Коэффициент полезного действия для электродвигателя равен

Коэффициент полезного действия для электродвигателя равен thumbnail

Каждая система или устройство обладает определенным коэффициентом полезного действия (КПД). Данный показатель характеризует эффективность их работы по отдаче или преобразованию какого-либо вида энергии. По своему значению КПД является безмерной величиной, представляемой в виде числового значения в пределах от 0 до 1, или в процентном отношении. Эта характеристика в полной мере касается и всех типов электрических двигателей.

Характеристики КПД в электродвигателях

Электрические двигатели относятся к категории устройств, выполняющих преобразование электрической энергии в механическую. Коэффициент полезного действия для данных устройств определяет их эффективность в деле выполнения основной функции.

Как найти кпд двигателя? Формула КПД электродвигателя выглядит так: ƞ = Р2/Р1. В этой формуле Р1 является подведенной электрической мощностью, а Р2 – полезной механической мощностью, вырабатываемой двигателем. Значение электрической мощности (Р) определяется формулой Р = UI, а механической – Р = А/t, как отношение работы к единице времени.

Коэффициент полезного действия обязательно учитывается при выборе электродвигателя. Большое значение имеют потери КПД, связанные с реактивными токами, снижением мощности, нагревом двигателя и другими негативными факторами.

Превращение электрической энергии в механическую сопровождается постепенной потерей мощности. Потеря КПД чаще всего связана с выделением тепла, когда происходит нагрев электродвигателя в процессе работы. Причины потерь могут быть магнитными, электрическими и механическими, возникающими под действием силы трения. Поэтому в качестве примера лучше всего подходит ситуация, когда электрической энергии было потреблено на 1000 рублей, а полезной работы произведено всего лишь на 700-800 рублей. Таким образом, коэффициент полезного действия в данном случае составит 70-80%, а вся разница превращается в тепловую энергию, которая и нагревает двигатель.

Для охлаждения электродвигателей используются вентиляторы, прогоняющие воздух через специальные зазоры. В соответствии с установленными нормами, двигатели А-класса могут нагреваться до 85-90С, В-класса – до 110С. Если температура двигателя превышает установленные нормы, это свидетельствует о возможном скором межвитковом замыкании статора.

В зависимости от нагрузки КПД электродвигателя может изменять свое значение:

  • Для холостого хода – 0;
  • При 25% нагрузке – 0,83;
  • При 50% нагрузке – 0,87;
  • При 75% нагрузке – 0,88;
  • При полной 100% нагрузке КПД составляет 0,87.

Одной из причин снижения КПД электродвигателя может стать асимметрия токов, когда на каждой из трех фаз появляется разное напряжение. Например, если в 1-й фазе имеется 410 В, во 2-й – 402 В, в 3-й – 288 В, то среднее значение напряжения составит (410+402+388)/3 = 400 В. Асимметрия напряжения будет иметь значение: 410 – 388 = 22 вольта. Таким образом, потери КПД по этой причине составят 22/400 х 100 = 5%.

Падение КПД и общие потери в электродвигателе

Существует множество негативных факторов, под влиянием которых складывается количество общих потерь в электрических двигателях. Существуют специальные методики, позволяющие заранее их определить. Например, можно определить наличие зазора, через который мощность частично подается из сети к статору, и далее – на ротор.

Потери мощности, возникающие в самом стартере, состоят из нескольких слагаемых. В первую очередь, это потери, связанные с вихревыми токами и частичным перемагничиванием сердечника статора. Стальные элементы оказывают незначительное влияние и практически не принимаются в расчет. Это связано со скоростью вращения статора, которая значительно превышает скорость магнитного потока. В этом случае ротор должен вращаться в строгом соответствии с заявленными техническими характеристиками.

Значение механической мощности вала ротора ниже, чем электромагнитная мощность. Разница составляет количество потерь, возникающих в обмотке. К механическим потерям относятся трения в подшипниках и щетках, а также действие воздушной преграды на вращающиеся части.

Для асинхронных электродвигателей характерно наличие дополнительных потерь из-за наличия зубцов в статоре и роторе. Кроме того, в отдельных узлах двигателя возможно появление вихревых потоков. Все эти факторы в совокупности снижают КПД примерно на 0,5% от номинальной мощности агрегата.

При расчете возможных потерь используется и формула КПД двигателя, позволяющая вычислить уменьшение этого параметра. Прежде всего учитываются суммарные потери мощности, которые напрямую связаны с нагрузкой двигателя. С возрастанием нагрузки, пропорционально увеличиваются потери и снижается коэффициент полезного действия.

В конструкциях асинхронных электродвигателей учитываются все возможные потери при наличии максимальных нагрузок. Поэтому диапазон КПД этих устройств достаточно широкий и составляет от 80 до 90%. В двигателях повышенной мощности этот показатель может доходить до 90-96%.

Источник

Отдел продаж: г. Чебоксары с 09.00 до 17.00

КПД и мощность электродвигателя

КПД и мощность – это то, на что в первую очередь стоит обратить внимание при выборе асинхронного электродвигателя АИР. Суть работы любого эл двигателя заключается в том, что электрическая энергия, с сопутствующими преобразованию потерями, превращается в механическую. Чем меньше потери при протекании данного процесса, тем выше его КПД и тем эффективнее эл двигатель.
Но, при всей важности коэффициента полезного действия, не стоит забывать о мощности мотора. Ведь даже при чрезвычайно высоком КПД и выдаваемой им мощности может быть недостаточно для решения необходимых вам задач. Поэтому при покупке очень важно знать не только, чему равен КПД электродвигателя, но и какую полезную мощность он сможет выдать на своем валу. Оба эти значения должны быть указаны производителем. Порой бывает и такое, что нет доступа к паспорту мотора (например, если вы покупаете его “с рук”, что крайне не рекомендуется делать) и приходится самостоятельно вычислять столь важные параметры.
Для начала стоит определить: что такое коэффициент полезного действия, или попросту КПД. И так, это отношение полезной работы к затраченной энергии.

Определение КПД электродвигателя

Получается, для того чтобы определить этот параметр необходимо сравнить выдаваемую им энергию с энергией, необходимой ему чтобы функционировать. Вычисляется КПД с помощью выражения:

η=P2/P1
где η – КПД

P2- полезная механическая мощность электромотора, Вт
P1- потребляемая двигателем электрическая мощность, Вт;

Коэффициент полезного действия это величина, находящаяся в диапазоне от 0 до 1, чем ближе ее значение к единице, тем лучше. Соответственно, если КПД имеет значение 0,95 – это показывает, что 95 процентов электрической энергии будут преобразованы им в механическую и лишь 5 процентов составят потери. Стоит отметить, что КПД не является постоянной величиной, он может меняться в зависимости от нагрузки, а своего максимума он достигает при нагрузках в районе 80 процентов от номинальной мощности, то есть от той, которую заявил производитель мотора. Современные асинхронные электродвигатели имеют номинальный КПД (заявленные производителем) 0,75 – 0,95.
Потери при работе двигателя в основном обусловлены нагревом мотора (часть потребляемой энергии выделяется в виде тепловой энергии), реактивными токами, трением подшипников и другими негативными факторами.
Под мощностью мотора понимают механическую мощь, которую он выдает на своем валу. В целом же мощность – это параметр, который  показывает, какую работу совершает механизм за определенную единицу времени.

КПД электродвигателя это очень важный параметр определяющий, прежде всего эффективность использования энергоресурсов предприятия. Как известно КПД электродвигателя значительно снижается после его ремонта, об этом мы писали в этой статье. При  уменьшении коэффициента полезного действия будут соответственно увеличены потери электроэнергии. В последнее время набирают популярность энергоэффективные электродвигатели разных производителей, в России популярны моторы производства ОАО «Владимирский электромоторный завод». Любые асинхронные электродвигатели представлены в каталоге продукции. Дополнительную полезную информацию Вы можете посмотреть в каталоге статей.


 Электродвигатель АИР характеристики

Тип двигателя Р, кВтНоминальная частота вращения, об/минкпд,*COS ф1п/1нМп/МнМmах/Мн1н, АМасса, кг
Купить АИР56А20,18284068,00,785,02,22,20,523,4
Купить АИР56В20,25284068,00,6985,02,22,20,523,9
Купить АИР56А40,12139063,00,665,02,12,20,443,4
Купить АИР56В40,18139064,00,685,02,12,20,653,9
Купить АИР63А20,37284072,00,865,02,22,20,914,7
Купить АИР63В20,55284075,00,855,02,22,31,315,5
Купить АИР63А40,25139068,00,675,02,12,20,834,7
Купить АИР63В40,37139068,00,75,02,12,21,185,6
Купить АИР63А60,1888056,00,624,01,920,794,6
Купить АИР63В60,2588059,00,624,01,921,045,4
Купить АИР71А20,75284075,00,836,12,22,31,778,7
Купить АИР71В21,1284076,20,846,92,22,32,610,5
Купить АИР71А40,55139071,00,755,22,42,31,578,4
Купить АИР71В40,75139073,00,766,02,32,32,0510
Купить АИР71А60,3788062,00,704,71,92,01,38,4
Купить АИР71В60,5588065,00,724,71,92,11,810
Купить АИР71А80,2564554,00,614,7 1,81,91,19
Купить АИР71В80,2564554,00,614,7 1,81,91,19
Купить АИР80А21,5285078,50,847,02,22,33,4613
Купить АИР80А2ЖУ21,5285078,50,847,02,22,33,4613
Купить АИР80В22,2285581,00,857,02,22,34,8515
Купить АИР80В2ЖУ22,2285581,00,857,02,22,34,8515
Купить АИР80А41,1139076,20,776,02,32,32,8514
Купить АИР80В41,5140078,50,786,02,32,33,7216
Купить АИР80А60,7590569,00,725,32,02,12,314
Купить АИР80В61,190572,00,735,52,02,13,216
Купить АИР80А80,3767562,00,614,01,81,91,4915
Купить АИР80В80,5568063,00,614,01,82,02,1718
Купить АИР90L23,0286082,60,877,52,22,36,3417
Купить АИР90L2ЖУ23,0286082,60,877,52,22,36,3417
Купить АИР90L42,2141080,00,817,02,32,35,117
Купить АИР90L61,592076,00,755,52,02,14,018
Купить АИР90LA80,7568070,00,674,01,82,02,4323
Купить АИР90LB81,168072,00,695,01,82,03,3628
Купить АИР100S24,0288084,20,887,52,22,38,220,5
Купить АИР100S2ЖУ24,0288084,20,887,52,22,38,220,5
Купить АИР100L25,5290085,70,887,52,22,311,128
Купить АИР100L2ЖУ25,5290085,70,887,52,22,311,128
Купить АИР100S43,0141082,60,827,02,32,36,821
Купить АИР100L44,0143584,20,827,02,32,38,837
Купить АИР100L62,293579,00,766,52,02,15,633,5
Купить АИР100L81,569074,00,705,01,82,04,433,5
Купить АИР112M27,5289587,00,887,52,22,314,949
Купить АИР112М2ЖУ27,5289587,00,887,52,22,314,949
Купить АИР112М45,5144085,70,837,02,32,311,745
Купить АИР112MA63,096081,00,736,52,12,17,441
Купить АИР112MB64,086082,00,766,52,12,19,7550
Купить АИР112MA82,271079,00,716,01,82,06,046
Купить АИР112MB83,071080,00,736,01,82,07,853
Купить АИР132M211290088,40,897,52,22,321,254
Купить АИР132М2ЖУ211290088,40,897,52,22,321,254
Купить АИР132S47,5146087,00,847,02,32,315,652
Купить АИР132M411145088,40,847,02,22,322,560
Купить АИР132S65,596084,00,776,52,12,112,956
Купить АИР132M67,597086,00,776,52,02,117,261
Купить АИР132S84,072081,00,736,01,92,010,370
Купить АИР132M85,572083,00,746,01,92,013,686
Купить АИР160S215293089,40,897,52,22,328,6116
Купить АИР160S2ЖУ215293089,40,897,52,22,328,6116
Купить АИР160M218,5293090,00,907,52,02,334,7130
Купить АИР160М2ЖУ218,5293090,00,907,52,02,334,7130
Купить АИР160S415146089,40,857,52,22,330,0125
Купить АИР160S4ЖУ215146089,40,857,52,22,330,0125
Купить АИР160M418,5147090,00,867,52,22,336,3142
Купить АИР160S61197087,50,786,52,02,124,5125
Купить АИР160M61597089,00,817,02,02,131,6155
Купить АИР160S87,572085,50,756,01,92,017,8125
Купить АИР160M81173087,50,756,52,02,025,5150
Купить АИР180S222294090,50,907,52,02,341,0150
Купить АИР180S2ЖУ222294090,50,907,52,02,341,0150
Купить АИР180M230295091,40,907,52,02,355,4170
Купить АИР180М2ЖУ230295091,40,907,52,02,355,4170
Купить АИР180S422147090,50,867,52,22,343,2160
Купить АИР180S4ЖУ222147090,50,867,52,22,343,2160
Купить АИР180M430147091,40,867,22,22,357,6190
Купить АИР180М4ЖУ230147091,40,867,22,22,357,6190
Купить АИР180M618,598090,00,817,02,12,138,6160
Купить АИР180M81573088,00,766,62,02,034,1172
Купить АИР200M237295092,00,887,52,02,367,9230
Купить АИР200М2ЖУ237295092,00,887,52,02,367,9230
Купить АИР200L245296092,50,907,52,02,382,1255
Купить АИР200L2ЖУ245296092,50,907,52,02,382,1255
Купить АИР200M437147592,00,877,22,22,370,2230
Купить АИР200L445147592,50,877,22,22,384,9260
Купить АИР200M62298090,00,837,02,02,144,7195
Купить АИР200L63098091,50,847,02,02,159,3225
Купить АИР200M818,573090,00,766,61,92,041,1210
Купить АИР200L82273090,50,786,61,92,048,9225
Купить АИР225M255297093,00,907,52,02,3100320
Купить АИР225M455148093,00,877,22,22,3103325
Купить АИР225M63798092,00,867,02,12,171,0360
Купить АИР225M83073591,00,796,51,92,063360
Купить АИР250S275297593,60,907,02,02,3135450
Купить АИР250M290297593,90,917,12,02,3160530
Купить АИР250S475148093,60,886,82,22,3138,3450
Купить АИР250M490148093,90,886,82,22,3165,5495
Купить АИР250S64598092,50,867,02,12,086,0465
Купить АИР250M65598092,80,867,02,12,0104520
Купить АИР250S83774091,50,796,61,92,078465
Купить АИР250M84574092,00,796,61,92,094520
Купить АИР280S2110297594,00,917,11,82,2195650
Купить АИР280M2132297594,50,917,11,82,2233700
Купить АИР280S4110148094,50,886,92,12,2201650
Купить АИР280M4132148094,80,886,92,12,2240700
Купить АИР280S67598593,50,866,72,02,0142690
Купить АИР280M69098593,80,866,72,02,0169800
Купить АИР280S85574092,80,816,61,82,0111690
Купить АИР280M87574093,50,816,21,82,0150800
Купить АИР315S2160297594,60,927,11,82,22791170
Купить АИР315M2200297594,80,927,11,82,22481460
Купить АИР315МВ2250297594,80,927,11,82,22481460
Купить АИР315S4160148094,90,896,92,12,22881000
Купить АИР315M4200148094,90,896,92,12,23601200
Купить АИР315S611098594,00,866,72,02,0207880
Купить АИР315М(А)613298594,20,876,72,02,02451050
Купить АИР315MВ616098594,20,876,72,02,03001200
Купить АИР315S89074093,80,826,41,82,0178880
Купить АИР315М(А)811074094,00,826,41,82,02171050
Купить АИР315MВ813274094,00,826,41,82,02601200
Купить АИР355S2250298095,50,926,51.62,3432,31700
Купить АИР355M2315298095,60,927,11,62,25441790
Купить АИР355S4250149095,60,906,21,92,94411700
Купить АИР355M4315148095,60,906,92,12,25561860
Купить АИР355MА620099094,50,886,71,92,02921550
Купить АИР355S616099095,10,886,31,62,82911550
Купить АИР355МВ625099094,90,886,71,92,0454,81934
Купить АИР355L631599094,50,886,71,92,04571700
Купить АИР355S813274094,30,826,41,92,7259,41800
Купить АИР355MА816074093,70,826,41,82,02612000
Купить АИР355MВ820074094,20,826,41,82,03152150
Купить АИР355L813274094,50,826,41,82,03872250

наверх

Источник

Электродвигатели появились достаточно давно, но большой интерес к ним возник тогда, когда они стали представлять собой альтернативу двигателям внутреннего сгорания. Особо интересен вопрос КПД электродвигателя, который является одной из главных его характеристик.

кпд электродвигателя

Каждая система обладает каким-либо коэффициентом полезного действия, который характеризует эффективность ее работы в целом. То есть он определяет, насколько хорошо система или устройство отдает или преобразовывает энергию. По значению КПД величины не имеет, и чаще всего оно представляется в процентном соотношении или числе от нуля до единицы.

Параметры КПД в электродвигателях

Основная задача электрического двигателя сводится к преобразованию электрической энергии в механическую. КПД определяет эффективность выполнения данной функции. Формула КПД электродвигателя выглядит следующим образом:

  • n = p2/p1

В данной формуле p1 – это подведенная электрическая мощность, p2 – полезная механическая мощность, которая вырабатывается непосредственно двигателем. Электрическая мощность определяется формулой: p1=UI (напряжение умноженное на силу тока), а значение механической мощности по формуле P=A/t (отношение работы к единице времени). Так выглядит расчет КПД электродвигателя. Однако это самая простая его часть. В зависимости от предназначения двигателя и сферы его применения, расчет будет отличаться и учитывать многие другие параметры. На самом деле формула КПД электродвигателя включает намного больше переменных. Выше был приведен самый простой пример.

кпд электродвигателя формула

Снижение КПД

Механический КПД электродвигателя должен обязательно учитываться при выборе мотора. Очень большую роль играют потери, которые связаны с нагревом двигателя, снижением мощности, реактивными токами. Чаще всего падение КПД связано с выделением тепла, которое естественным образом происходит при работе двигателя. Причины выделения теплоты могут быть разными: двигатель может нагреваться в процессе трения, а также по электрическим и даже магнитным причинам. В качестве самого простого примера можно привести ситуацию, когда на электрическую энергию было потрачено 1 000 рублей, а работы было произведено на 700 рублей. В таком случае коэффициент полезного действия будет равен 70%.

какой кпд электродвигателя

Для охлаждения электрических двигателей применяются вентиляторы, которые прогоняют воздух через созданные зазоры. В зависимости от класса двигателей, нагрев может осуществляться до определенной температуры. Например, двигатели класса A могут нагреваться до 85-90 градусов, класса B – до 110 градусов. В том случае, когда температура превышает допустимую границу, это может свидетельствовать о замыкании статора.

Средний КПД электрических двигателей

Стоит отметить, что КПД электродвигателя постоянного тока (и переменного тоже) изменяется в зависимости от нагрузки:

  1. При холостом ходе КПД равен 0%.
  2. При нагрузке 25% КПД равен 83%.
  3. При нагрузке 50% КПД равен 87%.
  4. При нагрузке 75% КПД равен 88%.
  5. При нагрузке 100% КПД равен 87%.

Одна из причин падения коэффициента полезного действия – асимметрия токов, когда подается разное напряжение на каждой из трех фаз. Если, к примеру, на первой фазе будет напряжение 410 В, на второй – 403 В, а на третьей – 390 В, то среднее значение будет равно 401 В. Асимметрия в данном случае будет равна разнице между максимальным и минимальным напряжением на фазах (410-390), то есть 20 В. Формула КПД электродвигателя для расчета потерь будет иметь вид в нашей ситуации: 20/401*100 = 4.98%. Это значит, что мы теряем 5% КПД при работе из-за разности напряжений на фазах.

 кпд электродвигателя постоянного тока

Общие потери и падение КПД

Негативных факторов, которые оказывают влияние на падение КПД электродвигателя, очень много. Есть определенные методики, позволяющие их определять. К примеру, можно определить, есть ли зазор, через который частично передается мощность из сети к статору и далее – на ротор.

Потери в стартере также имеют место, и они состоят из нескольких значений. В первую очередь это могут быть потери, имеющие отношение к вихревым токам и перемагничиванию сердечников статора.

кпд электродвигателя подъемного крана

Если двигатель асинхронный, то имеют место дополнительные потери из-за зубцов в роторе и статоре. Также в отдельных узлах двигателя могут возникать вихревые токи. Все это в сумме снижает КПД электродвигателя на 0,5%. В асинхронных моторах учитываются все потери, которые могут возникать при работе. Поэтому диапазон коэффициента полезного действия может варьироваться от 80 до 90%.

Автомобильные двигатели

История развития электрических двигателей начинается с момента открытия закона электромагнитной индукции. Согласно ему, индукционный ток всегда движется таким образом, чтобы противодействовать вызывающей его причине. Именно эта теория легла в основу создания первого электрического двигателя.

Современные модели основаны на этом же принципе, однако кардинально отличаются от первых экземпляров. Электрические моторы стали намного мощнее, компактнее, но самое главное – их КПД значительно увеличился. Мы уже писали выше о том, какой КПД электродвигателя, и по сравнению с двигателем внутреннего сгорания это потрясающий результат. К примеру, максимальный КПД двигателя внутреннего сгорания достигает 45%.

Преимущества электрического двигателя

Высокий КПД – это главное достоинство подобного мотора. И если двигатель внутреннего сгорания тратит более 50% энергии на нагрев, то в электрическом моторе на нагрев уходит небольшая часть энергии.

кпд электродвигателя насоса

Вторым преимуществом является небольшой вес и компактные размеры. Например, компания Yasa Motors создала мотор с весом всего 25 кг. Он способен выдавать 650 Нм, что очень приличный результат. Также такие моторы долговечные, не нуждаются в коробке передач. Многие владельцы электрокаров говорят об экономичности электрических двигателей, что логично в некоторой степени. Ведь при работе электромотор не выделяет никаких продуктов сгорания. Однако многие водители забывают о том, что для производства электроэнергии необходимо использовать уголь, газ или обогащенный уран. Все эти элементы загрязняют окружающую среду, поэтому экологичность электродвигателей – это очень спорный вопрос. Да, они не загрязняют воздух в процессе работы. За них это делают электростанции при производстве электроэнергии.

Повышение эффективности электродвигателей

Электрические двигатели обладают некоторыми недостатками, которые плохо влияют на эффективность работы. Это слабый пусковой момент, высокий пусковой ток и несогласованность механического момента вала с механической нагрузкой. Это приводит к тому, что КПД устройства снижается.

Для повышения эффективности стараются обеспечить нагрузку двигателя до 75% и выше и увеличивать коэффициенты мощности. Также есть специальные приборы для регулирования частоты подаваемого тока и напряжения, что тоже приводит к повышению эффективности и росту КПД.

Одним из самых популярных приборов для увеличения КПД электродвигателя является устройство плавного пуска, которое ограничивает скорость роста пускового тока. Также уместно использовать и частотные преобразователи для изменения скорости вращения мотора путем изменения частоты напряжения. Это приводит к снижению расхода электроэнергии и обеспечивает плавный пуск двигателя, высокую точность регулировки. Также увеличивается пусковой момент, а при переменной нагрузке стабилизируется скорость вращения. В результате эффективность электродвигателя повышается.

Максимальный КПД электродвигателя

В зависимости от типа конструкции, коэффициент полезного действия в электрических двигателях может варьироваться от 10 до 99%. Все зависит от того, какой именно это будет двигатель. Например, КПД электродвигателя насоса поршневого типа составляет 70-90%. Конечный результат зависит от производителя, строения устройства и т. д. То же самое можно сказать и про КПД электродвигателя подъемного крана. Если он равен 90%, то это значит, что 90% потребляемой электроэнергии пойдет на выполнение механической работы, остальные 10% – на нагрев деталей. Все же есть наиболее удачные модели электродвигателей, коэффициент полезного действия которых приближается к 100%, но не равен этому значению.

механический кпд электродвигателя

Возможен ли КПД свыше 100%?

Ни для кого не секрет, что электрические двигатели, КПД которых превышает 100%, не могут существовать в природе, так как это противоречит основному закону о сохранении энергии. Дело в том, что энергия не может взяться из ниоткуда и точно так же исчезнуть. Любой двигатель нуждается в источнике энергии: бензине, электричестве. Однако бензин не вечен, как и электроэнергия, ведь их запасы приходится пополнять. Но если бы существовал источник энергии, который не нуждался в пополнении, то вполне возможно было бы создать мотор с КПД свыше 100%. Российский изобретать Владимир Чернышов показал описание двигателя, который основан на постоянном магните, и его КПД, как уверяет сам изобретатель, составляет более 100%.

Гидроэлектростанция как пример вечного двигателя

Для примера возьмем гидроэлектростанцию, где энергия вырабатывается за счет падения с большой высоты воды. Вода вращает турбину, и та производит электричество. Падение воды осуществляется под действием гравитации Земли. И хотя работа по производству электроэнергии совершается, гравитация Земли не становится слабее, то есть сила притяжения не уменьшается. Далее вода под действием солнечных лучей испаряется и снова поступает в водохранилище. На этом цикл завершается. В результате электроэнергия выработана, затраты на ее производство возобновлены.

Конечно, можно сказать, что Солнце не вечно, это так, но пару-тройку миллиардов лет оно протянет. Что касается гравитации, то она постоянно совершает работу, вытягивая влагу из атмосферы. Если сильно обобщить, то гидроэлектростанция – это двигатель, который преобразует механическую энергию в электрическую, и его КПД составляет более 100%. Это дает понять, что искать пути создания электродвигателя, КПД которого может быть более 100%, прекращать не стоит. Ведь не только гравитацию можно использовать в качестве неисчерпаемого источника энергии.

Постоянные магниты как источники энергии для двигателей

Второй интересный источник – постоянный магнит, который ниоткуда не получает энергию, а магнитное поле не расходуется даже при совершении работы. Например, если магнит что-либо притянет к себе, то он выполнит работу, а его магнитное поле слабее не станет. Это свойство уже не раз пытались использовать для создания так называемого вечного двигателя, но пока что ничего более-менее нормального из этого не получилось. Любой механизм износится рано или поздно, но сам источник, которым является постоянный магнит, практически вечен.

Впрочем, есть специалисты, которые утверждают, что со временем постоянные магниты теряют свои силы в результате старения. Это неправда, но даже если бы и было правдой, то вернуть его к жизни можно было бы всего лишь одним электромагнитным импульсом. Двигатель, который бы требовал перезарядку раз в 10-20 лет, хоть и не может претендовать на роль вечного, но очень близко к этому подходит.

Уже было много попыток создать вечный двигатель на базе постоянных магнитов. Пока что не было удачных решений, к сожалению. Но учитывая тот факт, что спрос на такие двигатели есть (его просто не может не быть), вполне возможно, что в скором будущем мы увидим что-то, что очень близко подойдет к модели вечного мотора, который будет работать на возобновляемой энергии.

Заключение

КПД электродвигателя – это самый важный параметр, который определяет эффективность работы того или иного мотора. Чем выше КПД, тем лучше мотор. В двигателе с КПД 95% почти вся затрачиваемая энергия уходит на выполнение работы и только 5% расходуется не по нужде (например, на нагрев запчастей). Современные дизельные двигатели могут достигать значения КПД 45%, и это считается классным результатом. КПД бензиновых двигателей и того меньше.

Источник