Задача и мощность источника

[shaxel]

Вы путаете напряжение, подведенное к обмотке и падение напряжения на ней. Из-за этого данный вопрос у Вас и возник. Подумайте над этим моментом...

[Snegovik]

shaxel в сообщении #1392161 писал(а):

Вы путаете напряжение, подведенное к обмотке и падение напряжения на ней. Из-за этого данный вопрос у Вас и возник. Подумайте над этим моментом...

Не совсем ясно кому сообщение адресовали.
В электродвигателе есть медная обмотка, у нее есть активное сопротивление, и чем оно меньше, тем лучше. Если представить, что эту обмотку мы "вытянули" из двигателя, растянули ее и просто пропустили через нее ток, подключив к источнику с напряжением 380 В, то ток получиться много больший, чем 20 А, он будет определен именно омическим активным сопротивлением. В двигателе происходят несколько иные процессы, "сопротивление обмотки" формируется (оставив за скобками физику процесса) именно мощностью, которая должна быть развита на валу. К примеру двигатель вращающийся в холостую будет потреблять небольшой ток (идеальный двигатель в этом случае вообще ничего не будет потреблять), если его нагрузить, ток вырастет. О каком сопротивлении речь?

[shaxel]

Цитата:

Найдите сопротивление по закону Ома при известных напряжении и токе.
По найденному сопротивлению и известному току найдите мощность тепловых потерь.
И сравните эту мощность с потребляемой мощностью и мощностью, развиваемую этим же двигателем при подъёме груза.
Потом продолжим разговор.

Ему было адресовано. Если тут имелось в виду 380 делить на 20 то это неправильно. И я немного раскрыл тему с падением напряжения...

[Snegovik]

Igrickiy(senior) в сообщении #1392156 писал(а):

Найдите сопротивление по закону Ома при известных напряжении и токе.
По найденному сопротивлению и известному току найдите мощность тепловых потерь.

Уже сравнили, я и shaxel. Только там не мощность тепловых потерь, а мощность потребляемая движком (напряжение умноженное на ток), сопротивление зачем искать? Тем более тепло выделяется в двигателе не только в проводе, но и в железе, хотя может быть здесь опять допущение. Правильно все же просто найти мощность потерь и не заморачиваться именно на сопротивлении провода.

$Pp = (380000 - 186390) / 50 = 3872,2$

где Pp - мощность потерь в Ваттах.

[shaxel]

Просто деля 380 на 20 мы находим общее сопротивление, оно состоит из омического и реактивного. Если кпд 50% то сразу можно сказать что они равны. И вообще очень важно наизусть знать и понимать определение понятия мощности. Из-за этой штуки часто путанница возникает. Я лично очень редко использую это понятие, предпочитаю заменить энергией когда возможно.

[Igrickiy(senior)]

shaxel в сообщении #1392192 писал(а):

Просто деля 380 на 20 мы находим общее сопротивление, оно состоит из омического и реактивного. Если кпд 50% то сразу можно сказать что они равны. И вообще очень важно наизусть знать и понимать определение понятия мощности. Из-за этой штуки часто путанница возникает. Я лично очень редко использую это понятие, предпочитаю заменить энергией когда возможно.

Несколько моментов.
Любому ученику я бы предложил то, что я здесь уже предложил. И попросил бы разобраться, в чем причина таких результатов.
Это раз.
В задаче постоянный ток. Откуда здесь реактивное сопротивление.
Это два.
В чем преимущество "работы" с энергией по сравнению с "работой" с мощностью?
Это три.
И пока все.

[Snegovik]

По первому вопросу разве не разобрались?
По третьему - вы не найдете иначе, если в условиях задачи сказано, что осуществлен подъем груза определенной массы на определенную высоту. Именно из этого условия определена соверешенная полезная работа. Иначе не найти КПД. Переход к мощности осуществляеьтся уже позже, можно мощностью 1 кВт поднимать но за определенное время, а можно 10-ю килоВаттами поднять в 10 раз быстрее.

[Igrickiy(senior)]

Возвращаюсь к исходной задаче.
Что известно?
1. Двигатель имеет фиксированные ТХ, которые никак не зависят от условий его работы. В частности обмотка ротора двигателя имеет определенное постоянное сопротивление.
2. Двигатель подключен к источнику постоянного известного напряжения с пренебрежимо малым внутренним сопротивлением. Ни одна характеристика источника не изменяется в процессе работы установки.
3. В условиях задачи сказано, что в приведенных конкретных условиях двигатель развивает известную механическую мощность. При этом, то есть при ЭТОЙ мощности по его обмотке течет известный электрический ток.
Что додумываем?
При другой механической нагрузке ток также будет другим. При соблюдении условий 1. и 2. ток через обмотку определяется только нагрузкой. Это означает, что напряжение внешнего источника, к которому подключена обмотка двигателя, протекающий через обмотку ток и электрическое сопротивление обмотки не связаны законом Ома.
И ещё.
В каком случае двигатель не совершает механической работы? В двух тривиальных предельных случаях: двигатель не вращается, а только греется при максимальном токе, или двигатель вращается на максимальных оборотах при нулевом токе.
Все остальные случаи промежуточные.
Осталось ещё много любопытных вопросов для любопытных учеников...
Один из таких вопросов.
Все условия сохраняются, кроме массы груза. Кран поднимает 750 кг. Какая будет сила тока через обмотку?
...
Просьба не говорить, что ничего такого на практике не бывает.
Пусть не бывает, сейчас это не аргумент.
Рассматривается исключительно учебная задача с ограничениями на практическую реализацию, перечисленными выше в п.п. 1., 2., 3.

[Snegovik]

Igrickiy(senior) писал(а):

Что додумываем?

Простейшая и уже решенная задачка из 3-х действий. Так что ничего не нужно додумывать, а тем более придумывать и ставить лишние и некорректные условия.

Igrickiy(senior) писал(а):

3. В условиях задачи сказано, что в приведенных конкретных условиях двигатель развивает известную механическую мощность

Как раз таки ничего не сказано на этот счет. Сказано, что ток 20А при напряжении питания 380В. Это мощность потребляемая из электрической сети, но это не механическая мощность. Механическую мощность мы находим из условия того, что груз определенной массы поднят на определенную высоту за определенное время.

[shaxel]

Цитата:

В задаче постоянный ток. Откуда здесь реактивное сопротивление.
Это два.
И пока все.

Все таки лично я склонен считать, что в двигателе постоянного тока течет переменный ток, как бы странно это не звучало.
У меня другой вопрос: вот мы задачу рассмотрели, цифры с ответом учебника вроде бы сходятся, так что Вас смущает, не совсем понятно какой у Вас остался вопрос?

[Igrickiy(senior)]

Snegovik в сообщении #1392281 писал(а):

Так что ничего не нужно додумывать, а тем более придумывать и ставить лишние и некорректные условия.

А что конкретно Вы считаете придуманным мной и какие условия Вы считаете некорректными?
Конкретно.

Snegovik в сообщении #1392281 писал(а):

Механическую мощность мы находим из условия того, что груз определенной массы поднят на определенную высоту за определенное время.

Я именно об этой механической мощности и говорю.
Никогда не утверждал, что механическая мощность - это 380 вольт х 20 ампер. За эту мощность, потребляемую в течение 50 секунд, придется расплачиваться с поставщиком э/э. А механическую мощность находим из условий подъёма. Это очевидно.

shaxel в сообщении #1392290 писал(а):

Все таки лично я склонен считать, что в двигателе постоянного тока течет переменный ток, как бы странно это не звучало.

Имеете полное право. А у этого переменного тока частота какая?

shaxel в сообщении #1392290 писал(а):

У меня другой вопрос: вот мы задачу рассмотрели, цифры с ответом учебника вроде бы сходятся, так что Вас смущает, не совсем понятно какой у Вас остался вопрос?

У меня остался вопрос следующий.
Какой ток будет протекать через обмотку этого же двигателя, если кран за 50 секунд поднимает 750 кг?

[Pphantom]

shaxel, в заголовке цитаты должно быть указано, чья она и из какого сообщения взята. Проще всего получить это, если выделить нужный участок цитируемого сообщения и нажать кнопку "Вставка" в правом нижнем углу того же сообщения.

[Igrickiy(senior)]

shaxel
Альтернативное предложение.
Задача, совершенно аналогичная первой. Цифры другие.
Двигатель постоянного тока, имеющий сопротивление обмотки 9,5 ом, подключен к источнику постоянного напряжения 380 вольт. Определить силу тока через обмотку двигателя, если известно, что он за 50 секунд поднимает 750 кг на высоту 19 метров (или, что то же самое, развивает на валу механическую мощность 2850 ватт).
Буду признателен за подробное решение.

[shaxel]

В таком случае надо знать еще какую-нибудь величину, иначе задача не решается. Например, с прошлого решения я взял величину сопротивления обмотки 9,68 Ом. Получилось следующее:
КПД - 68%
Сила тока - 10,79 А
Свелось к решению квадратного уравнения.
Правда есть один момент на который я не знаю как ответить. Решая квадратное уравнение я получи 2 корня для тока: 28,45 и 10,79 А. Какой корень правильный я могу судить только по предыдущей задаче. Понятно, что если масса груза уменьшилась, то и сила тока упала. Но если не опираться на предыдущую задачу? Возможно оба корня надо проверять вставляя в какое-то уравнение из закона Ома и выкидывать один находя какую-то несостыковку. Интересно, что Снеговик кажет?

Предполагаю что квадратное уравнение можно заменить системой, наверное тогда получится один корень. Но с математикой у меня не все так хорошо как хотелось бы, сам разбираться с системой не очень то хочу.
Что скажет Снеговик?

Почему растет КПД я понимаю: мощность линейно зависит от тока, а тепловые потери от квадрата тока. То есть для снижения тепловых потерь и тем самым для увеличения КПД нам надо стремиться максимально снизить ток.

-- 11.05.2019, 14:50 --

Блин, фигня какая-то получается, перепроверил свое решение квадратного уравнения, после этого получается следующее:
2 корня для тока: 9,77 А и 29,47 А.
Где-то считал не очень точно.
Сопротивление обмотки брал 9,68 Ом
Ну, в принципе то же самое, в предыдущем решении сокращал не очень точно...

[Igrickiy(senior)]

shaxel
Убедительная просьба: считайте ускорение свободного падения, равным точно 10, а сопротивление точно 9,5 ом. Все остальное без изменений.

shaxel в сообщении #1392322 писал(а):

мощность линейно зависит от тока,

Какая мощность?
И с фигнёй о двух корнях разберитесь.