заявленным параметрам. В зимнем дизеле есть специальные присадки, обеспечивающие сохранность топлива в жидком состоянии даже при температуре -20 градусов. Также существуют и другие присадки, которые помогают сделать топливо более энергоэффективным. В случае с дизелем главное не переборщить с использованием присадочных составов.

Где лучше выполнять переоборудование

Объявления об увеличении мощности машины часто можно встретить на билбордах, в газетах, на сайтах автосервисов. Многие небольшие мастерские предлагают изменить двигатель, но достаточно часто встречается ситуация, когда они не располагают нужным инструментом либо квалификацией. Опытные мастера редко будут работать в маленьких мастерских, которые имеют минимум оборудования.

Читайте также