Большинство бытовых приборов, подключаемых к сети, характеризуются таким параметром, как электрическая мощность устройства. С физической точки зрения мощность представляет собой количественное выражение совершаемой работы. Поэтому для оценки эффективности того или иного устройства вам необходимо знать нагрузку, которую он будет создавать в цепи. Далее мы рассмотрим особенности самого понятия и как найти мощность тока, обладая различными характеристиками самого устройства и электрической сети.
Понятие электрической мощности и способы ее расчета
С электротехнической точки зрения она представляет собой количественное выражение взаимодействия энергии с материалом проводников и элементами при протекании тока в электрической цепи. Из-за наличия электрического сопротивления во всех деталях, задействованных в проведения электротока, направленное движение заряженных частиц встречает препятствие на пути следования. Это и обуславливает столкновение носителей заряда, электроэнергия переходит в другие виды и выделяется в виде излучения, тепла или механической энергии в окружающее пространство. Преобразование одного вида в другой и есть потребляемая мощность прибора или участка электрической цепи.
В зависимости от параметров источника тока и напряжения мощность также имеет отличительные характеристики. В электротехнике обозначается S, P и Q, единица измерения согласно международной системы СИ – ватты. Вычислить мощность можно через различные параметры приборов и электрических приборов. Рассмотрим каждый из них более детально.
Через напряжение и ток
Наиболее актуальный способ, чтобы рассчитать мощность в цепях постоянного тока – это использование данных о силе тока и приложенного напряжения. Для этого вам необходимо использовать формулу расчета: P = U*I
Где:
- P – активная мощность;
- U – напряжение приложенное к участку цепи;
- I — сила тока, протекающего через соответствующий участок.
Этот вариант подходит только для активной нагрузки, где постоянный ток не обеспечивает взаимодействия с реактивной составляющей цепи. Чтобы найти мощность вам нужно выполнить произведение силы тока на напряжение. Обе величины должны находиться в одних единицах измерения – Вольты и Амперы, тогда результат также получится в Ваттах. Можно использовать и другие способы кВ, кА, мВ, мА, мкВ, мкА и т.д., но и параметр мощности пропорционально изменит свой десятичный показатель.
Через напряжение и сопротивление
Для большинства электрических устройств известен такой параметр, как внутреннее сопротивление, которое принимается за константу на весь период их эксплуатации. Так как бытовые или промышленные единицы подключаются к источнику с известным номиналом напряжения, определять мощность достаточно просто. Активная мощность находится из предыдущего соотношения и закона Ома для участка цепи, согласно которого ток на участке прямо пропорционален величине приложенного напряжения и имеет обратную пропорциональность к сопротивлению:
I = U/R
Если выражение для вычисления токовой нагрузки подставить в предыдущую формулу, то получится такое выражение для определения мощности:
P = U*(U/R)=U2/R
Где,
- P – величина нагрузки;
- U – приложенная разность потенциалов;
- R – сопротивление нагрузки.
Через ток и сопротивление
Бывает ситуация, когда разность потенциалов, приложенная к электрическому прибору, неизвестна или требует трудоемких вычислений, что не всегда удобно. Особенно актуален данный вопрос, если несколько устройств подключены последовательно и вам неизвестно, каким образом потребляемая электроэнергия распределяется между ними. Подход в определении здесь ничем не отличается от предыдущего способа, за основу берется базовое утверждение, что электрическая нагрузка рассчитывается как P = U×I, с той разницей, что напряжение нам не известно.
Поэтому ее мы также выведем из закона Ома, согласно которого нам известно, что падение напряжения на каком-либо отрезке линии или электроустановки прямо пропорционально току, протекающему по этому участку и сопротивлению отрезка цепи:
U=I*R
после того как выражение подставить в формулу мощности, получим:
P = (I*R)*I =I2*R
Как видите, мощность будет равна квадрату силы тока умноженной на сопротивление.
Полная мощность в цепи переменного тока
Сети переменного тока кардинально отличаются от постоянного тем, что изменение электрических величин, приводит к появлению не только активной, но и реактивной составляющей. В итоге суммарная мощность будет также состоять активной и реактивной энергии:
Где,
- S – полная мощность
- P – активная составляющая – возникает при взаимодействии электротока с активным сопротивлением;
- Q – реактивная составляющая – возникает при взаимодействии электротока с реактивным сопротивлением.
Также составляющие вычисляются через тригонометрические функции, так:
P = U*I*cosφ
Q = U*I*sinφ
что активно используется в расчете электрических машин.
Пример расчета полной мощности для электродвигателя
Отдельный интерес представляет собой нагрузка, подключенная к трехфазной сети, так как электрические величины, протекающие в ней, напрямую зависят от номинальной нагрузки каждой из фаз. Но для наглядности примера мы не будем рассматривать, как найти мощность несимметричного прибора, так как это довольно сложная задача, а приведем пример расчета трехфазного двигателя.
Особенность питания и асинхронной и синхронной электрической машины заключается в том, что на обмотки может подаваться и фазное и линейное напряжение. Тот или иной вариант, как правило, обуславливается способом соединения обмоток электродвигателя. Тогда мощность будет вычисляться по формуле:
S = 3*Uф*Iф
В случае выполнения расчетов с линейным напряжением, чтобы найти мощность формула примет вид:
Активная и реактивная мощности будут вычисляться по аналогии с сетями переменного тока, как было рассмотрено ранее.
Теперь рассмотрим вычисления на примере конкретной электрической машины асинхронного типа. Следует отметить, что официальная производительность, указываемая в паспортных данных электродвигателя – это полезная мощность, которую двигатель может выдать при совершении оборотов вала. Однако полезная кардинально отличается от полной, которую можно вычислить за счет коэффициента мощности.
Как видите, для вычислений с шильда мы возьмем следующую информацию об электродвигателе:
- полезная производительность – 3 кВт, а в переводе на систему измерения – 3000 Вт;
- коэффициент полезного действия – 80%, а в пересчете для вычислений будем пользоваться показателем 0,8;
- тригонометрическая функция соотношения активных и реактивных составляющих – 0,74%;
- напряжение, при соединении обмоток треугольником составит 220 В;
- сила тока при том же способе соединения – 13,3 А.
С таким перечнем характеристик можно воспользоваться несколькими способами:
S = 1,732*220*13,3 = 5067 Вт
Чтобы найти искомую величину, сначала определяем активную составляющую:
P = Pполезная / КПД = 3000/0.8 = 3750 Вт
Далее полную по способу деления активной на коэффициент cos φ:
S = P/cos φ = 3750/0.74 = 5067 Вт
Как видите, и в первом, и во втором случае искомая величина получилась одинакового значения.
Примеры задач
Для примера рассмотрим вычисление на участках электрической цепи с последовательным и параллельным соединением элементов. Первый вариант предусматривает ситуацию, когда все детали соединяются друг за другом от одного полюса источника питания до другого.
Как видите на рисунке, в качестве источника мы используем батарейку с номинальным напряжением 9 В и три резистора по 10, 20 и 30 Ом соответственно. Так как номинальный ток нам не известен, расчет произведем через напряжение и сопротивление:
P = U2/R = 81 / (10+20+30) = 1.35 Вт
Для параллельной схемы подключения возьмем в качестве примера участок цепи с двумя резисторами и одним источником тока:
Как видите, для удобства расчетов нам нужно привести параллельно подключенные резисторы к схеме замещения, из чего получится:
Rобщ = (R1*R2) / (R1+R2) = (10*15) / (10+15) = 6 Ом
Тогда искомый номинал нагрузки мы можем узнать через значение тока и сопротивления:
P = I2*R = 25*6 = 150 Вт
Видео по теме
С помощью калькулятора мощности вы можете самостоятельно выполнить расчет мощности по току и напряжению для однофазных (220 В) и трехфазных сетей (380 В). Программа также рассчитывает мощность через сопротивление и напряжение, или через ток и сопротивление согласно закону Ома. Значение cos φ принимается согласно указаниям технического паспорта прибора, усредненным значениям таблиц ниже или рассчитываются самостоятельно по формулам. Без необходимости рекомендуем не изменять коэффициент и оставлять равным 0.95. Чтобы получить результат расчета, нажмите кнопку «Рассчитать».
Смежные нормативные документы:
- СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
- СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
- СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
- ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
- ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
- ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»
Формулы расчета мощности
Мощность — это физическая величина, равная отношению количества работы ко времени совершения этой работы.
Мощность электрического тока (P) — это величина, характеризующая скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Международная единица измерения — Ватт (Вт/W).
— Мощность по току и напряжению (постоянный ток): P = I × U
— Мощность по току и напряжению (переменный ток однофазный): P = I × U × cos φ
— Мощность по току и напряжению (переменный ток трехфазный): P = I × U × cos φ × √3
— Мощность по току и сопротивлению: P = I2 × R
— Мощность по напряжению и сопротивлению: P = U2 / R
- I – сила тока, А;
- U – напряжение, В;
- R – сопротивление, Ом;
- cos φ – коэффициент мощности.
Расчет косинуса фи (cos φ)
φ – угол сдвига между фазой тока и напряжения, причем если последний опережает ток сдвиг считается положительным, если отстает, то отрицательным.
cos φ – безразмерная величина, которая равна отношению активной мощности к полной и показывает насколько эффективно используется энергия.
Формула расчета косинуса фи: cos φ = S / P
- S – полная мощность, ВА (Вольт-ампер);
- P – активная мощность, Вт.
Активная мощность (P) — реальная, полезная, настоящая мощность, эта нагрузка поглощает всю энергию и превращает ее в полезную работу, например, свет от лампочки. Сдвиг по фазе отсутствует.
Формула расчета активной мощности: P (Вт) = I × U × cos φ
Реактивная мощность (Q) — безваттная (бесполезная) мощность, которая характеризуется тем, что не участвует в работе, а передается обратно к источнику. Наличие реактивной составляющей считается вредной характеристикой цепи, поскольку главная цель существующего электроснабжения — это сокращение издержек, а не перекачивание ее туда и обратно. Такой эффект создают катушки и конденсаторы.
Формула расчета реактивной мощности: P (ВАР) = I × U × sin φ
Полная мощность электроприбора (S) — это суммарная величина, которая включает в себе как активную, так и реактивную составляющие мощности.
Формула расчета полной мощности: S (ВА) = I × U или S = √( P2 + Q2)
Косинус фи для различных потребителей – таблица
| Наименование электроприбора | cos φ |
| Бойлер | 1 |
| Болгарка | 0.8 |
| Вакуумный насос | 0.85 |
| Индукционные печи | 0.85 |
| Компрессор | 0.7 |
| Компьютер | 0.95 |
| Кофеварка | 1 |
| Лампы газоразрядные | 0.4-0.6 |
| Лампы люминисцентные | 0.95 |
| Лампы накаливания | 1 |
| Обогреватель | 1 |
| Перфоратор | 0.85 |
| Пылесос | 0.9 |
| СВЧ-печь | 1 |
| Стиральная машина | 0.9 |
| Телевизор | 1 |
| Утюг | 1 |
| Фен | 1 |
| Холодильник | 0.95 |
| Электродрель | 0.85 |
| Электромоторы | 0.7-0.8 |
| Электроплита | 1 |
| Электросварка дуговая | 0.3-0.6 |
| Электрочайник | 1 |
Как посчитать мощность тока
- Главная
- /
- Физика
- /
- Как посчитать мощность тока
Чтобы посчитать мощность тока (электрическую мощность) воспользуйтесь нашим очень удобным онлайн калькулятором:
Онлайн калькулятор
Мощность тока (Р) или электрическая мощность — физическая величина, которая характеризует скорость передачи или преобразования электрической энергии. В системе СИ единицей измерения мощности тока является ватт (Вт).
Найти мощность зная ток и напряжение
Напряжение: U =В
Сила тока: I =A
Мощность тока: P =
0
Вт
Формула
P = U ⋅ I
Пример
Если электрическое напряжение U = 12 В, а сила тока I = 5 А, то:
Электрическая мощность P = 12 ⋅ 5 = 60 Вт
Найти мощность зная ток и сопротивление
Сила тока: I =A
Сопротивление: R =Ом
Мощность тока: P =
0
Вт
Формула
P = I² ⋅ R
Пример
Если сила тока I = 5 А, а электрическое сопротивление R = 2 Ом, то:
Электрическая мощность P = 5² ⋅ 2 = 50 Вт
Найти мощность зная сопротивление и напряжение
Напряжение: U =В
Сопротивление: R =Ом
Мощность тока: P =
0
Вт
Формула
P = U²/R
Пример
Если электрическое напряжение U = 12 В, а электрическое сопротивление R = 2 Ом, то:
Электрическая мощность P = 12² : 2 = 72 Вт
См. также
Данный онлайн калькулятор позволяет произвести расчет мощности (активной, реактивной и полной) однофазных и трехфазных сетей по току и напряжению. (В случае необходимости вы можете так же воспользоваться нашим калькулятором расчета тока сети).
Мощность сети определяется по формулам:
P=U*I*cosφ — для однофазных сетей;
P=√3*U*I*cosφ — для трехфазных сетей;
где:
- U — напряжение сети (электроприбора);
- I — ток сети (электроприбора);
- cosφ — коэффициент мощности.
Инструкция по использованию калькулятора расчета мощности по току:
- Выбираем тип электросети: однофазная или трехфазная.
- Вводим значение силы тока в одной из следующих величин, миллиамперы, Амперы, килоамперы, после чего указываем в какой именно величине введено данное значение.
- Вводим напряжение сети, как правило оно составляет 220 Вольт — для однофазной сети, либо 380 Вольт — для трехфазной, однако в калькуляторе имеется возможность указать любое значение напряжения, после чего, как и в предыдущем случае, указываем в какой именно величине введено данное значение.
- Вводим значение коэффициента мощности, при отсутствии данных он принимается от 0,95 до 1 — для бытовых электросетей, либо от 0,75 до 0,85 — для промышленных электросетей. При расчетах мощности бытовых электросетей и электроприборов значением cosφ допускается пренебречь, в этом случае его значение принимается равным 1.
- Нажимаем кнопку «РАСЧИТАТЬ»
В результате расчета мы получаем значение всех мощностей сети в двух величинах:
- Активной мощности — в Ваттах (Вт) и киловаттах (кВт).
- Реактивной мощности — в Вольт-амперах реактивных (ВАр) и Киловольт-амперах реактивных (кВАр)
- Полной мощности — в Вальт-амперах (ВА) и Киловольт-амперах (кВА)
Примечание: при необходимости произвести расчет мощности эл. двигателя необходимо пользоваться этим калькулятором.
Оказался ли полезен для Вас данный онлайн калькулятор? Или может быть у Вас остались вопросы? Напишите нам в комментариях!
Не нашли на сайте статьи на интересующую Вас тему касающуюся электрики? Напишите нам здесь. Мы обязательно Вам ответим.
Трёхфазнаянагрузка именуется равномерной, когда по всем фазным проводникам протекает однообразный ток. При всем этом сила тока в нулевом проводнике равна нулю. Примером равномерной (симметричной) нагрузки являютсятрёхфазныеэлектродвигатели. В данном случае мощность потребителя рассчитывается по формуле
P = 3*Uф*I* cos(φ) = 1,73Uл*I* cos(φ) (1)
Когда по фазным проводникам протекают разные по величине токи, нагрузка именуется неравномерной либо несимметричной. В случае несимметричной нагрузки по нулевому (нейтральному) проводу протекает ток. В этом случае мощность определяется по формуле:
Pобщ = Ua*Ia* cos(φ1) + Ub*Ib* cos(φ2) + Uc*Ic* cos(φ3) (2)
Пример 1
Какой ток протекает в цепи трехфазного электродвигателя мощностью 1,45 КВт и cos(φ)=0,76? Напряжение сети Uф/Uлин = 220/380 В
Решение: 3-х фазные электродвигатели являются симметричной нагрузкой. Используя формулу (1), после преобразований, получаем:
I = P/3*Uф* cos(φ) = 1450/3*220*0,76 = 2,9 А
Пример 2
Какую мощность потребляет коттедж с трёхфазным вводом, если по фазным проводам протекают токи величиной 4,2; 5,1 и 12 А? Принять cos(φ) = 1
Решение: Используя формулу (2), имеем:
Робщ = (4,2 + 5,1+12)*220 = 21,3*220 = 4,7 КВт
Расчет величины переменного электрического тока при однофазовой нагрузке.
Представим, что нас обыденный дом либо квартира в какой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 220 вольт.
В доме имеются электроприборы:
Для освещения дома установлены 5 электролампочек по 100 ватт любая и 8 электролампочек мощностью 60 ватт любая. 2. Электродуховка, мощностью 2 киловатта либо 2000 ватт. 3. Телек, мощностью 0,1 киловатт либо 100 ватт. 4. Холодильник, мощностью 0,3 киловатта либо 300 ватт. 5. Стиральная машина мощностью 0,6 киловатт либо 600 ватт. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом либо квартиру при одновременной работе всех перечисленных выше электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?
Расчет: 1, Определяем суммарную мощность всех устройств: 500 + 480 + 2000 + 100 + 300 + 600 = 3980 ватт 2. Ток, протекающий в проводе при таковой мощности определяется по формуле:
где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в ваттах (Вт) U — напряжение в вольтах (В) cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: І = 3980 /220 * 0,95 = 19,04 А Вывод: Счетчик выдержит, так как ток в цепи меньше 20 А. Для удобства юзеров ниже приведена форма расчета тока.
Для вас следует ввести в надлежащие поля формы суммарное значения мощности в ваттах всех ваших электроприборов, напряжение в вольтах, обычно 220 и коэффициента мощности, 0,95 для бытовой нагрузки, надавить кнопку “Вычислить” и в поле “Ток” появится величина тока в амперах. Если у вас нагрузка в киловаттах, следует перевести ее в ватты, зачем помножить на 1000. Для чистки введенного значения мощности следует надавить кнопку “Очистить”. Чистку введенных по дефлоту значений напряжения и косинуса следует произвести кнопкой delete переместив курсор в подобающую ячейку (по мере надобности).
Форма расчета для определения тока при однофазовой нагрузке.
Расчет величины переменного электрического тока при трехфазной нагрузке.
Сейчас представим, что нас обыденный дом либо квартира в какой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением 380/220 вольт. Почему указываются два напряжения — 380 В и 220 В? Дело в том, что при подключении к трехфазной сети в ваш дом заходят 4 провода — 3 фазы и нейтраль (по старенькому — ноль).
Итак вот, напряжение между фазными проводами либо по другому — линейное напряжение будет 380 В, а между хоть какой из фаз и нейтралью либо по другому фазное напряжение будет 220 В. Любая из 3-х фаз имеет свое обозначение латинскими литерами А, В, С. Нейтраль обозначается латинской N.
Таким макаром, между фазами А и В, А и С, В и С — будет напряжение 380 В. Между А и N, В и N, С и N будет 220 В и к этим проводам можно подключать электроприборы напряжением 220 В, а означает в доме может быть как трехфазная, так и однофазовая нагрузка.
Вообще-то трехфазные нагрузки принято считать в киловаттах, потому, если они записаны в ваттах, их следует поделить на 1000. Нас интересует, какой ток будет протекать на вводе в наш дом либо квартиру при одновременной работе всех перечисленных выше электроприборов и не повредится ли наш электросчетчик, рассчитанный на ток 20 ампер?
Расчет: Определяем суммарную мощность всех устройств: 3 кВт + 15 кВт = 18 кВт 2. Ток, протекающий в фазном проводе при таковой мощности определяется по формуле:
где: I — ток в амперах (А) Р — мощность в киловаттах (кВт) U — линейное напряжение, В cos φ — коэффициент мощности (для бытовых электросетей можно принять 0,95) Подставим числа в формулу: = 28,79 А
Найти
Линейные и фазные токи
Пример расчета:.
К источнику трехфазной сети с линейным напряжением Uл=380В и частотой f=50 Гц подключена равномерная нагрузка, соединенная по схеме «звезда», с полным сопротивлением в фазе Z=90 Ом и индуктивностью L= 180 мГн, Найти активную, реактивную и полную мощности, коэффициент мощности,
Решение.
1 Фазное напряжение:
U ф = U л / √ 3=380 / √ 3 = 220 В.
Фазный ток
Линейный ток
4 Реактивное сопротивление в фазе:
5 Активное сопротивление в фазе:
6 Коэффициент мощности катушки:
sinφ=XL/z= 56,5/90=0,628
7 Мощности, потребляемые нагрузкой:
а) активная:
Либо
б) реактивная:
в) Полная:
Расчет мощности трехфазной сети
Трёхфазнаянагрузка именуется равномерной, когда по всем фазным проводникам протекает однообразный ток. При всем этом сила тока в нулевом проводнике равна нулю. Примером равномерной (симметричной) нагрузки являютсятрёхфазныеэлектродвигатели. В данном случае мощность потребителя рассчитывается по формуле
P = 3*Uф*I* cos(φ) = 1,73Uл*I* cos(φ) (1)
Когда по фазным проводникам протекают разные по величине токи, нагрузка именуется неравномерной либо несимметричной. В случае несимметричной нагрузки по нулевому (нейтральному) проводу протекает ток. В этом случае мощность определяется по формуле:
Pобщ = Ua*Ia* cos(φ1) + Ub*Ib* cos(φ2) + Uc*Ic* cos(φ3) (2)
Пример 1
Какой ток протекает в цепи трехфазного электродвигателя мощностью 1,45 КВт и cos(φ)=0,76? Напряжение сети Uф/Uлин = 220/380 В
Решение: 3-х фазные электродвигатели являются симметричной нагрузкой. Используя формулу (1), после преобразований, получаем:
I = P/3*Uф* cos(φ) = 1450/3*220*0,76 = 2,9 А
Пример 2
Какую мощность потребляет коттедж с трёхфазным вводом, если по фазным проводам протекают токи величиной 4,2; 5,1 и 12 А? Принять cos(φ) = 1
Решение: Используя формулу (2), имеем:
Робщ = (4,2 + 5,1+12)*220 = 21,3*220 = 4,7 КВт
Опора древесной одностоечной и методы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ — конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на нужной высоте над землей, водой.
Механическое удерживание земельных масс: Механическое удерживание земельных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями разных конструкций.
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается зависимо от нрава защищаемого.
Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особенное значение присваивают эстетическим.
Как отыскать мощность трехфазной сети по току и напряжению, расчет по формулам
Трехфазные и однофазовые сети распространены приблизительно идиентично в личных и многоквартирных домах. Но стоит увидеть, что промышленная сеть является трехфазной по дефлоту и почти всегда к улице, где размещены личные дома либо к многоквартирному дому подходит как раз-таки трехфазная сеть. А уже позже ее разветвляют на три однофазовые, и заводят к конечному потребителю тока.
Расчет изготовлен не просто так, а с целью обеспечить очень эффективную передачу электричества от электростанции к для вас, также преследуется цель большего понижения утрат электричества в транспортировочном процессе, ведь на ток оказывает сопротивление проводник, по которому этот самый ток течет.
Если для вас любопытно, какая сеть у вас в доме либо квартире, то найти это довольно легко. Если вы откроете электрический щиток и поглядите, сколько проводов применяется для вашей квартиры, то если вы увидите 2 либо 3 провода, это однофазовая сеть, 1 и 2 провод — это фаза и ноль, 3 провод, если он находится — это заземление. В трехфазной же сети проводов будет либо 4, либо 5. Три фазы А, В,С, ноль и если находится — заземляющий проводник.
Так же определяется и количество фаз по так именуемому пакетнику, вводному автоматическому выключателю. Для однофазовой сети выделяется 2 либо 1 сдвоенный кабель, а в трехфазной будет 1 строенный кабель и одинарный. Но не стоит забывать о напряжении, с которым необходимо быть очень усмотрительным.
Для того дабы произвести расчет по току, и расчет по напряжению дабы выяснить мощность нетрудно, обычно, в трехфазных сетях нуждаются огромные энергопотребители. При помощи формулы, приведенной в статье, произвести расчет мощности, используя значения тока и напряжения, вы можете с легкостью.
Узнаем потребляемую мощность электричества
Итак, перейдем к существу, нам необходимо выяснить мощность электричества по току и напряжению. Сначала необходимо знать, сколько потреблять энергии вы будете. Это просто выяснить, сопоставив все энергопотребители у вас на дому. Давайте выберем самую распространенную технику, без которой не обойтись современному человеку. Кстати, выяснить сколько потребляет тот либо другой устройство, можно в паспортных данных вашего электроприбора, либо на бирке, которая может быть на корпусе. Начнем с самого высокого употребления напряжения:
- Стиральная машина — 2700 Ватт
- Водонагреватель (бойлер) — 2000 Ватт
- Утюг — 1875 Ватт
- Кофеварка — 1200 Ватт
- Пылесос — 1000 Ватт
- Микроволновая печь — 800 Ватт
- Компьютер — 500 Ватт
- Освещение — 500 Ватт
- Холодильник — 300 Ватт
- Телек — 100 Ватт
По формуле нам необходимо все добавить и поделить на 1000, для перевода из ватт в киловатты.
Суммарно у нас вышло 10975 Ватт, переведем в киловатты, поделив на 1000.
Итого у нас потребление 10.9 кВт.
Для обыденного мещанина полностью довольно и одной фазы. В особенности если вы не собираетесь включать все сразу, что, конечно, маловероятно.
Но необходимо держать в голове что потребление тока может быть существенно выше, в особенности если вы живете в личном доме и/либо у вас есть гараж, тогда потребление 1-го устройства может составлять 4-5 кВт. Тогда для вас будет лучше трехфазная сеть, как более мощная и позволяющая подключать существенно более массивных потребителей тока.
Трехфазная сеть
Давайте более тщательно разглядим конкретно трехфазную сеть, как более предпочтительную для нас. Для начала приведем сравнительную характеристику однофазовой и трехфазной сети. Выделим некоторые плюсы и минусы.
Когда применяется трехфазная сеть есть возможность что нагрузка распределиться неравномерно на каждую фазу. Если, например, от первой фазы будет запитан электрический котел и мощнейший нагреватель, а от 2-ой — телек и холодильник, то будет иметь место такое явления, как «перекос фаз» — несимметрия напряжений и токов, что может быть следствием выхода из строя некоторых потребителей тока. Для избежания схожей ситуации следует тщательнее планировать рассредотачивание нагрузки еще на исходном шаге проектирования сети.
Также трехфазной сети будет нужно большее число проводов, кабелей и автоматических выключателей, пропускающих ток, так как мощность будет существенно выше, соответственно установка таковой сети будет дороже.
Однофазовая сеть по вероятной возможной мощности уступает трехфазной. Так что если вы предполагаете применять много массивных потребителей тока, то 2-ой вариант будет соответственно лучше. Для примера, если в дом входит двухжильный (трехжильный если он с заземлением), с полосы электропередач, кабель сечением 16 мм2, тогда общая мощность всех электропотребителей в доме не должна превосходить 14кВт, как в примере, наведенном выше.
Но если же вы будете применять то же сечение провода для трехфазной сети, но соответственно кабель будет 4-5 жильным, то уже тогда наибольшая суммарная мощность будет приравниваться уже 42 кВт.
Рассчитываем мощность трехфазной сети
Для расчета примем некий производственный цех, в каком установлены 30 электродвигателей. В цех входит четырехпроводная линия, помним что это 3 фазы: A, B, C, и нейтраль(ноль). Номинальное напряжение 380/220 вольт. Суммарная мощность всех движков составляет Ру1 — 48кВт, еще у нас есть осветительные лампы в мастерской, суммарная мощность которых составляет Ру2- 2кВт.
- Ру — установленная суммарная мощность группы потребителей, по величине равная сумме их заявленных мощностей, измеряется в кВт.
- Кс — коэффициент спроса при режиме наивысшей нагрузки. Коэффициент спроса учитывает самое огромное вероятное число включений приемников группы. Для электродвигателей коэффициент спроса должен брать в расчет величину их загрузки.
Коэффициент спроса для осветительной (освещения) нагрузки, другими словами освещения, Кс2-0,9, и для силовой нагрузки, другими словами электродвигателей Кс1=0,35. Усредненный коэффициент мощности для всех потребителей cos( φ ) = 0,75. Нужно отыскать расчетный ток полосы.
Расчет
Подсчитаем расчетную силовую нагрузку P1 = 0,35*48 = 16,8 кВт
и расчетную осветительную нагрузку Р2 = 0,9 *2 = 1.8 кВт.
Полная расчетная нагрузка P = 16,8+1,8=18,6 кВт;
Расчетный ток считаем при помощи формулы:
Р — расчетная мощность потребителя (электродвигатели и освещение), кВт;
Uн — напряжение номинальное на клеммах приемника, которое приравнивается междуфазному (линейному, когда подключается фаза и фаза, тоесть 380 В) другими словами напряжению в сети, от которой он запитан, В;
cos ( φ ) — коэффициент мощности приемника.
Таким макаром, мы произвели расчет мощности по току, который дозволит для вас разобраться с трехфазными сетями. Но перейдя конкретно к монтажу системы не запамятовывайте технику безопасности, ведь ток и напряжение опасное для вашей жизни явление.
Формула для расчета мощности трехфазной сети
Суббота, вечер. Затеял стирку, запустил стиральную машинку. Попутно решил пропылесосить, заодно включил электрочайник, чтобы после испить чаю. И свет погас, оставив квартиру в кромешной тьме. Знакомая картина? Дабы такового не вышло, необходимо знать, как высчитать нагрузку на сеть, зная мощность электрического тока.
Особенности трехфазной системы
Для оборудования электричеством жилых домов и квартир применяют два вида схем:
- однофазовая;
- трехфазная.
Электросеть от электрических станций выходит с 3 фазами, попадает к домам в таком же виде, дальше разветвляется на отдельные фазы.
Этот метод передачи электроэнергии считается экономным, так как уменьшает утраты при транспортировке.
Как узнать свою схему
Выяснить количество фаз у себя в доме либо квартире просто, для этого необходимо открыть распределительный щиток и посчитать провода, по которым ток поступает в квартиру.
При однофазовой сети количество проводов будет 2: фаза, ноль.
Время от времени встречается 3 провод-заземление. В трехфазной системе проводов 4: 3 фазы, ноль. Провод заземления также может быть добавлен.
2 фаворитных метода соединения трехфазной системы:
Схема “Треугольник”
Любая фаза соединяется с примыкающими. Сила тока от источника фазная, между собой-линейная.
Схема “Звезда”
Фазы соединяются в одной точке. В этой точке суммарное напряжение будет равно 0. Сила тока только фазная, а напряжение может варьироваться от линейного до фазного. Что это дает юзеру? Линейное напряжение в квартире 380 В, а фазовое-220 В.
Большая часть устройств работают при напряжении 220 В, но некоторые приборы нуждаются в большем напряжении: старенькые электрической плиты, массивные обогреватели и котлы, электроинструмент промышленного предназначения.
Благодаря таковой схеме хоть какой устройство будет работать без заморочек.
Характеристики трехфазной цепи
Трехфазная сеть имеет ряд преимуществ:
- уменьшает утраты при транспортировке электричества на далекие расстояния;
- кабели и оборудование имеют наименьший расход чем у монофазной сети;
- энергосистема сбалансирована;
- в системе для работы находятся сходу 2 формы напряжения: линейное 380 В и фазное 220 В.
Расчет
Вычисление мощности трехфазной системы дело затруднительное, так как в сети ток не неизменный, а переменный.
При неизменном токе мощность рассчитывается методом умножения напряжения и силы тока. При переменном токе все величины нестабильны из-за наличия нескольких фаз. Также имеет значение метод соединения. При однофазовой системе мощность рассчитывается также методом умножения напряжения и силы тока, но с учетом коэффициента мощности-cos, который охарактеризовывает сдвиг фаз при реактивной нагрузке между напряжением и током.
Вычисление происходит по следующей формуле полной расчета мощности по току в трехфазной сети:
Pобщ=Uа∙Iа∙cosа+ Ub∙Ib∙cosb+ Uc∙Ic∙cosc
где U-напряжение, I-сила тока, cos-коэффициент мощности, a, b и c-фазы.
Измерение мощности в трехфазных цепях проводят прибором-ваттметр.
При симметричной нагрузке определяют только одну фазу и итог измерения множат на 3. При замере сходу 3 фаз будет нужно 3 устройства. При отсутствии фазы “ноль” измерение проводится 2 устройствами и расчет мощности рассчитывается по 1 закону Кирхгофа:
Ia+Ib+Ic=0
Сумма показаний 2-ух ваттметров даст показатель мощности трехфазной цепи.
Узнаем потребляемую мощность электричества
Как рассчитать мощность и зачем это нужно?
Познание предельной потребляемой мощности дозволит организовать верно электроснабжение квартиры либо домовладения.
Дабы ее вычислить, нужно подсчитать мощность употребления у однофазовых устройств и изучить устройства-трехфазники. Характеристики указываются в технических паспортах изделий либо в техническом справочнике. Зная эти характеристики и используя формулу вычисления мощности, определяется сила тока в трехфазной системе, которая дает нагрузку на проводку.
При помощи приобретенной инфы подбираются предохранители и провода, которые будут применяться при прокладке внутренней электросети.
Рассчитываем мощность трехфазной сети
Для удобства и скорых вычислений есть онлайн сервисы с калькуляторами, в каких можно стремительно посчитать мощность сети, введя известные юзеру характеристики.
