Таблица расчета мощности по напряжению

При проектировании любой электрической цепи производится расчет мощности. Это является основой для выбора основных компонентов и расчета допустимой нагрузки. Если расчет для цепи постоянного тока прост (согласно закону Ома, умножьте силу тока на напряжение — P=U*I), то расчет мощности переменного тока уже не так прост. Для объяснения потребуется вернуться к основам электротехники — не вдаваясь в излишние подробности, вот краткое изложение основных моментов.

Полная мощность и ее составляющие

В цепях переменного тока мощность рассчитывается по законам синусоидальных изменений напряжения и тока. С учетом этого была введена концепция полной мощности (S), которая содержит два компонента — реактивную мощность (Q) и активную мощность (P). Графическое описание этих величин можно сделать с помощью силового треугольника (см. рис.1).

Активная составляющая (P) относится к мощности полезной нагрузки (необратимое преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.) Она измеряется в ваттах (Вт), на бытовом уровне в киловаттах (кВт), а в промышленности в мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную нагрузку в цепи переменного тока, а ее единицей измерения является вар.

Рисунок 1: Треугольники мощности (A) и напряжения (B).

Согласно графическому представлению, отношения в силовом треугольнике можно описать с помощью элементарных тригонометрических тождеств, дающих следующие формулы:

  • S = √ P 2 +Q 2 , — для полной мощности;
  • и Q = U*I*cos φ , и P = U*I*sin φ, для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты могут быть применены к однофазной системе (например, бытовая установка 220 В), для расчета мощности трехфазной системы (380 В) необходимо добавить коэффициент √3 (для симметричной нагрузки) или сложить мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания влияния компонентов общей мощности рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активной, индуктивной и емкостной форме.

Активная нагрузка

Возьмем гипотетическую схему с использованием «чистого» активного сопротивления и подходящего источника переменного напряжения. Графическое описание работы такой схемы приведено на рисунке 2, где показаны основные параметры для заданного диапазона времени (t).

  1. обратившись к технической документации устройства;
  2. посмотрев значение на наклейке на задней панели; Потребляемая мощность прибора часто указывается на задней панели
  3. таблица, показывающая среднюю потребляемую мощность бытового прибора.

Таблица среднего энергопотребления

При расчете важно учитывать, что некоторые приборы могут иметь совершенно иную пусковую мощность, чем номинальная. В случае бытовых приборов этот параметр почти никогда не приводится в технической документации, поэтому обратитесь к соответствующей таблице, в которой приведены средние значения пусковой мощности для различных приборов (желательно максимальное значение).

Для того чтобы электропроводка и все электроприборы в доме работали правильно и исправно, важно правильно рассчитать силу тока и напряжение, так как неправильные значения могут привести к короткому замыканию или пожару. Как рассчитать потребляемую мощность на основе тока и напряжения, как рассчитать силу тока, формула через мощность и напряжение и многое другое, ниже.

Как узнать силу тока, зная мощность и напряжения

Чтобы узнать, как определить силу тока, разделите электрическое напряжение на общее количество ватт. Кроме того, вы можете произвести расчет самостоятельно или воспользоваться онлайн-калькулятором электроэнергии.

Потребляемую резистором мощность можно найти, умножив первую на его сопротивление, выраженное в омах. Результатом будет значение, выраженное в вольтах, умноженное на Ом. В результате получается ампер.

Примечание: Если сопротивление отсутствует, необходимо разделить значение мощности на энергию тока, т.е. разделить ватты на амперы, и вы получите значение тока в вольтах. Под показаниями мощности следует понимать значение электрической энергии с электрическим напряжением путем умножения соответствующих показаний прибора.

Формулы для расчета тока в трехфазной сети

Рассчитать ток в трехфазной сети сложно, поскольку в ней вместе находятся три фазы. Кроме того, сложность заключается в использовании нескольких электрических схем. Сложность заключается в симметрии или ее отсутствии при распределении нагрузки по фазам.

Чтобы определить ток в трехфазной сети, разделите общее количество ватт на 1,73, умноженное на напряжение и косинус коэффициента мощности, который отражает активную и реактивную составляющие сопротивления нагрузки. Для однофазной сети из выражения для расчета убирается число 1,73. Остается формула I = P/(U*cos φ).

Как рассчитать ампераж

Ампераж — это величина электрического тока, которая выражается в амперах. Сила тока может быть рассчитана следующим образом: I=P/U.

Расчет потребляемой мощности

Сила тока — это показатель скорости изменения или передачи электрической энергии. Существует полная мощность нагрузки, а также активная и реактивная мощность нагрузки. Общая сумма рассчитывается следующим образом: S = √ (P2 + Q2), где P — активная часть, а Q — реактивная часть. Чтобы определить количество потребляемой энергии, необходимо знать количество электрических токов, потребляемых нагрузкой, и напряжение питания, обеспечиваемое источником.

Когда речь идет о бытовом определении потребления электроэнергии, необходимо рассчитать общее количество ватт, подаваемых на электроприборы, и номинальный электрический ток котла. В целом, все электроприборы работают на переменном токе с напряжением 220 вольт. Самый простой способ рассчитать силу тока — использовать амперметр. Зная первый и второй параметры, можно узнать значение потребляемой мощности.

Стоит отметить, что измерить мощность по напряжению или произвести расчет мощности по сопротивлению и напряжению можно не только с помощью формулы, но и с помощью прибора. Вы можете использовать мультиметр с клеммником или специализированный ваттметр.

Примечание: Оба устройства работают по одному и тому же принципу, как указано в их руководствах по эксплуатации.

Мощность, ток и напряжение — это три компонента при расчете электропроводки дома. Простым способом, используя приведенные выше формулы, можно узнать все необходимые параметры любой сети. От этих значений будет зависеть, насколько хорошо работает вся электрическая система дома и безопасность владельца.

Для того чтобы обезопасить себя при работе с бытовыми приборами, необходимо сначала правильно рассчитать площадь поперечного сечения кабеля и проводов. Ведь если выбран неправильный кабель, может произойти короткое замыкание, что может привести к пожару в здании, последствия могут быть катастрофическими.

Это относится и к выбору кабелей для электродвигателей.

Расчёт мощности по току и напряжению

Этот расчет основан на коэффициенте мощности и должен быть произведен до начала проектирования дома.

  • От этого значения зависят провода, подключенные к сети.
  • Согласно формуле, силу тока можно рассчитать, взяв точное напряжение линии и нагрузку питаемых приборов. Его значение дает нам представление о площади поперечного сечения проводов.

Если вы знаете все приборы, которые будут питаться в будущем, то вы можете легко сделать расчеты для силовой цепи. Такие же расчеты можно сделать и для производственных целей.

Однофазная сеть напряжением 220 вольт

Формула для силы тока I (A — амперы):

Где P — электрическая суммарная нагрузка (ее обозначение обязательно в паспорте на данное устройство), W — ватт;

U — напряжение сети, В (вольт).

В таблице приведены стандартные нагрузки электроприборов и потребляемый ими ток (220 В).

ПриборПотребляемая мощность, ВтТок, A
Стиральная машина2000 — 25009,0 — 11,4
Джакузи-машина2000 — 25009,0 — 11,4
Электрический теплый пол800 — 14003,6 — 6,4
Электрическая стационарная плита4500 — 850020,5 — 38,6
Микроволновая печь900 — 13004,1 — 5,9
Посудомоечная машина2000 — 25009,0 — 11,4
Холодильники, морозильники140 — 3000,6 — 1,4
Мясорубка с двигателем1100 — 12005,0 — 5,5
Электрический чайник1850 — 20008,4 — 9,0
Электрическая кофеварка6з0 — 12003,0 — 5,5
Соковыжималка240 — 3601,1 — 1,6
Тостер640 — 11002,9 — 5,0
Смеситель250 — 4001,1 — 1,8
Фен400 — 16001,8 — 7,3
Железо900 — 17004,1 — 7,7
Hoover680 — 14003,1 — 6,4
Вентилятор250 — 4001,0 — 1,8
TV125 — 1800,6 — 0,8
Радиооборудование70 — 1000,3 — 0,5
Осветительное оборудование20 — 1000,1 — 0,4

На соседнем рисунке показана схема однофазного подключения для дома с напряжением 220 В.

Схема однофазного электроприбора

Как показано на рисунке, все электроприборы должны быть подключены к соответствующему автоматическому выключателю и счетчику, а затем к общему предохранителю, который будет нести нагрузку дома. Кабель, по которому будет проходить ток, должен выдерживать нагрузку всех подключенных приборов.

В таблице ниже показана скрытая проводка в однофазной схеме электропроводки дома для выбора кабеля на 220 вольт.

Сечение проводника, мм 2Диаметр проволочной жилы, ммМедные проводникиАлюминиевые проводники
Ток, AМощность, ВтТок, AМощность, кВт
0,500,8061300
0,750,98102200
1,001,13143100
1,501,38153300102200
2,001,60194200143100
2,501,78214600163500
4,002,26275900214600
6,002,76347500265700
10,003,575011000388400
16,004,5180176005512100
25,005,64100220006514300

Как видно из таблицы, площадь поперечного сечения также зависит от материала проводника.

Трёхфазная сеть напряжением 380 В

При трехфазном электроснабжении ток рассчитывается по следующей формуле:

I =’ P /1,73 U

P — входная мощность в ваттах;

U — напряжение сети в вольтах.

В фазной системе 380 В формула выглядит следующим образом:

I =»» P /657, 4

Если к дому необходимо подключить трехфазную сеть 380 В, то схема подключения будет выглядеть следующим образом.

В следующей таблице показано сечение жил в питающем кабеле для различных нагрузок при трехфазном напряжении 380 В для скрытого монтажа.

Поперечное сечение проводника, мм 2Диаметр проводника, ммМедные проводникиАлюминиевые проводники
Ток, AМощность, ВтТок, AМощность, кВт
0,500,8062250
0,750,98103800
1,001,13145300
1,501,38155700103800
2,001,60197200145300
2,501,78217900166000
4,002,262710000217900
6,002,763412000269800
10,003,5750190003814000
16,004,5180300005520000
25,005,64100380006524000

Для дальнейших расчетов электропитания в цепях нагрузки, характеризующихся высокой реактивной полной мощностью, типичной для промышленных применений:

  • электродвигатели;
  • индукционные печи;
  • молния задыхается;
  • сварочные трансформаторы.

Необходимо учесть это явление в будущих расчетах. Для крупных приборов нагрузка гораздо выше, поэтому в расчет следует включить коэффициент мощности 0,8.

При расчете нагрузки для бытовых приборов следует исходить из запаса мощности в 5 %. Для сетевых установок это значение составляет 20 %.

>

Оцените статью
Добавить комментарий