Formelen for beregning av elektrisk effekt i et elektrisk system er P = U x I.
P er effekt i Watt
U er spenning i Volt
I er strømstyrke i Ampere
n er virkningsgrad
For å beregne Watt (P) må man multiplisere Volt (U) med Ampere (I). For en 3-fase motor må man også dele på kvadratroten av 3. Formelen ser da slik ut: P=(UxI)x√3, men vi må også ha med motorens virkningsgrad (n) i beregningen.
Ingen motor fungerer med 100% virkningsgrad. Motoren blir for eksempel varm når den er i drift, og noe av energien går tapt i form av varme. Det er også andre faktorer som måten motoren er konstruert som gjør at virkningsgraden kan variere med turtall og belastningsgrad. De vil si at man leverer mer energi til motoren en den avgir i mekanisk arbeid. Kort fortalt er virkningsgraden for en elektrisk motor forholdet mellom tilført effekt og avgitt effekt. Virkningsgraden (n) oppgis som brøk eller i prosent, for eksempel 0,90 eller 90%.
Virkningsgraden (n) pleier å være definert på motor-skiltet. Dette er i mange tilfellet den aller beste virkningsgraden for motoren, og kan i noen tilfeller oppnås kun ved full belastning på motoren. Ofte kjører man ikke motoren med full belastning, og det kan derfor være lurt å ta stilling til motorens aktuelle turtall og belastningsgrad og se i databladet for motoren hva som er den aktuelle virkningsgraden.
Virkningsgraden (n) angis som brøk eller i prosent, for eksempel 0,90 eller 90%.
Når vi også har med virkningsgraden har vi en formel som fungerer i praksis, og formelen ser nå slik ut: P=((UxI)x√3)xn
Syns du formelen er vanskelig? Det skjønner vi. La oss ta en ting om gangen.
Vi må først multiplisere U og I, og vi har parenteser rundt disse to for å vise at dette skal gjøres som en egen utregning. La oss si strømmen (U) er 220 volt og strømmen (I) er 16 ampere. Svaret på U x I er 3520.
Siden dette er en 3-fase motor må gange 3520 med kvadratroten av 3. Vi setter inn parenteser rundt denne utregningen også for å gjøre denne separat og svaret her er 6097. Vi deler nå 6097 med virkningsgraden (n) for å beregne motorens tilførte effekt. Hvis virkningsgraden (n) er 0,90 er svaret 6774 watt.
Den tilførte energien til motoren er 6,774 kW.
Vi kan også beregne tilført effekt med den nominelle effekten for en elektromotor. Nominell effekt er angitt på motor skiltet og i datablad i kilowatt (kW). Dette er en litt enklere beregning som kan brukes hvis man ikke trenger å beregne med spenning og strømstyrke. Her deler man helt enkelt den nominelle effekten på virkningsgraden.
La oss ta et nytt eksempel hvor vi beregner den tilførte energien for en motor med nominell effekt på 10 kW og en virkningsgrad på 0,9.
10 kW / 0,9 = 11,1 kW.
Den tilførte energien til motoren er 11,1 kW.
Motoren forbruker altså 11,1 kW for å avgi 10 kW arbeid. Det vil si at det er et energitap på 1,1 kW (11,1 kW - 10 kW = 1,1 kW).