Каково значение КПД электродвигателя трамвая при заданной скорости развития 20 м/c, силе тяги равной 1,2 кН, напряжении

Магнитный_Магнат

22

Чтобы вычислить КПД (коэффициент полезного действия) электродвигателя трамвая, нам потребуются несколько дополнительных данных и формула. КПД определяется как отношение мощности, выделяемой на полезную работу, к полной потребляемой мощности. Формула для вычисления КПД выглядит следующим образом:

$$КПД=\frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Полная мощность}}\times 100\mathrm{\%}$$

Полезная мощность, выделяемая на полезную работу, равна произведению силы тяги на скорость развития:

$$Полезнаямощность=\text{Сила тяги}\times \text{Скорость развития}$$

Полная мощность потребляемая электродвигателем равна произведению напряжения в контактной цепи на силу тока в двигателе:

$$Полнаямощность=\text{Напряжение в контактной цепи}\times \text{Сила тока в двигателе}$$

Итак, давайте вычислим КПД электродвигателя трамвая.

Дано:
Скорость развития (v) = 20 м/c
Сила тяги (F) = 1.2 кН = 1200 Н
Напряжение в контактной цепи (U) = 600 В
Сила тока в двигателе (I) = неизвестно

1. Рассчитаем полезную мощность:
$$Полезнаямощность=\text{Сила тяги}\times \text{Скорость развития}$$
$$Полезнаямощность=1200Н\times 20м/c=24000Р·м/с$$

2. Найдем силу тока в двигателе:
$$Полнаямощность=\text{Напряжение в контактной цепи}\times \text{Сила тока в двигателе}$$
$$24000Р·м/с=600В\times I$$
$$I=\frac{24000Р·м/с}{600В}=40A$$

3. Подставим найденные значения в формулу для КПД:
$$КПД=\frac{\text{Полезная мощность}}{\text{Полная мощность}}\times 100\mathrm{\%}$$
$$КПД=\frac{24000Р·м/с}{600В\times 40A}\times 100\mathrm{\%}$$
$$КПД\approx 10\mathrm{\%}$$

Таким образом, значение КПД электродвигателя трамвая при заданной скорости развития 20 м/c, силе тяги равной 1,2 кН, напряжении в контактной цепи 600 В и неизвестной силе тока в двигателе примерно равно 10%.