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从马力到瓦特:磨坊里的马如何变成了 745.7 瓦

马力的发明是为了卖蒸汽机。詹姆斯·瓦特需要告诉酿酒商和磨坊主一台机器能替代多少匹马,于是他把一匹马的功变成了一个数字,而这个数字两个多世纪之后仍然留在电机、割草机和汽车宣传册上。要把 hp 换算成 W,乘以 745.7:1 hp 是 745.7 W,5 hp 是 3,728.5 W,20 hp 是 14,914 W。上面的计算器在您输入时进行乘法,接下来的各节看这个单位是如何定义的、存在哪些版本,以及零点几马力在家用电机上还在哪里出现。

下面依次是带算例的规则、关于每个单位的简短说明、并排的比较,以及一长串历史和实际的情形,最后以人们最常见的失误结束。一切都在页面本地计算。在连接电机之前,务必检查它的铭牌。

如何把 hp 换算成 W:乘以 745.7

规则

一机械马力等于每秒 550 英尺磅力,即 745.6999 瓦。对于“把 hp 换算成 W”的计算,取马力数字乘以 745.7:0.5 hp 得 372.8 W,3 hp 得 2,237 W,12 hp 得 8,948 W。要换回去,把瓦特乘以 0.00134102。

算例

1903 年莱特飞行者的发动机,约 12 hp,产生约 8,950 W。一辆 20 hp 的福特 T 型车有 14,914 W。一台 1/2 hp 的车库门开启器有 373 W,一台 1/3 hp 的炉子鼓风机 249 W。

其他的马力

公制马力 PS 是 735.5 W。电机铭牌上的电气马力恰好是 746 W。用于蒸汽设备的锅炉马力是 9,809.5 W,几乎大十三倍。当有人写 hp 时,在几乎所有美国语境中指的是这些中的第一种。

一个快速的合理性测试

预期瓦特结果超过马力数字的 700 倍。比您起始值更小的数意味着在应当用 745.7 的地方用了 0.00134。

马力

作为销售论据而发明的单位

瓦特的合伙人马修·博尔顿向拥有役马的人出售发动机,一个数字让他们能够比较。据说瓦特计算出,一匹马拉着半径 12 英尺的磨轮,每分钟转 2.4 圈,拉力约 180 磅,每分钟做功 32,600 英尺磅,并把这个数字化整为 33,000。

出现在哪里

美国的电机和车辆额定值、发动机宣传册和电器标签。

瓦特

以瓦特命名的单位

具有讽刺意味的是,功率的 SI 单位带着使马力出名的那个人的名字。瓦特是每秒一焦耳。这个单位在十九世纪末被采用,并于 1960 年成为 SI 的一部分。

出现在哪里

电气额定值、账单和世界上大多数电器的规格。

马力与瓦特

以瓦特计,一台电机看上去比以 hp 计大了 700 多倍:三分之一马力变成 249 W,四马力变成 2,983 W。二者描述相同的功率,只是单位的大小不同。

变换中没有任何东西丢失。人们最常在轴功率与从电源取用的功率上绊倒。

这个换算出现在哪里

家用电机

分数马力的电机驱动着美国的家庭:1/10 hp 的吊扇是 75 W,1/6 hp 的冰箱压缩机是 124 W,1/3 hp 的排水泵是 249 W,3/4 hp 的垃圾处理器是 559 W。一次“把 hp 换算成 W”的计算让美国以外的读者看到,这些与自己电器上的瓦数相比如何。

轴功率与电源功率

一台 1 hp 的电机在轴上输出 746 W,但在百分之 80 的效率下,它从电源取用 932 W。小电机效率更低,1/3 hp 的为百分之 60,这时取用 414 W。账单按电源的数字计算。

运行成本

运行一台 1 hp 的电机一小时约用 0.93 kWh。一台 1.5 hp 的泳池泵,轴上 1,119 W、从电源约取 1.4 kW,每天运行 8 小时,每天用约 11 kWh,一个月超过 330 kWh。

磨坊之马的故事

流行的说法是瓦特测量一匹马拉着磨轮转圈。轮子半径 12 英尺,每分钟转 2.4 圈,拉力 180 磅,马每分钟走 181 英尺,在这段时间里做功 32,600 英尺磅。瓦特把它化整上调为 33,000,有些讲述者补充说他还留了余量,免得买家失望。

水力马力和牵引杆马力

水马力是流量乘以扬程乘以密度,牵引杆马力是挂钩处的拉力乘以速度。一台水泵每秒把 20 升水提升 30 米,有 5.9 kW,即 7.9 hp 的水功率。一台拖拉机以 7 km/h 拉 30 kN,有 58 kW,即 78 hp 的牵引杆功率。

家用电机的大小

典型的大小是 1/20、1/12、1/8、1/6、1/4、1/3、1/2、3/4 和 1 hp,即 37、62、93、124、186、249、373、559 和 746 W。一台 1.5 hp 的泳池泵是 1,119 W,一台 1.75 hp 的台锯是 1,305 W。这些大小来自电机只按几种机座大小制造的年代。

在欧洲电源上的美国电机

一台为 60 Hz 制造的 1 hp 电机在那里约以 1,725 rpm 运转,在 50 Hz 下是 1,440 rpm,输出大约 620 W 而不是 746 W。它在 120 V 下还约取用 8 A,在 230 V 下是其一半。对铭牌数字做“把 hp 换算成 W”的计算只给出标称功率,而不是电机在错误电源上输出的功率。

启动电流

感应电机在一瞬之间取用的电流是运行电流的四到七倍。一台 2 hp 的压缩机,轴上 1,491 W,稳定运行时取用约 1,900 W,启动时取用几千瓦。给这类负载供电的发电机需要远高于标称功率的余量。

空气压缩机

一台 2 hp 的车间压缩机在轴上有 1,491 W。以“峰值 hp”宣称 5 或 6 hp 出售的压缩机,受插座限制,约为 1,800 W,即 2.4 hp。真实的数字是持续额定值,常常只有标题数字的一半。

风扇和鼓风机

一台 1/3 hp 的炉子鼓风机是 249 W,一台 3/4 hp 的是 559 W。在百分之 50 到 60 的效率下,1/3 hp 的鼓风机运行时取用 400 到 500 W。变速型号在低速时将此减半或更多,因为风扇功率随速度的立方下降。

排水泵和通用泵

一台 1/3 hp 的排水泵是 249 W,每小时把约 7,000 升水提升 4 米。一台 1/2 hp 的通用泵是 373 W。它们只在水位上升时运行,所以即使瞬时功率是几百瓦,全年的能耗也很小。

草坪和花园

一台 1.5 hp 的小型电动割草机等于 1,119 W,一台 2.5 hp 的碎枝机是 1,864 W。电动割草机通常按瓦特或伏特销售,所以这样的马力数字主要见于进口机器。

一个实例

您进口了一台标着 2 hp 和 120 V 的车间吸尘器。在轴上它有 1,491 W。在百分之 75 的效率下,它取用 1,988 W,即 120 V 下 16.6 A,230 V 下 8.6 A。在 10 A 的欧洲回路上它可以运转,不过启动浪涌可能使快速断路器跳闸,所以慢熔型更好。

心算捷径

要在脑子里把 hp 换算成 W,每马力取四分之三千瓦。对于 5 hp:5 × 750 = 3,750 W,精确值是 3,728.5。误差是百分之 0.6。如果需要更接近的数字,减去百分之 0.6。

真正的马有多强?

一匹挽马能持续约一马力数小时,约 750 W。几秒钟内它可以达到 10 到 15 hp,即 7.5 到 11 kW。一个 100 W 的人需要七八位同事才能匹敌一匹磨坊马,而即使冲刺的骑行者达到 2,000 W,即 2.7 hp,也只能持续几秒。

电子表格公式

在电子表格中,把马力放在 A 列,并在 B 列使用 =A2*745.6999。对于分数使用 =(1/3)*745.6999。反过来是 =B2/745.6999。一个把 hp 乘以 0.7457 的列给出 kW,提供快速的交叉核对。

铭牌上的舍入

铭牌给出像 1/3 hp 这样的分数,所以 248.57 W 实际上是“约 250 W”。舍入到最接近的 10 W。1/3 hp 是 249 W,而不是 248.5667。多余的小数暗示了那种电机所不具备的精度。

值得记住的地标

1/4 hp 是 186 W。1/2 hp 是 373 W。1 hp 是 746 W。2 hp 是 1,491 W。5 hp 是 3,728 W。10 hp 是 7,457 W。20 hp 是 14,914 W。有了这些地标,几乎每一次把 hp 换算成 W 的心算都成为可能。

参考阶梯

1/20 hp:37.3 W。1/5 hp:149.1 W。2/3 hp:497.1 W。1.25 hp:932.1 W。2.5 hp:1,864 W。7.5 hp:5,593 W。15 hp:11,185 W。有了这样一份清单,任何结果都可以快速核对。

通过反算检查

用 0.00134102 乘以答案来检验“把 hp 换算成 W”的计算:497.1 W 得 0.667 hp,所以您起始的 2/3 hp 完整地回来了。好结果的第二个迹象是瓦特数字超过 hp 数字的 700 倍。

与 BTU 每小时和英尺磅的联系

一马力里有 745.7 W、2,544 BTU/h、642 kcal/h 和 550 ft·lbf/s。因此一台 1/2 hp 的电机等于 1,272 BTU/h 的机械功率。单位不同而速率不变,所以“把 hp 换算成 W”的计算只是重新标注。

通向一个答案的两条路线

直接用 745.7 换到瓦特,或者经过千瓦:hp × 0.7457 × 1,000。另一条路径使用定义,550 ft·lbf/s × 1.3558。如果答案相差甚远,说明某处有一位数字滑掉了。

供暖和制冷风扇

窗式空调带有约 3/4 到 1 hp 的压缩机电机,即 559 到 746 W,但它移除 2.6 到 3.5 kW 的热量,因为热泵是搬运热量而不是制造热量。对这样一台电机做“把 hp 换算成 W”的计算,显示的是耗电,而绝不是制冷能力。

早期的发动机

莱特兄弟 1903 年制造的发动机约产生 12 hp,即 8.9 kW。奔驰 1885 年的第一辆专利机动车约有四分之三马力,接近 550 W,1908 年的福特 T 型车有 20 hp,即 14.9 kW。一辆现代小型汽车有 70 到 100 hp,是 T 型车的三倍半到五倍。

蒸汽时代的船舶

泰坦尼克号的发动机总额定功率约为 46,000 马力,即 34.3 MW。那相当于大约 340,000 人以 100 W 蹬踏的输出,或约 T 型车的 2,300 倍。那时船舶的额定值通常是指示马力,在气缸内测得。

指示马力、轴马力和制动马力

指示马力(ihp)是蒸汽对活塞做的功,由示功图测得。制动马力(bhp)是扣除摩擦后从轴上出来的。差别通常是百分之 10 到 15,所以 1,000 ihp 给出约 870 bhp,即轴上 649 kW。

标称马力

在发动机还不容易测试的时候,制造商使用根据气缸大小和标准蒸汽压力算出的标称马力。这个数字是行业分类,而不是测量,一台“10 nhp”的发动机在轴上常常给出数倍于此的功率。当您对旧铭牌把 hp 换算成 W 时,把结果当作标签。

锅炉马力

锅炉马力是每小时从 212 °F 的水蒸发 34.5 磅,携带 33,475 BTU/h 或 9,809.5 W。因此一台 50 bhp 的锅炉有 490 kW 的热输出,相当于 658 机械马力。千万不要把锅炉的 bhp 读作发动机功率。

电气马力

电气行业把这个单位化整为恰好 746 W,与机械马力相差百分之 0.04。这意味着按这个定义 10 hp 的电机是 7,460 W。一电气马力可以点亮 12 个 60 W 的白炽灯泡,这是适合早期照明时代的比较。

公制马力

欧洲大陆使用每秒 75 千克力米的单位,即 735.5 W。德语称 PS,法语称 CV,意大利语和西班牙语称 CP,在千克力体系中这是整齐的定义。一辆 150 PS 的汽车有 110.3 kW,而 150 hp 是 111.9 kW。

更多“把 hp 换算成 W”的数值

更长的换算清单

如果您需要的数值不在第一份清单里,下面这些进一步的换算也许足够接近,可以直接读取:

• 0.1 hp = 74.57 W
• 0.5 hp = 372.85 W
• 3 hp = 2,237.1 W
• 4 hp = 2,982.8 W
• 7 hp = 5,219.9 W
• 15 hp = 11,185.5 W
• 20 hp = 14,914 W
• 75 hp = 55,927.5 W
• 200 hp = 149,140 W
• 500 hp = 372,850 W
• 2,000 hp = 1,491,400 W
• 10,000 hp = 7,456,999 W

“把 hp 换算成 W”计算的常见失误

用错方向

从 hp 到瓦特数字会变大。如果 1/2 hp 变成了 0.0007,说明您用了另一个方向的系数。

轴与电源

一台 1/2 hp 电机的 373 W 是在轴上,而电源提供 500 到 600 W。账单和断路器取决于电源的数字。

舍入分数

1/3 hp 不是 0.3 hp。舍入到 0.3 得 224 W 而不是 249 W,误差百分之 10。请使用精确的分数,0.3333。

简短解答

如何把 hp 换算成 W?

把马力乘以 745.7。

1 hp 是多少瓦?

是 745.7 W。

1/2 hp 是多少瓦?

是 372.8 W。

1,000 W 是多少 hp?

是 1.341 hp。

我的数字会被发送到任何地方吗?

不会,一切都在浏览器中计算。

更多页面和总结

其他功率换算列在hp 转 kW、km 转 mi、mi 转 km、°C 转 °F、°F 转 °C、m 转 dm、dm 转 in、马赫转 km/h、m/s 转马赫。相反方向由W 转 hp涵盖。

总之,一次“把 hp 换算成 W”的计算需要乘以 745.7 一次,并在答案旁写上单位。这个数字在您自己的设备上算出,无需注册或上传。