Formlen til beregning af elektrisk effekt i et elektrisk system er P = U x I.
P er effekt i watt
U er spænding i volt
I er strømstyrke i ampere
n er virkningsgrad
For at beregne watt (P) skal man multiplicere spændingen (U) med strømstyrken (I). For en 3-fase motor skal man også gange med kvadratroden af 3.
Formlen ser således ud: P=(UxI)x√3, men man skal også medtage motorens virkningsgrad (n) i beregningen.
Ingen motor fungerer med 100% virkningsgrad. Motoren bliver f.eks. varm, når den er i drift, og noget af energien går tabt i form af varme. Der er også andre faktorer, som gør at virkningsgraden kan variere med omdrejningstal og belastningsgrad. Det betyder, at man leverer mere energi til motoren, end den afgiver i mekanisk arbejde. Kort fortalt er virkningsgraden for en elektrisk motor forholdet mellem tilført effekt og afgivet effekt. Virkningsgraden (n) angives som brøk eller i procent, f.eks. 0,90 eller 90%.
Virkningsgraden (n) er normalt defineret på motor-skiltet. Dette er i mange tilfælde den bedste virkningsgrad for motoren og kan i nogle tilfælde kun opnås ved fuld belastning på motoren. Ofte kører man ikke motoren med fuld belastning, så det kan være en god idé at tage hensyn til motorens aktuelle omdrejningstal og belastningsgrad og se i databladet for motoren, hvad den aktuelle virkningsgrad er.
Virkningsgraden (n) angives som brøk eller i procent, f.eks. 0,90 eller 90%.
Når vi også har virkningsgraden med, har vi en formel, som fungerer i praksis, og formlen ser nu sådan ud: P=((UxI)x√3)xn
Synes du, at formlen er svær? Det forstår vi godt. Lad os tage en ting ad gangen.
Først skal vi multiplicere U og I, og vi har parenteser rundt disse to for at vise, at dette skal gøres som en separat beregning. Lad os sige, at spændingen (U) er 220 volt, og strømmen (I) er 16 ampere. Svaret på U x I er 3520.
Da dette er en 3-fase motor, skal vi også gange 3520 med kvadratroden af 3. Vi sætter også parenteser omkring denne beregning for at gøre den separat, og svaret er 6097. Nu deler vi 6097 med virkningsgraden (n) for at beregne den tilførte effekt til motoren. Hvis virkningsgraden (n) er 0,90, er svaret 6774 watt.
Den tilførte energi til motoren er 6,774 kW.
Vi kan også beregne den tilførte effekt med den nominelle effekten for en elektromotor. Den nominelle effekt er angivet på motor-skiltet og i databladet i kilowatt (kW). Dette er en lidt lettere beregning, som kan bruges, hvis man ikke har brug for at beregne med spænding og strømstyrke. Her skal man blot dividere den nominelle effekt med virkningsgraden.
Lad os tage et nyt eksempel, hvor vi beregner den tilførte energi til en motor med en nominel effekt på 10 kW og en virkningsgrad på 0,9.
10 kW / 0,9 = 11,1 kW.
Den tilførte energi til motoren er 11,1 kW.
Motoren bruger altså 11,1 kW for at producere 10 kW arbejde. Det betyder, at der er et energitab på 1,1 kW (11,1 kW - 10 kW = 1,1 kW).