Формула мощности для 3 х фазной сети: Как рассчитать мощность трехфазной сети: формулы для расчета показателей

формула расчёта тока по мощности трехфазной сети.

Америка, Европа, Азия, Африка: где бы вы не находились, в 99% случаев увидите, что электроэнергия передается по 3-ем высоковольтным лебам (проводкам), проходящими через вышки. Почему именно по 3-ем проводам? Для чего физики ввели эти понятия, как сделать расчет мощности по току и напряжению для трехфазной сети?

Объяснить именно такое количество проводов на станции — легко: эта цифра создает магнитное поле. Это невидимая материя для электронных частиц. Когда они попадают внутрь поля — превращаются в ионы (заряженные частицы), в итоге образуются электрические разряды!

Но можно сделать вывод: почему не создать многофазную цепь, чтобы заряда выделялось еще больше? Чем больше добавлять дополнительных проводков — тем более невыгодна будет такая система!

Особенности трехфазной системы

В 2-х фазной системе передача шла по четырем проводам. В 20 веке инженеры-физики попробовали сместить обмотки на 120 градусов, в результате чего получилась 3-х фазная система. Была создана линия электропередач! В начале линии шел генератор. Он создавал напряжение. В конце стоял потребитель. Эта цепь является превалирующей до сих пор.

Мощность трехфазного тока — минимальное количество электронов, нужное для образования устойчивого вращающегося поля, чтобы можно было надежно и спокойно запускать двигатель.

При этом используется минимальное количество линий — всего 3.

Эти проводки можно объединить в 1 точку, равную 0. 3 вектора, сдвинутые на 120 градусов, в сумме дали ноль. Рассчитывать ток по мощности не надо — он нулевой. Если нагрузка симметрична — 0 не понадобится.

Мощность трехфазной сети намного выгоднее двухфазной. Она затрачивает меньше энергии, протягиваясь на дальние расстояния.

Как выяснить свою схему

Молодые специалисты (электрики) должны понимать, какая перед ними схема. Примеры для понимания будут рассмотрены на самом примитивном асинхронном двигателе.

Стоит сразу отметить, что у каждой цепи есть свое начало и конец. Старт всегда обозначается крупной точкой. Двигатель с тремя проводами используют во всех промышленных зданиях. Мощности для него требуется минимум.

У ассиметричного устройства имеются 3 разные катушки, используемые для создания вращающегося магнитного поля, когда I пропускается через катушку.

Все обмотки распределяют по кругу, смещая на 120 градусов. Далее подключается клеммная коробка в распределительную, где находится 6 клеммников. Каждый из них подключается к концам 3-х обмоток.

Далее заводится система в клеммную коробку и подключается к соответствующим клеммникам. Остается замкнуть цепь. Делают это двумя способами.

Схема “Треугольник”

Чтобы получилась схема-треугольник, нужно подключить конец 1-ой катушки к началу другой. Когда ток пропускается через фазы — становится заметно, что электричество переходит из одной фазы в другую.

А как соединить между собой фазы, ведь будет короткое замыкание? Замыкание не произойдет, т.к. ток проходит через обмотку, а она создает сопротивление.

Это то же самое, если поместить между двумя фазами лампу — она просто зажжется, и замыкания не произойдет!

Схема “Звезда”

Второй способ, как силу тока в трехфазной цепи распределить по катушке — это подсоединить их друг к другу в виде звезды. Для этого нужно концы 3-х обмоток соединить вместе.

Точка соединения всех концов является нейтральной. Для полного подключения потребуется контактор (устройство, способное проводить и отключать токи).

Через него проводятся провода и соединяются на выходе.

Начало обмоток подключают к потребителю энергии. Линейные провода можно назвать А, В, С.

Точка N называется нейтральной, но если она соединена с землей, то нулевой. Напряжение между линейным проводом и нулевой точкой называется фазным. Обозначается оно Y с индексом А.

Между проводом В и нулевой линией — напряжение Y с индексом В и т.д.

Схемы соединения электродвигателя в звезду и треугольник:

Характеристики

Данная система так построена, что даже если одна из сетей оборвется — не произойдет короткого замыкания, цепочка продолжит свое функционирование. Все благодаря симметричному размещению.

Если посмотреть на рисунок сети-треугольника — можно заметить простую математическую зависимость!

Вся схема построена в виде равностороннего треугольника.

Он разделен внутри на 3 маленьких треугольника. Все их катеты равны 220 В, а соединение 2-х противоположных сторон = 380 В. Причем градус между В 120 градусов — тот самый сдвиг.

Трёхфазное или однофазное подключение

В сети обмотки смещены на 120 градусов. Если представить этот сдвиг в виде 2-х вращающихся векторов — они тоже размещены под таким же градусом наклона.

И линейное напряжение не будет равняться сумме векторов. Другими словами, представьте прямой угол (равный 90 градусам), линии которого по 220 В. Если их соединить, чтобы образовать полноценный треугольник — расстояние для соединения будет равно 380 В, как показано на фото внизу.

Подключение сети было уже разобрано вверху. Про подключение однофазного прибора ничего не было сказано. Но вы уже знаете, что однофазный имеет целых 4 провода подключения, в отличие от устройства с тремя фазами.

  1. На первую клемму подается питание-фаза.
  2. Вторая клемма является выходом нагрузки электропотребителя.
  3. Ноль приходится на третью клемму.
  4. Выход нулевой подается на четвертую.

Т.е. первый и второй провода проходят через автомат и входят в саму квартиру. А остальные 2 приходятся на нулевое заземление. Примерами однофазных потребителей являются розетки.

Как вычислить?

Расчет мощности трехфазной сети считается так: I=P/U. Это самая примитивная формула, которой пользуются в школах.

Общее высчитывание строится на такой записи: Pобщ=Uа∙Iа∙cosа+ Ub∙Ib∙cosb+ Uc∙Ic∙cosc. Здесь cos обозначает перемены в P, а буквы рядом с ним — те самые фазы, идущие рядом с линиями.

Формулы для расчётов цепи постоянного тока

Расчет и формула мощности в трехфазной сети: P=U*I

Расчет силы тока по мощности и напряжению: I=P/U

Существует формула расчета мощности по току (полной нагрузке). Здесь нужно теоретическое понимание того, что есть 3 линии и у каждой есть свое P и U: Р=А1+В1+С1. Нужно просто сложить все значения.

Формула расчета тока нагрузки:

Рассчитать ток по мощности можно самому, но это тяжело. 1 из способов — устроить короткое замыкание (электросеть слишком сильно перегревается) или с устройством амперметром. Сделать это, в отличие, от расчета напряжения сложнее.

Понять, что у вас проблема с подачей напряжения можно по тусклому свету лампочек, периодическому «миганию». I — непостоянная характеристика, меняющаяся и зависящая от разных факторов. Но делать замеры Ампер нужно, так вы сможете оценить способность автоматических выключателей включить защиту от КЗ, проверить контур заземления.

Калькулятор мощности трехфазного переменного тока • Электротехнические и радиотехнические калькуляторы • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Однофазный и трехфазный ток

Однофазную сеть можно сравнить с проселочной дорогой — оно не позволяет получить большую мощность. Трехфазную сеть можно сравнить с автомагистралью — она обычно имеется в промышленных зданиях для питания оборудования большой мощности

Установленный на столбе однофазный трансформатор, предназначенный для подачи электроэнергии в индивидуальные жилые дома (Канада)

Термин «фаза» относится к распределению электрической энергии. Для далеких от физики людей однофазную и трехфазную сеть можно сравнить с иллюстрациями выше. Однофазная сеть — как проселочная дорога, ее возможности по мощности невысоки и используется она в основном в жилых домах и квартирах. Однофазная сеть проста и экономична. Однако однофазную сеть нельзя использовать для питания эффективных трехфазных электродвигателей. С другой стороны, трехфазная сеть — как автомагистраль, она позволяет использовать мощные нагрузки и обычно применяется в промышленных зданиях и намного реже в индивидуальных жилых домах и квартирах. Все мощные потребители энергии, такие как водонагреватели, большие электродвигатели и системы кондиционирования воздуха обычно подключаются к трехфазной сети.

В однофазной сети используются два или три провода. Всегда имеется один фазный провод и один провод, называемый нейтралью или нулевым проводом. Ток течет между этими двумя проводами. Если однофазная сеть содержит заземляющий провод, то используется трехпроводная сеть. Однофазная сеть хороша в тех случаях, когда типичными нагрузками являются чисто активные потребители, например, традиционные лампы накаливания и электрические обогреватели. Однофазная система не годится для питания мощных электродвигателей.

Установленная на столбе группа из трех трансформаторов, обеспечивающая трехфазное питание небольшой промышленной установки

В трехфазной сети используются три провода, называемые фазными или просто фазами. По этим проводам текут синусоидальные токи со сдвигом фаз относительно друг друга на 120°. В трехфазной системе может быть три или четыре провода. Если имеется четвертый провод, то трехфазную сеть можно использовать для подачи однофазного питания (три линии), например, в индивидуальные жилые дома. При этом от каждой фазы в нагрузку (дом) подается примерно одинаковая мощность. Нейтральный провод часто имеет меньшее сечение, потому что фазные токи взаимно гасятся и по нейтральному проводу обычно течет совсем небольшой ток. Трехфазная система обеспечивает постоянную передачу мощности в нагрузку, что позволяет подключить более высокую нагрузку.

Определения и формулы

Генерация трехфазного тока

В простейшем трехфазном генераторе имеется три идентичных обмотки, расположенных под углом 120° по отношению друг к другу. В результате с обмоток снимаются напряжения (фазы) со сдвигом по фазе 120°. Эти три напряжения не зависят друг от друга и их мгновенные значения определяются формулами:

Здесь Up — пиковое значение (амплитуда) напряжения в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду и t — время в секундах. Напряжение, наведенное в обмотке 2, отстает от напряжения в обмотке 1 на 120°, а напряжение, наведенное в обмотке 3, отстает от напряжения в обмотке 1 на 240°. Ниже на рисунке приведены векторные диаграммы и формы колебаний напряжений генератора:

Если коэффициент мощности равен единице, то в каждой фазе трехфазной системы напряжение, ток и мощность сдвинуты относительно друг друга на 120°; последовательность фаз на этом рисунке U₁, U₂, U₃, потому что U₁ опережает U₂, U₂ опережает U₃, и U₃ опережает U₁.

Преимущества трехфазных систем

  • По сравнению с однофазными двигателями, трехфазные двигатели имеют более простую конструкцию, высокий пусковой момент, высокие коэффициент мощности и эффективность, более компактны.
  • Передача и распределение трехфазной электроэнергии дешевле в сравнении с однофазной, так как для этого можно использовать провода меньшего сечения при существенном уменьшении стоимости материалов и трудозатрат.
  • В отличие от пульсирующей мощности однофазной системы, мгновенная мощность трехфазной системы постоянна, что обеспечивает плавность вращения и отсутствие вибрации двигателей и другого оборудования.
  • Размеры трехфазных трансформаторов меньше однофазных трансформаторов аналогичной мощности.
  • Трехфазную сеть можно использовать для питания однофазных нагрузок.
  • Выпрямление трехфазного тока происходит с меньшей амплитудой пульсаций, по сравнению с выпрямлением однофазного тока.

Последовательность фаз

Последовательность фаз определяется временем, при котором напряжения трех фаз достигают положительного максимума. Последовательность фаз называют также порядком фаз. На рисунке выше последовательность фаз 1-2-3, так как фаза 1 достигает положительного максимума раньше, чем фаза 2, а фаза 3 достигает положительного максимума позже фазы 2. Отметим, что нам безразлично направление вращения ротора генератора, потому вращающийся по часовой стрелке ротор можно обойти и мы будем наблюдать вращение против часовой стрелки. Нам интересен только порядок чередования фаз напряжений, вырабатываемых генератором.

Для определения порядка фаз на векторной диаграмме нужно знать, что векторы всегда вращаются против часовой стрелки. Например, на этих трех чертежах последовательность чередования фаз снова U₁, U₂, U₃:

Фазное напряжение и фазный ток

Фазным называется напряжение между каждым из трех фазных проводов и нейтралью. Его также называют напряжением между фазой и нейтралью. Ток, которые течет в нагрузке между фазным проводом и нейтралью, называется фазным током.

Линейное напряжение и ток

Линейным называется напряжение между любыми двумя фазами (линиями). Ток, протекающий в каждой из линий, называется линейным.

Симметричные и несимметричные системы и нагрузки

В сбалансированной (симметричной) трехфазной системе токи во всех трех фазах равны, а сумма всех токов равна нулю, поэтому ток по нейтрали не течет. Амплитуды и частоты напряжений и токов одинаковые. Отличаются они только сдвигом фаз: напряжение в каждой фазе отстает от предыдущей на 2π/3, или на 1/3 цикла, или на 120°. Векторная сумма трех напряжений равна нулю:

То же можно сказать и о токах в симметричной системе:

Если три нагрузки, присоединенные к трем линиям, имеют одинаковую величину и коэффициент мощности, она также называются сбалансированными или симметричными.

Линейные и нелинейные нагрузки

В линейных нагрузках в цепях переменного тока напряжения и токи имеют синусоидальную форму и в любое время ток в нагрузке прямо пропорционален напряжению на ней. Примерами линейных нагрузок являются нагреватели, лампы накаливания. конденсаторы и катушки индуктивности. Все линейные нагрузки подчиняются закону Ома. В линейных нагрузка коэффициент мощности равен cos φ. Подробнее о нелинейных нагрузках — в нашем Калькуляторе активной и реактивной мощности.

В нелинейных нагрузках ток не пропорционален напряжению и содержит гармоники основной частоты 50 или 60 Гц. Примерами нелинейных нагрузок являются блоки питания компьютеров, лазерные принтеры, светодиодные и компактные люминесцентные лампы, электронные регуляторы оборотов электродвигателей и многие другие потребители электроэнергии. Искажение формы гармонических колебаний тока приводит к искажению формы напряжения. К нелинейным нагрузкам неприменим закон Ома. В таких нагрузках коэффициент мощности не равен cos φ.

Соединение треугольником и звездой

Три обмотки трехфазного генератора можно присоединить к нагрузке шестью проводами, по два на обмотку. Для уменьшения количества проводов обмотки присоединяются к нагрузке тремя или четырьмя проводами. Эти два способа подключения называются треугольником (Δ) и звездой (Y).

В соединении треугольником начало каждой обмотки соединяется с концом следующей обмотки. Таким образом энергию можно передавать только по трем проводам.

Соединение звездой (слева) и треугольником (справа)

В симметричной соединении треугольником напряжения равны по амплитуде, отличаются по фазе на 120° и их сумма равна нулю:

В симметричной четырехпроводной системе соединения звездой с тремя одинаковыми подключенными к каждой фазе нагрузками мгновенное значение тока, текущего по нейтрали, равно сумме трех фазных токов i₁, i₂, и i₃, которые имеют одинаковые амплитуды Ip и сдвинуты по фазе на 120°:

Напряжение и мощность в симметричной трехфазной нагрузке при соединении звездой

Соединение звездой; I₁, I₂, и I₃ — фазные токи, которые равны линейным токам

Полная мощность в трехфазной системе является суммой мощностей, потребляемых нагрузками в каждой из трех фаз. В связи с тем, что нагрузки симметричные, в каждой фазе потребляется одинаковая мощность и полная активная мощность во всех трех фазах равна

Здесь φ — разность фаз между током и напряжением. Поскольку в трехфазном соединении звездой фазное Uph и линейное среднеквадратичное напряжение UL связаны как

а среднеквадратичное значения линейного и фазного токов равны

полная активная мощность определяется следующим уравнением:

Полная реактивная мощность равна

Комплексная мощность:

И, наконец, полная мощность в трех фазах определяется формулой:

Напряжение и мощность в симметричной трехфазной нагрузке при соединении треугольником

Соединение треугольником; I13, I23, и I32 — фазные токи, а I1, I2, и I3 — линейные токи; при этом IL = √3∙Iph

При соединении треугольником нейтральный проводник отсутствует и конец одной обмотки генератора соединяется с началом следующей обмотки. Фазное напряжение — это напряжение на каждой обмотке. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами, то есть также на каждой из обмоток. Таким образом, среднеквадратичные напряжения на обмотках и между фазами одинаковые, то есть для соединения треугольником можно написать

При соединении треугольником фазные токи — это токи, текущие через фазные нагрузки. Мы рассматриваем симметричную систему, поэтому фазные среднеквадратичные значения токов Ip1, Ip2 и Ip3 по амплитуде равны (Ip) и отличаются по фазе на 120°:

Как мы уже упоминали, общая мощность в трехфазной системе — это сумма мощностей, потребляемых в нагрузках трех фаз:

где φ — сдвиг фаз между током и напряжением. Поскольку при соединении треугольником среднеквадратичные значения фазного Uph и линейного напряжений UL равны,

а среднеквадратичные значения линейного и фазного токов связаны формулой

активная мощность определяется следующим уравнением:

Полная реактивная мощность равна

Комплексная мощность:

И полная мощность в трех фазах:

Отметим, что приведенные выше уравнения для мощности при соединении звездой и треугольником одинаковые. Мы используем их в этом калькуляторе.

То, что эти формулы мощности для звезды и треугольника одинаковые, иногда приводит к ошибочным выводам о том, что можно соединить обмотки одного и того же электродвигателя звездой или треугольником и потребляемая мощность (и ток!) не изменятся. Конечно, это неправильно. И если мы в калькуляторе соединение звездой изменим на треугольник, не изменяя нагрузку, мы увидим, что мощность и потребляемый ток изменятся.

Рассмотрим пример. Трехфазный электродвигатель подключен по схеме треугольника и работает на полной номинальной мощности при линейном напряжении UL и линейном токе IL. Полная мощность в вольт-амперах (ВА) равна

Затем обмотки того же двигателя соединили звездой. Линейное напряжение, приложенное к каждой обмотке, уменьшилось в 1/1,73 раза, при этом сетевое напряжение осталось прежним. Ток в каждой обмотке уменьшился в 1/1,73 раза по сравнению с током, потребляемым при соединении треугольником. Полная мощность также уменьшилась:

Таким образом, полная мощность при соединении звездой равна одной трети мощности при соединении треугольником для нагрузки с тем же импедансом. Очевидно, что полный момент двигателя, обмотки которого соединены звездой, будет в три раза меньше момента того же двигателя при соединении обмоток треугольником.

Иными словами, хотя новая мощность для соединения звездой рассчитывается по той же формуле, что и для треугольника, в расчет нужно вставить другие величины, а именно, напряжение и ток. уменьшенные в 1,73 раза (то есть в квадратный корень из 3).

Расчет симметричной нагрузки по известным напряжению, току и коэффициенту мощности

Для расчета симметричной нагрузки (одинаковой в каждой фазе) по известным напряжению, току и коэффициенту мощности (опережающему или отстающему) используются следующие формулы:

Импеданс нагрузки
Z

В полярной форме:

В комплексной форме:

Расчет тока и мощности по известным напряжению и нагрузке

Фазный ток

По закону Ома, имеем:

Преобразование из прямоугольных координат в полярные и наоборот

Для преобразования из прямоугольных координат R, X в полярные координаты |Z|, φ, используйте следующие формулы:

Треугольник импеданса

В этих формулах R всегда положительно, а X положительно для индуктивной нагрузки (ток отстает от напряжения) и отрицательно для емкостной нагрузки (ток опережает напряжение).

Преобразование из полярных координат r, φ в прямоугольные coordinates x, y, выполняется по формулам:

Активное
Rph и реактивное Xph сопротивление нагрузки

Импеданс конденсатора и катушки индуктивности

Параллельная нагрузка RLC

Параллельное соединение RLC

Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса параллельной RLC-цепи.

Последовательная нагрузка RLC

Последовательное соединение RLC

Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса последовательной RLC-цепи

Более подробную информацию о нагрузки в форме RLC-цепи вы найдете в наших калькуляторах для расчета импеданса:

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 5+j3 Ом подключена звездой к трехфазной сети с линейным напряжением 400 В 50 Гц. Рассчитать фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 15 ∠60° Ом подключена звездой к трехфазной сети с фазным напряжением (между фазой и нейтралью) 110 В 50 Гц. Определить тип нагрузки (емкостная или индуктивная) фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка из трех обмоток с равными импедансами и эквивалентной схемой в виде включенных последовательно сопротивления Rph = 20 Ом и индуктивности Lph = 440 мГн подключена звездой к трехфазной сети с фазным напряжением (между фазой и нейтралью) 230 В 50 Гц. Рассчитайте фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности. Найти линейный ток и потребляемую мощность для той же нагрузки, но соединенной треугольником. Совет: Для определения импеданса каждой обмотки воспользуйтесь Калькулятором последовательной RL-цепи.

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричный трехфазный генератор подает фазное напряжение 230 В на включенную звездой нагрузку с отстающим (активно-индуктивным) коэффициентом мощности 0,75. Ток в каждой фазе равен 28,5 А. Рассчитать импеданс нагрузки, активное и реактивное сопротивление в каждой фазе. Также рассчитать полную, активную и реактивную мощности. Описать что произойдет, если для той же нагрузки изменить соединение со звезды на треугольник. Совет: используйте режим определения мощности и нагрузки по заданным току и напряжению, а затем для ответа на последний вопрос воспользуйтесь этим же калькулятором в режиме определения мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке.

Пример 5. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Нагрузка, состоящая из трех одинаковых обмоток, имеющих сопротивление Rph = 10 Ом и индуктивность Lph = 310 мГн, подключена треугольником к трехфазной сети с напряжением между фазой и нейтралью 120 В, 60 Гц. Рассчитайте линейное напряжение UL, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности. Как изменятся ток и мощность, если эту же нагрузку подключить звездой? Совет: воспользуйтесь нашим Калькулятором импеданса последовательной RL-цепи для определения импеданса каждой катушки, а затем введите данные в этот калькулятор.

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Нагрузка из трех цепей с равными импедансами Zph = 7 – j5 Ом подключена треугольником к трехфазной сети с линейным напряжением (между двумя фазами) 208 В 60 Гц. Определить тип нагрузки (резистивно-емкостная или резистивно-индуктивная) фазное напряжение Uph, фазовый угол φph, фазный ток Iph, линейный ток IL, активную P, реактивную Q, полную |S|, и комплексную S мощности.

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричная нагрузка подключена звездой к симметричному трехфазному генератору с линейным (между двумя фазами) напряжением 208 В 60 Гц. В каждом фазном проводе протекает ток Iph = 20 А с запаздыванием относительно напряжения на 15°. Определите фазное напряжение, импеданс нагрузки в каждой фазе в полярной и комплексной форме, активную и реактивную мощности.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Ваш вопрос: Как посчитать мощность 3 х фазной сети?

Фазный ток обмотки статора генератора равен линейному току линии (Iф=I), а его значение можно получить, воспользовавшись формулой для мощности трехфазного тока: I=P/(1,73·U ·cosфи)=62000/(1,73·380·0,8)=117,8 А.

Как выражаются мощность трехфазной цепи?

Активной мощностью трехфазной системы называется сумма активных мощностей всех фаз приемника. … В общем случае реактивной мощностью трехфазной системы называется сумма реактивных мощностей всех фаз источника энергии, равная сумме реактивных мощностей всех фаз приемника.

Как определить мощность по току?

Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения. Чтобы перевести Ватты в Амперы, понадобится формула: I = P / U, где I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтах.

Как рассчитать мощность потребителя при несимметричной нагрузке?

При несимметричной нагрузке приходится сначала подсчитать мощность, потребляемую каждой фазой, а уже потом можно суммировать мощности всех трех фаз. Пример 2. Потребитель трехфазного тока с несимметричной нагрузкой включен по схеме треугольник в сеть с линейным напряжением U = 380 в.

Как определить мощность 3 х фазного электродвигателя?

Мощность трехфазного тока равна тройной мощности одной фазы. При соединении в звезду PY=3·Uф·Iф·cosфи =3·Uф·I·cosфи. При соединении в треугольник P=3·Uф·Iф·cosфи=3·U·Iф·cosфи. На практике применяется формула, в которой ток и напряжение обозначают линейные величины и для соединения в звезду и в треугольник.

Как определить мощность двигателя формула?

Таким образом, формула мощности двигателя выглядит так: P=S×сosφ×(η÷100), где P – мощность двигателя на валу; S – полная мощность двигателя; сosφ – коэффициент мощности асинхронного электродвигателя; η – КПД двигателя. Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

Как определить мощность сети?

Определить ее можно сложив основные параметры — силу тока и его напряжение. Обозначается данное выражение мощности в Ваттах и измеряется специальным прибором – Ваттметром.

Как определить нагрузку по мощности?

Мощность равна произведению силы тока на напряжение, то есть 1 Вт = 1 А х 1 В. Формула: Р = I х V. Например, если сила тока равна 3 А, а напряжение равно 110 В, то мощность равна: 3 х 110 = 330 Вт. (Формула: Р = I х V, где Р – мощность).

Как рассчитать активную мощность цепи?

P=U*I*cos φ, где φ — угол сдвига фаз между током и напряжением, cos φ — коэффициент мощности — показывает какую долю полной мощности составляет активная мощность.

Как посчитать мощность в трехфазной сети

Мощность постоянного тока в электрической цепи определяется простым способом, путем умножения силы тока и напряжения. Эти величины являются постоянными и не подвержены изменениям во времени, поэтому и значение мощности будет постоянным, поскольку вся система находится в уравновешенном состоянии. Переменный ток по всем параметрам отличается от постоянного, особенно наличием количества фаз. Очень часто возникают ситуации, когда нужно выполнить расчет мощности трехфазного тока, для того чтобы правильно определить характеристики подключаемой нагрузки. Проведение таких расчетов требует специальных знаний о работе трехфазной системы питания.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: 1 Расчет трехфазных цепей

Расчет активной мощности в трехфазной сети


Количество потребленной энергии в сети однофазного тока определяется простейшими расчетами, это не вызывает затруднений. Расчет мощности трехфазной сети сопряжен с некоторыми трудностями:.

Для правильного определения и расчета мощности требуется знание нескольких факторов:. Для трехфазной сети характерно наличие трех или четырех проводников подключение с заземленной нейтралью.

При этом используется две различных схемы включения:. В зависимости от того, какой тип подключения используют, определение потребляемой мощности производится по-разному. Мощность 3 х фазной сети является суммой потребления по каждой фазе в отдельности. Формула мощности 3 х фазного тока имеет следующий вид:. К сведению. Видно, что в общем случае трехфазное соединение требует большее количество приборов учета.

Иногда посчитать потребление энергии можно по упрощенному варианту. При симметричном потреблении, например, при подключении асинхронного двигателя, токи потребления одинаковы, и формула принимает следующий вид:. Трехфазная система электропитания характеризуется несколькими значениями напряжения и тока.

Все зависит от того, между какими точками схемы производятся измерения:. При симметричном распределении нагрузки токи во всех проводах равны.

В четырехпроводной схеме с заземленным нулем ток в нулевом проводнике отсутствует, поэтому даже при обрыве нуля сеть продолжает нормально функционировать. В том случае, когда потребление энергии по фазам различается, в нейтральном проводе протекает некоторый ток.

Полный обрыв нейтрального проводника вызывает перекос фаз, поэтому напряжение на проводах может измениться в диапазоне от нуля до линейного. Данная величина пришла из теории комплексных чисел, которые используются, когда необходимо рассчитать параметры цепей переменного тока.

Поэтому для правильного расчета и уменьшения нагрузки на генераторное оборудование в реактивных цепях устанавливают корректоры коэффициента мощности. Наиболее простым примером может считаться расчет потребления энергии симметричной нагрузкой. Сколько будет потреблять электроэнергии трехфазный асинхронный двигатель, подключенный в сеть с линейным напряжением В, и потребляющий ток 10 А по каждой фазе?

Тогда потребляемая мощность равна:. Используя онлайн калькулятор расчетов, можно избавиться от большинства ошибок и сократить время вычислений. Требуется лишь правильно ввести данные по текущим параметрам. Мощность потребления трехфазного тока измеряют, используя ваттметры. Это может быть специальный ваттметр, для 3-х фазной сети, либо однофазный, включенный по определенной схеме. Современные приборы учета электроэнергии часто выполняются по цифровой схемотехнике.

Такие конструкции отличаются высокой точностью измерений, большими возможностями оперирования с входными и выходными данными. На практике всегда стараются выполнить нагрузку симметричной. Это, во-первых, улучшает параметры сети, во-вторых, упрощает учет электрической энергии.


Расчет потребляемой мощности по току и напряжению

Для подбора кабеля, сечения проводов, выключателей защиты, следует вычислить силу тока. Проводка, автоматы с неверно подобранными показателями опасны: может случиться замыкание и пожар. Говоря об электроприборах, сети, прежде всего упоминают о напряжении. Его величина указывается в вольтах В , обозначается U. Показатель напряжения зависит от нескольких факторов:. Различают виды напряжения — постоянное и переменное.

Тогда формула активной мощности трехфазного тока при соединении приходится сначала подсчитать мощность, потребляемую каждой фазой, а уже тока с несимметричной нагрузкой включен по схеме треугольник в сеть с.

Расчет мощности по току и напряжению

Код для вставки без рекламы с прямой ссылкой на сайт. Код для вставки с рекламой без прямой ссылки на сайт. Скопируйте и вставьте этот код на свою страничку в то место, где хотите, чтобы отобразился калькулятор. Калькулятор справочный портал. Избранные сервисы. Кликните, чтобы добавить в избранные сервисы. Калькулятор расчета тока в однофазных и трехфазных сетях.

Как рассчитать ток в трехфазной сети?

Количество потребленной энергии в сети однофазного тока определяется простейшими расчетами, это не вызывает затруднений. Расчет мощности трехфазной сети сопряжен с некоторыми трудностями:. Для правильного определения и расчета мощности требуется знание нескольких факторов:. Для трехфазной сети характерно наличие трех или четырех проводников подключение с заземленной нейтралью. При этом используется две различных схемы включения:.

Проще в использовании по сравнению с бумажными таблицами координацииБыстрее, чем тяжелые программные продукты, разработанные для комплексных электротехнических расчетовВсегда актуальная информация об…. Публичная кадастровая карта — это справочно-информационный сервис для предоставления пользователям сведений Государственного кадастра недвижимости на территорию Российской Федерации.

Как рассчитать мощность трехфазного тока. Мощность трехфазного тока

При проектировании электрооборудования и расчёте кабелей и пусковой и защитной аппаратуры важно правильно рассчитать мощность и ток электроаппаратуры. В этой статье рассказывается о том, как найти эти параметры. При работе электронагревателя или электродвигателя они выделяют тепло или выполняют механическую работу, единица измерения которой — 1 джоуль Дж. Одна из основных характеристик электрооборудования — мощность, показывающая количество тепла или произведённой работы за 1 секунду и выражающаяся в ваттах Вт :. Согласно закону Ома, найти мощность можно также, зная сопротивление нагрузки и ток или напряжение:.

Как рассчитать силу тока – практические советы для домашнего электрика

Статья рассчитана на тех, кто имеет познания в электротехнике в объеме средней школы и желает ознакомиться с применением электротехнических расчетов в некоторых случаях повседневной жизни. Отзывы и пожелания по добавлению других расчетов просьба писать в комментариях. Предположим, что у нас обычный дом или квартира в которой имеется электрическая сеть переменного тока напряжением вольт. Для освещения дома установлены 5 электролампочек по ватт каждая и 8 электролампочек мощностью 60 ватт каждая. Электродуховка, мощностью 2 киловатта или ватт. Телевизор, мощностью 0,1 киловатт или ватт. Холодильник, мощностью 0,3 киловатта или ватт. Стиральная машина мощностью 0,6 киловатт или ватт.

Как рассчитать мощность трехфазного тока Содержание: Характеристики трехфазной системы Измерение мощности ваттметром Мощность.

Онлайн расчет мощности сети по току

Электрические расчеты. В статье для упрощения обозначений линейные величины напряжения, тока и мощности трехфазной системы будут даваться без индексов, т. Мощность трехфазного тока равна тройной мощности одной фазы.

Определения мощности сети по напряжению и току, расчет по формулам

Для расчета мощности номинала трехфазного автомата необходимо суммировать всю мощность электроприборов, которые будут подключены через него. Например, нагрузка по фазам одинакова:. Полученное число умножаем на 1,52 и получаем рабочий ток А. Номинальный ток автомата должен быть больше рабочего.

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности.

Расчет потребляемой мощности по току и напряжению

Мощность — это физическая величина, равная отношению количества работы ко времени совершения этой работы. Мощность электрического тока — это величина, характеризующая скорость преобразования электрической энергии в другие виды энергии. Онлайн калькулятор расчета мощности по току и напряжению , позволяет рассчитать мощность электрического тока по известным значениям силы тока и напряжения сети. Этого должно быть вполне достаточно при вычислении мощности электрической сети. К таким элементам электроцепей относят катушки и конденсаторы. А поскольку главная цель существующего электроснабжения — это сокращение издержек, а не перекачивание ее туда и обратно, наличие реактивной составляющей считается вредной характеристикой цепи. Напряжение принимается в В и В соответственно.

kd150kv.org

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока.


Расчет тока по мощности и напряжению: калькулятор, формула трехфазной сети

Владельцы частных домов нередко подключают к своему жилью трехфазную сеть. Такой вариант возможен в силу разных обстоятельств, но требует убедительных обоснований для реализации. А поскольку линии электропередач (ЛЭП) передают разную силу тока, то хозяину будет полезно узнать, сколько на самом деле напряжения поступает в его дом. Рассмотрим, как рассчитывается мощность трехфазной сети. А также узнаем, как правильно ее замерить с помощью приборов.

Трехфазные автоматические выключателиИсточник pbs.twimg.com

Как проверить свою схему подключения

Любой владелец жилья заключает договор с поставщиком энергоресурсов. К нему обязательно прилагается Акт технологического подсоединения и ответственности сторон по эксплуатации. Из содержания документа можно легко узнать свою схему подключения.

Иногда по различным причинам владелец дома не имеет доступ к этому акту. В этом случае можно напрямую обратится за разъяснениями в энергопоставляющую компанию. Но часто такой запрос затягивается, а ответ нужно получить, как можно быстрее. И обычно такая информация волнует тех, кто подключил свое жилье к трехфазной сети.

Подключение приборов учета электроэнергии к трехфазной сетиИсточник i.ytimg.com
Как правильно подключиться к трехфазной сети напряжением в 380 вольт

В случае с линейным подсоединением в 220 вольт все довольно просто. Один провод является фазным, другой – с нулевым потенциалом. Достаточно применить простейшую формулу (P = U × I), чтобы узнать мощность в сети. Но в этих знаниях обывателю и нет необходимости, поскольку буквально все бытовые приборы в этом плане однотипны.

Другое дело, когда есть нужда подключить в своих целях асинхронный двигатель. Для его полноценной работы линейного напряжения не хватит. Нужна более мощная электрическая сеть. Но если она уже имеется, то крайне полезно знать способ ее подсоединения.

Подключение к трехфазной сети треугольником и звездойИсточник zadocs.ru

Расчет фактической мощности.

Вариантов подключения много. Но на практике обычно применяются только два – звезда или треугольник. В зависимости от выбранного, мощность трехфазного тока может несколько меняться. Когда подключение выполняется по четырем проводам (три фазы и ноль), то выбирают треугольник. Если дополнительно присутствует еще и жила заземления – звезду.

Формулы для расчета и примеры

Для самых точных расчетов всегда учитывают реактивную нагрузку. Ее имеют все индуктивные приборы. То есть те, которые в своей конструкции используют обмотку. Это электродвигатели, трансформаторы, дроссели. Также реактивная мощность зависит и от емкостной нагрузки, которую имеют конденсаторы.

Перед проведением расчетов нужно просто запомнить:

  • Резистор берет на себя только активную мощность. Впоследствии она выделяется в виде света или тепла.
  • Катушка индуктивности провоцирует реактивную реакцию, которая выражается в виде магнитного поля.
  • Конденсатор вырабатывает реактивное сопротивление.

Рассчитать мощность трехфазной сети можно по формуле:

P = (U1 × I1 × cosϕ1) + (U2 × I2 × cosϕ2) + (U3 × I3× cosϕ3)

Виды подключения к трехфазной сети и основные формулы для расчетовИсточник rusenergetics.ru

U и I – это напряжение и сила тока. Цифры обозначают порядковый номер фазы (у нас их три). А cosϕ – коэффициент мощности, который находят перемножением друг на друга активной и реактивной нагрузки. Первая величина обычно считается постоянной – 1.

В большинстве случаев реактивная нагрузка в сети очень незначительна. Поэтому коэффициенту присуждается значение – 0,95. Это работа электроплиты, обогревателя, лампочек накаливания, электрочайника. Но если к сети подключить сварочный аппарат или насос с мощным двигателем, реактивная нагрузка уже будет значительно отличаться. А для простоты расчетов, при использовании таких агрегатов, коэффициенту присуждают значение – 0,8.

Если рассматривать каждую фазу, как отдельную линейную нагрузку, то можно значительно сократить расчет мощности трехфазной сети. Ведь можно считать, что по каждой фазе идет напряжение в 220 вольт. И сила тока для всех линий одинакова.

Поэтому формула мощности трехфазного тока упрощается:

P = 3 × 220 × I × cosϕ

Чтобы узнать силу тока, необходимо найти значение сопротивления (R) сети. И тогда можно воспользоваться формулой: I = U / R. Напряжение (U) берется линейное – 220 вольт.

Цифровой ваттметр для трехфазной сетиИсточник asset.conrad.com
Правильное подключение трехфазного счетчика – в зависимости от его разновидности

Измерение мощности и силы тока

Как уже видно, остается подставить значение коэффициента и найти силу тока. Можно опять обратится к вышеупомянутому Акту. Но лучше всего произвести самостоятельные замеры. Хотя бы при помощи обычного мультиметра. Заодно и проверить – одинаковая ли сила тока на каждой фазе.

Если она будет отличаться, то придется применять первую, более сложную, формулу мощности трехфазного тока. И тогда расчеты будут намного точнее. Но иногда намного проще воспользоваться ваттметром. Этот измерительный прибор часто монтируют в современные устройства для учета электроэнергии. И в этом случае все показания по каждой фазе можно увидеть на специальном дисплее.

А имея обычный ваттметр для однофазной сети, можно:

  • Подключить его к любой трехфазной линии, если при подсоединении использовалась звезда с нулем, а нагрузка симметрична. После снятий показаний, их умножают на 3.
  • Для несимметричной нагрузки потребуются три ваттметра (на каждую линию), а все результаты суммируются.
  • Для треугольника нужны только два ваттметра. Показания также суммируются.

Чаще всего в быту практикуется подсоединение с симметричной нагрузкой. Так и учет вести проще, и параметры сети улучшаются. Поэтому в основном для измерений первый вариант самый актуальный.

Вариант измерения несимметричной нагрузки в трехфазной сетиИсточник konspekta.net

Как рассчитать мощность электрического тока?

Заключение

Расчет мощности трехфазного тока необходим в случае подключения к сети сложных приборов индуктивного типа. К таким причисляются все асинхронные электродвигатели и различные трансформаторы. Например, сварочный аппарат работает по индуктивному принципу.

Для точных расчетов используют сложные формулы. При этом последовательно высчитывают все параметры каждой фазной линии. Такие вычисления больше подходят для производства. Для бытовых целей все расчеты значительно упрощаются, поскольку уже известны все допустимые средние значения коэффициентов. И минимальная погрешность в результатах не отразиться на работоспособности аппаратуры, подключенной к трехфазной сети.

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Мощность в электрической цепи представляет собой энергию, потребляемую нагрузкой от источника в единицу времени, показывая скорость ее потребления. Единица измерения Ватт [Вт или W]. Сила тока отображает количество энергии прошедшей за величину времени, то есть указывает на скорость прохождения. Измеряется в амперах [А или Am]. А напряжение протекания электрического тока (разность потенциалов между двумя точками) измеряется в вольтах. Сила тока прямо пропорциональна напряжению.

Чтобы самостоятельно рассчитать соотношение Ампер / Ватт или Вт / А, нужно использовать всем известный закон Ома. Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения. Определяется одним из трех равенств: P = I * U = R * I² = U²/R.

Следовательно, чтобы определить мощность источника потребления энергии, когда известна сила тока в сети, нужно воспользоваться формулой: Вт (ватты) = А (амперы) x I (вольты). А чтобы произвести обратное преобразование, надо перевести мощность в ваттах на силу потребления тока в амперах: Ватт / Вольт. Когда же имеем дело с 3-х фазной сетью, то придется еще и учесть коэффициент 1,73 для силы тока в каждой фазе.

Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?

Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:

I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтахесли сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.

Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:

P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.

А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.

Калькулятор ватт в амперы

* Используйте e для научных обозначений. Например: 5e3, 4e-8, 1.45e12

Расчет мощности постоянного тока в амперах

Ток I в амперах (A) равен мощности P в ваттах (Вт), деленной на напряжение V в вольтах (В):

Расчет мощности однофазного переменного тока в амперах

Фазный ток I в амперах (A) равен мощности P в ваттах (Вт), деленной на коэффициент мощности PF, умноженный на действующее значение напряжения V в вольтах (В):

Коэффициент мощности резистивно-импедансной нагрузки равен 1.

Расчет трехфазной мощности переменного тока в амперах

Расчет с линейным напряжением

Фазовый ток I в амперах (A) равен мощности P в ваттах (Вт), деленной на квадратный корень из 3-х кратного коэффициента мощности PF, умноженного на действующее значение линейного напряжения V L-L в вольтах (В):

I (A) = P (W) / ( 3 × PF × V L-L (V) )

Коэффициент мощности резистивно-импедансной нагрузки равен 1.

Расчет по напряжению от линии к нейтрали

Фазный ток I в амперах (A) равен мощности P в ваттах (Вт), деленной на 3-кратный коэффициент мощности PF, умноженный на действующее значение напряжения V L-N между фазой и нейтралью в вольтах (В):

I (A) = P (W) / (3 × PF × V L-N (V) )

Коэффициент мощности резистивно-импедансной нагрузки равен 1.

Типичные значения коэффициента мощности

Не используйте типичные значения коэффициента мощности для точных расчетов.

Перевод ватт (Вт) в амперы (А)

Инструкция по использованию: Чтобы перевести ватты (Вт) в амперы (А), введите мощность P в ваттах (Вт), напряжение U в вольтах (В), выберите коэффициент мощности PF от 0,1 до 1 (для переменного тока), затем нажмите кнопку “Рассчитать”. Таким образом будет получено значение силы тока I в амперах (А).

  • Калькулятор Вт в А (постоянный ток)
  • Калькулятор Вт в А (1 фаза, переменный ток)
  • Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, линейное напряжение)
  • Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, фазное напряжение)

Калькулятор Вт в А (постоянный ток)

Формула для перевода Вт в А

Сила тока I в амперах (А) сети с постоянным током равняется мощности P в ваттах (Вт), деленной на напряжение U в вольтах (В).

Калькулятор Вт в А (1 фаза, переменный ток)

Формула для перевода Вт в А

Сила тока I в амперах (А) однофазной сети с переменным током равняется мощности P в ваттах (Вт), деленной на произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, линейное напряжение)

Формула для перевода Вт в А

Сила тока I в амперах (А) трехфазной сети с линейным напряжением равна мощности P в ваттах (Вт), деленной на произведение коэффициента мощности PF, напряжения U в вольтах (В) и квадратного корня из трех.

Калькулятор Вт в А (3 фазы, переменный ток, фазное напряжение)

Формула для перевода Вт в А

Сила тока I в амперах (А) трехфазной сети с фазным напряжением равна мощности P в ваттах (Вт), деленной на утроенное произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

Калькулятор перевода силы тока в мощность

Для расчёта нагрузки на электрическую сеть и затрат электроэнергии можно использовать специальный калькулятор перевода силы тока в мощность. Такая функция появилась недавно, значительно облегчив ручное определение.

Хотя формулы известны давно, далеко не все хорошо знают физику, чтобы самостоятельно определять силу тока в сети. Калькулятор помогает с этим, поскольку для работы достаточно знать напряжение и мощность.

  1. Что такое мощность Ватт [Вт]
  2. Что такое Сила тока. Ампер [А]
  3. Сколько Ватт в 1 Ампере?
  4. Таблица перевода Ампер – Ватт
  5. Зачем нужен калькулятор
  6. Как пользоваться

Что такое мощность Ватт [Вт]

Мощность — величина, определяющая отношение работы, которую выполняет источник тока, за определённый промежуток времени. Один ватт соответствует произведению одного ампера на один вольт, но при определении трат на электроэнергию используется величина киловатт/час.

Она соответствует расходу одной тысячи ватт за 60 минут работы. Именно по этому показателю определяется стоимость услуг электроэнергии.

В большинстве случаев мощность, которую потребляет прибор, указана в технической документации или на упаковке. Указанное количество производится за один час работы.

Например, компьютер с блоком питания 500 Вт будет крутить 1 кВт за 2 часа работы.

Помочь определить силу тока при известной мощности поможет калькулятор, который делает перевод одной физической величины в другую.

Что такое Сила тока. Ампер [А]

Сила тока представляет собой скорость, с которой электрический заряд течёт по проводнику. Один ампер равен заряду в один кулон, который проходит через проводник за одну секунду. Один кулон представляет собой очень большой заряд, поэтому в большинстве устройств эта величина измеряется в миллиамперах.

Сила тока зависит от сечения проводника и его длины. Это необходимо учитывать при планировке сооружений, а также выборе электрических приборов. Хотя большинству не следует задумываться на этот счёт, поскольку это задача инженеров и проектировщиков.

Сколько Ватт в 1 Ампере?

Для определения мощности цепи также важно понятие напряжения. Это электродвижущая сила, перемещающая электроны. Она измеряется в вольтах. Большинство приборов имеют в документации эту характеристику.

Чтобы определить мощность при силе тока в один ампер, необходимо узнать напряжение сети. Так, для розетки в 220 вольт получится: P = 1*220 = 220 Вт. Формула для расчёта: P = I*U, где I — сила тока, а U — напряжение. В трёхфазной сети нужно учитывать поправочный коэффициент, отражающий процент эффективности работы. В большинстве случаев он составляет от 0,67 до 0,95.

Таблица перевода Ампер – Ватт

Для перевода ватт в амперы необходимо воспользоваться предыдущей формулой, развернув её. Чтобы вычислить ток, необходимо разделить мощность на напряжение: I = P/U. В следующей таблице представлена сила тока для приборов с различным напряжением — 6, 12, 24, 220 и 380 вольт.

Помните, что для сетей с высоким напряжением, указанная сила тока отличается в зависимости от коэффициента полезного действия.

Таблица соотношения ампер и ватт, в зависимости от напряжения.

12В 24В 220В 380В
5 Вт 0,83А 0,42А 0,21А 0,02А 0,008А
6 Вт 1,00А 0,5А 0,25А 0,03А 0,009А
7 Вт 1,17А 0,58А 0,29А 0,03А 0,01А
8 Вт 1,33А 0,66А 0,33А 0,04А 0,01А
9 Вт 1,5А 0,75А 0,38А 0,04А 0,01А
10 Вт 1,66А 0,84А 0,42А 0,05А 0,015А
20 Вт 3,34А 1,68А 0,83А 0,09А 0,03А
30 Вт 5,00А 2,5А 1,25А 0,14А 0,045А
40 Вт 6,67А 3,33А 1,67А 0,13А 0,06А
50 Вт 8,33А 4,17А 2,03А 0,23А 0,076А
60 Вт 10,00А 5,00А 2,50А 0,27А 0,09А
70 Вт 11,67А 5,83А 2,92А 0,32А 0,1А
80 Вт 13,33А 6,67А 3,33А 0,36А 0,12А
90 Вт 15,00А 7,50А 3,75А 0,41А 0,14А
100 Вт 16,67А 3,33А 4,17А 0,45А 0,15А
200 Вт 33,33А 16,66А 8,33А 0,91А 0,3А
300 Вт 50,00А 25,00А 12,50А 1,36А 0,46А
400 Вт 66,66А 33,33А 16,7А 1,82А 0,6А
500 Вт 83,34А 41,67А 20,83А 2,27А 0,76А
600 Вт 100,00А 50,00А 25,00А 2,73А 0,91А
700 Вт 116,67А 58,34А 29,17А 3,18А 1,06А
800 Вт 133,33А 66,68А 33,33А 3,64А 1,22А
900 Вт 150,00А 75,00А 37,50А 4,09А 1,37А
1000 Вт 166,67А 83,33А 41,67А 4,55А 1,52А

Используя таблицу также легко определить мощность, если известны напряжение и сила тока. Это пригодится не только для расчёта потребляемой энергии, но и для выбора специальной техники, отвечающей за бесперебойную работу или предотвращающей перегрев.

Зачем нужен калькулятор

Онлайн-калькулятор применяется для перевода двух физических величин друг в друга. Перевести амперы в ватты при помощи такого калькулятора — минутное дело. Сервис позволит быстро вычислить необходимую характеристику прибора, определить электроэнергию, которую будет расходовать техника за час работы.

Как пользоваться

Чтобы перевести ток в мощность, достаточно ввести номинальное напряжение и указать вторую известную величину. Калькулятор автоматически рассчитает неизвестный показатель и выведет результат.

Узнать напряжение и стандартную силу тока можно в технической документации устройства. Для приборов бытовой техники обычно указывается мощность, из которой также легко вычислить ток. Для удобства в калькуляторе можно переключать ватты на киловатты, а ампера на миллиамперы.

Расчет мощности электричества при ремонте и проектировании

Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля

Калькулятор перевода киловатт в лошадиные силы

Калькулятор перевода давления в бар на давление в мегапаскалях, килограмм силы, фунт силы и амосферах

Калькулятор расчета времени разряда АКБ

Онлайн калькулятор расчета времени зарядки АКБ (постоянным током), сколько заряжать аккумулятор

Калькулятор перевода амперы в киловатты (сила тока в мощность)

Мощность — энергия, потребляемая нагрузкой от источника в единицу времени (скорость потребления, измеряется в Ватт). Сила тока — количество энергии, прошедшей за величину времени (скорость прохождения, измеряется в амперах).

Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения.

Чтобы перевести Ватты в Амперы, понадобится формула: I = P / U, где I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтах.

Если сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз. Корень из трех приблизительно равен 1,73. Чтобы перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), надо применить формулу:

P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.

Таблица перевода Ампер – Ватт:

220 В

380 В

Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.

Сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Если полная мощность двигателя 5,5 киловатт, то потребляемая активная мощность 5,5*0,87= 4,7 киловатта. Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю. И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя.

Вам нужна дешевая дизельная электростанция? Посмотрите наш каталог ДГУ по специальной цене.
Возможно, будет выгоднее купить дизельную электростанцию, чем брать ее в аренду.

Расчет номинального тока электродвигателя | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Решил написать статью о расчете номинального тока для трехфазного электродвигателя.

Этот вопрос является актуальным и кажется на первый взгляд не таким и сложным, но почему-то в расчетах зачастую возникают ошибки.

В качестве примера для расчета я возьму трехфазный асинхронный двигатель АИР71А4 мощностью 0,55 (кВт).

Вот его внешний вид и бирка с техническими данными.

Если двигатель Вы планируете подключать в трехфазную сеть 380 (В), то значит его обмотки нужно соединить по схеме «звезда», т.е. на клеммнике необходимо соединить выводы V2, U2 и W2 между собой с помощью специальных перемычек.

При подключении этого двигателя в трехфазную сеть напряжением 220 (В) его обмотки необходимо соединить треугольником, т.е. установить три перемычки: U1-W2, V1-U2 и W1-V2.

Если же Вы решите подключить этот двигатель в однофазную сеть 220 (В), то его обмотки также должны быть соединены треугольником.

Для информации: почитайте подробную статью о схемах соединения обмоток в «звезду» и «треугольник».

Для правильного выбора автоматического выключателя (или предохранителей) и тепловых реле для защиты двигателя, а также для выбора контактора для его управления, в первую очередь нам нужно знать номинальный ток двигателя для конкретной схемы соединения обмоток.

Обычно, номинальные токи указаны прямо на бирке, поэтому можно смело ориентироваться на них. Но иногда циферки не видны или стерты, а известна только лишь мощность двигателя или другие его параметры.

Такое очень часто встречается, но еще чаще бирка вообще отсутствует или так затерта, что на ней абсолютно ничего не видно — приходится только догадываться, что там изображено.

Но это отдельный случай и что делать в таких ситуациях, я расскажу Вам в ближайшее время.

В данной же статье я хочу акцентировать Ваше внимание на формулу по расчету тока двигателя, потому что даже не все «специалисты» ее знают, хотя может и знают, но не хотят вспомнить основы электротехники.

Итак, приступим.

Внимание! Мощность на шильдике двигателя указывается не электрическая, а механическая, т.е. полезная механическая мощность на валу двигателя. Об этом отчетливо говорится в действующем ГОСТ Р 52776-2007, п.5.5.3:

Полезную механическую мощность обозначают, как Р2.

Чаще всего мощность двигателя указывают не в ваттах (Вт), а в киловаттах (кВт). Для тех кто забыл, читайте статью о том, как перевести ватты в киловатты и наоборот.

Еще реже, на бирке указывают мощность в лошадиных силах (л.с.), но такого я ни разу еще не встречал на своей практике. Для информации: 1 (л.с.) = 745,7 (Ватт).

Но нас интересует именно электрическая мощность, т.е. мощность, потребляемая двигателем из сети. Активная электрическая мощность обозначается, как Р1 и она всегда будет больше механической мощности Р2, т.к. в ней учтены все потери двигателя.

1. Механические потери (Рмех.)

К механическим потерям относятся трение в подшипниках и вентиляция. Их величина напрямую зависит от оборотов двигателя, т.е. чем выше скорость, тем больше механические потери.

У асинхронных трехфазных двигателей с фазным ротором еще учитываются потери между щетками и контактными кольцами. Более подробно об устройстве асинхронных двигателей Вы можете почитать здесь.

2. Магнитные потери (Рмагн.)

Магнитные потери возникают в «железе» магнитопровода. К ним относятся потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании сердечника.

Величина магнитных потерь в статоре зависит от частоты перемагничивания его сердечника. Частота всегда постоянная и составляет 50 (Гц).

Магнитные потери в роторе зависят от частоты перемагничивания ротора. Эта частота составляет 2-4 (Гц) и напрямую зависит от величины скольжения двигателя. Но магнитные потери в роторе имеют малую величину, поэтому в расчетах чаще всего не учитываются.

3. Электрические потери в статорной обмотке (Рэ1)

Электрические потери в обмотке статора вызваны их нагревом от проходящих по ним токам. Чем больше ток, чем больше нагружен двигатель, тем больше электрические потери — все логично.

4. Электрические потери в роторе (Рэ2)

Электрические потери в роторе аналогичны потерям в статорной обмотке.

5. Прочие добавочные потери (Рдоб.)

К добавочным потерям можно отнести высшие гармоники магнитодвижущей силы, пульсацию магнитной индукции в зубцах и прочее. Эти потери очень трудно учесть, поэтому их принимают обычно, как 0,5% от потребляемой активной мощности Р1.

Все Вы знаете, что в двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. Если объяснить чуть подробнее, то при подведенной к двигателю электрической активной мощности Р1, некоторая ее часть затрачивается на электрические потери в обмотке статора и магнитные потери в магнитопроводе. Затем остаточная электромагнитная мощность передается на ротор, где она расходуется на электрические потери в роторе и преобразуется в механическую мощность. Часть механической мощности уменьшается за счет механических и добавочных потерь. В итоге, оставшаяся механическая мощность — это и есть полезная мощность Р2 на валу двигателя.

Все эти потери и заложены в единственный параметр — коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, который обозначается символом «η» и определяется по формуле:

η = Р2/Р1

Кстати, КПД примерно равен 0,75-0,88 для двигателей мощностью до 10 (кВт) и 0,9-0,94 для двигателей свыше 10 (кВт).

Еще раз обратимся к данным, рассматриваемого в этой статье двигателя АИР71А4.

На его шильдике указаны следующие данные:

  • тип двигателя АИР71А4
  • заводской номер № ХХХХХ
  • род тока — переменный
  • количество фаз — трехфазный
  • частота питающей сети 50 (Гц)
  • схема соединения обмоток ∆/Y
  • номинальное напряжение 220/380 (В)
  • номинальный ток при треугольнике 2,7 (А) / при звезде 1,6 (А)
  • номинальная полезная мощность на валу Р2 = 0,55 (кВт) = 550 (Вт)
  • частота вращения 1360 (об/мин)
  • КПД 75% (η = 0,75)
  • коэффициент мощности cosφ = 0,71
  • режим работы S1
  • класс изоляции F
  • класс защиты IP54
  • название предприятия и страны изготовителя
  • год выпуска 2007

Расчет номинального тока электродвигателя

В первую очередь необходимо найти электрическую активную потребляемую мощность Р1 из сети по формуле:

Р1 = Р2/η = 550/0,75 = 733,33 (Вт)

Величины мощностей подставляются в формулы в ваттах, а напряжение — в вольтах. КПД (η) и коэффициент мощности (cosφ) — являются безразмерными величинами.

Но этого не достаточно, потому что мы не учли коэффициент мощности (cosφ), а ведь двигатель — это активно-индуктивная нагрузка, поэтому для определения полной потребляемой мощности двигателя из сети воспользуемся формулой:

S = P1/cosφ = 733,33/0,71 = 1032,85 (ВА)

Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в звезду:

Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·380) = 1,57 (А)

Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:

Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·220) = 2,71 (А)

Как видите, получившиеся значения равны токам, указанным на бирке двигателя.

Для упрощения, выше приведенные формулы можно объединить в одну общую. В итоге получится:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η)

Поэтому, чтобы определить номинальный ток двигателя, необходимо в данную формулу подставлять механическую мощность Р2, взятую с бирки, с учетом КПД и коэффициента мощности (cosφ), которые указаны на той же бирке или в паспорте на электродвигатель.

Перепроверим формулу.

Ток двигателя при соединении обмоток в звезду:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·380·0,71·0,75) = 1,57 (А)

Ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·220·0,71·0,75) = 2,71 (А)

Надеюсь, что все понятно.

Примеры

Решил привести еще несколько примеров с разными типами двигателей и мощностями. Рассчитаем их номинальные токи и сравним с токами, указанными на их бирках.

1. Асинхронный двигатель 2АИ80А2ПА мощностью 1,5 (кВт)

Как видите, этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 380 (В), т.к. его обмотки собраны в звезду внутри двигателя, а в клеммник выведено всего три конца, поэтому:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 1500/(1,73·380·0,85·0,82) = 3,27 (А)

Полученный ток 3,27 (А) соответствует номинальному току 3,26 (А), указанному на бирке.

2. Асинхронный двигатель АОЛ2-32-4 мощностью 3 (кВт)

Данный двигатель можно подключать в трехфазную сеть напряжением, как на 380 (В) звездой, так и на 220 (В) треугольником, т.к. в клеммник у него выведено 6 концов:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·380·0,83·0,83) = 6,62 (А) — звезда

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·220·0,83·0,83) = 11,44 (А) — треугольник

Полученные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на бирке.

3. Асинхронный двигатель АИРС100А4 мощностью 4,25 (кВт)

Аналогично, предыдущему.

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·380·0,78·0,82) = 10,1 (А) — звезда

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·220·0,78·0,82) = 17,45 (А) — треугольник

Расчетные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на шильдике двигателя.

4. Высоковольтный двигатель А4-450Х-6У3 мощностью 630 (кВт)

Этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 6 (кВ). Схема соединения его обмоток — звезда.

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 630000/(1,73·6000·0,86·0,947) = 74,52 (А)

Расчетный ток 74,52 (А) соответствует номинальному току 74,5 (А), указанному на бирке.

Дополнение

Представленные выше формулы это конечно хорошо и по ним расчет получается более точным, но есть в простонародье более упрощенная и приблизительная формула для расчета номинального тока двигателя, которая наибольшее распространение получила среди домашних умельцев и мастеров.

Все просто. Берете мощность двигателя в киловаттах, указанную на бирке и умножаете ее на 2 — вот Вам и готовый результат. Только данное тождество уместно для двигателей 380 (В), собранных в звезду. Можете проверить и поумножать мощности приведенных выше двигателей. Но лично я же настаиваю Вам использовать более точные методы расчета.

P.S. А вот теперь, как мы уже определились с токами, можно приступать к выбору автоматического выключателя, предохранителей, тепловой защиты двигателя и контакторов для его управления. Об этом я расскажу Вам в следующих своих публикациях. Чтобы не пропустить выход новых статей — подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки электрика». До новых встреч.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:


Расчет базового и единичного импеданса



Расчет поблочного и базового импеданса Веб-страница не работает, так как не включен JavaScript. Скорее всего, вы просматриваете с помощью веб-сайта Dropbox или другой ограниченной среды браузера.

Следующие калькуляторы вычисляют различные базовые и удельные величины, обычно используемые в расчетной системе анализа инженерами энергосистем.

Калькулятор-1


Известные переменные: Базовая трехфазная мощность, базовое междуфазное напряжение

Формулы и переменные


0

Изменение базовой формулы

2

Где:

Z BASE = Базовый импеданс
KV LL KV LL = Базовое напряжение (Кило-вольт)
MVA 3F = Базовая мощность
A База = Базовый ток
Z PU = На единицу импеданса
Z PU ДАННЫЙ = Дан на единицу импеданса
Z = Импеданс элемента.е. Конденсатор, реактор, трансформатор, кабель и т. Д. = 3-фазная батарея конденсаторов
X» = сверхпереходное реактивное сопротивление двигателя
LRM = множитель с заторможенным ротором

Исходные данные


Система расчетов на единицы представляет собой метод, при котором импедансы и величины системы нормализуются для различных уровней напряжения к общему основанию.Благодаря устранению влияния переменных напряжений необходимые расчеты упрощаются.

Чтобы использовать поблочный метод, мы нормализуем все системные импедансы (и проводимости) в рассматриваемой сети к общему основанию. Эти нормализованные импедансы известны как импедансы на единицу. Любой удельный импеданс будет иметь одинаковое значение как на первичной, так и на вторичной обмотках трансформатора и не зависит от уровня напряжения.

Сеть импедансов на единицу может быть решена с помощью стандартного сетевого анализа.

Существует четыре основных величины: базовые МВА, базовые KV, базовые омы и базовые амперы. Когда любые два из четырех присваиваются, два других могут быть получены. Общепринятой практикой является присвоение базовых значений исследования MVA и KV. Затем рассчитываются базовые ампер и базовые омы для каждого из уровней напряжения в системе. Назначенная МВА может быть номиналом МВА одного из основных элементов системного оборудования или более удобным числом, например, 10 МВА или 100 МВА. Выбор последнего имеет некоторое преимущество общности, когда проводится много исследований, в то время как первый выбор означает, что импеданс или реактивное сопротивление по крайней мере одного значимого компонента не нужно будет преобразовывать в новую базу.Номинальные линейные напряжения системы обычно используются в качестве базовых напряжений, а 3-фазная мощность используется в качестве базовой мощности.

Асимметричный/трехфазный поток мощности — документация pandapower 2.3.0 проблема с потоком.

Доступны следующие алгоритмы:

ускорения)

Используется только для сети прямой последовательности

Сети нулевой и обратной последовательности используют метод ввода тока

Vновое = Y.inv * Указан (из s_abc/v_abc старый)

Рассчитано = Y * Vновое

calculate_voltage_angles (bool, «auto») — учитывать углы напряжения в расчете потока нагрузки

Если True, углы напряжения ext_grids и смещения трансформатора учитывается при расчете нагрузки. Учитывая напряжение углы необходимы только в ячеистых сетях, которые обычно обнаруживаются при более высоких уровнях напряжения. calculate_voltage_angles в режиме «авто» по умолчанию:

Уровень напряжения сети определяется как максимальное номинальное напряжение любой шины в сети, которая подключена к линии.

max_iteration (int, «auto») — максимальное количество выполняемых итераций в алгоритме потока мощности.

В «автоматическом» режиме значение по умолчанию зависит от решателя потока мощности:

Для трехэтапных вычислений расширено до 3 * max_iteration

толерантность_mva (с плавающей запятой, 1e-8) — условие завершения потока нагрузки ссылаясь на несоответствие P/Q мощности узла в MVA

trafo_model — аналоги моделей трансформатора

  • «т» — трансформатор моделируется эквивалентным модели Т.

  • «пи» — не рекомендуется, так как он менее точен, чем Т-модель.

Итак, для трехфазного потока нагрузки это не

реализовано

trafo_loading (str, «current») — режим расчета для трансформаторная нагрузка

Нагрузка трансформатора может быть рассчитана относительно номинальной тока или номинальной мощности. В обоих случаях общий трансформатор нагрузка определяется как максимальная нагрузка с двух сторон трансформатор.

расход и номинальный ток трансформатора. Это рекомендуется урегулирование, так как тепловые, а также магнитные эффекты в трансформатор зависит от тока. — «мощность» — нагрузка трансформатора дана как отношение кажущейся поток мощности к номинальной полной мощности трансформатора.

Enforce_q_lims (логическое значение, ложь)

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — учитывайте реактивную мощность генератора лимиты

Если True, ограничения реактивной мощности в сети.gen.max_q_mvar/min_q_mvar соблюдаются в потоке нагрузки. Это делается запуском второго поток нагрузки при нарушении пределов реактивной мощности на каком-либо генераторе, так что время выполнения для потока загрузки будет увеличиваться, если реактивный власть должна быть ограничена.

Примечание: force_q_lims работает, только если алгоритм=”nr”!

check_connectivity (bool, True) — выполнить дополнительное подключение тест после конвертации с pandapower на PYPOWER

Если True, дополнительный тест подключения на основе SciPy Compressed Выполняются подпрограммы разреженного графа.Если проверка обнаружит незагруженные автобусы, они выведены из эксплуатации в КПП

voltage_depend_loads (логическое, истинное)

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — рассмотрение нагрузки, зависящие от напряжения. Если False, net.load.const_z_percent и net.load.const_i_percent не учитываются, т.е. net.load.p_mw и net.load.q_mvar считаются нагрузками постоянной мощности.

рассмотрите_линейную_температуру (логическое значение, Ложь)

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — регулировка линии импеданс, основанный на заданной температуре линии.Если True, net.line должен содержат столбец «temperature_grade_celsius». Температура коэффициент зависимости альфа должен быть указан в net.line.alpha

столбец

, в противном случае используется значение по умолчанию 0,004

**KWARGS:

numba (bool, True) — Активация JIT-компилятора numba в решатель ньютона

Если установлено значение True, компилятор numba JIT используется для создания матрицы для потока мощности, что приводит к значительному быстродействию улучшения.

switch_rx_ratio (с плавающей запятой, 2)

(Не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — rx_ratio шина-шина-переключатели. Если импеданс равен нулю, шины, соединенные замкнутым переключателем шина-шина сливаются, чтобы смоделировать идеальный автобус. В противном случае они моделируются как ветви с сопротивлением, определенным как столбец z_ohm в переключателе таблица и этот параметр

delta_q

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — допуск реактивной мощности для опции «enforce_q_lims» в квар — помогает сходимости в некоторых случаях.

trafo3w_losses

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — определяет, где потери разомкнутого контура в трех обмотках учитываются трансформаторы. Допустимые варианты: «hv», «mv», «lv». для стороны ВН/СН/НН или «звезда» для точки звезды.

v_debug (логическое значение, ложь)

(Не тестировалось с 3-х фазным потоком нагрузки) — если True, значения напряжения в каждом итерация Ньютона-Рафсона регистрируется в ppc

init_vm_pu (строка/число с плавающей запятой/массив/серия, нет)

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — позволяет определить инициализация специально для величин напряжения.Работает только с init == «auto»!

элемента, управляемых напряжением в сети — «плоский» для плоского старта с 1.0 — «результаты»: вектор величины напряжения берется из таблицы результатов — поплавок, с помощью которого инициализируются все величины напряжения — итерация со значением величины напряжения для каждой шины (длина и порядок должны соответствовать шинам в net.bus) — серия pandas со значением величины напряжения для каждой шины (индексы должны совпадать с индексами в net.bus)

init_va_grade (строка/число с плавающей запятой/массив/серия, нет)

(не тестировалось с трехфазным потоком нагрузки) —

Позволяет определить инициализацию специально для углов напряжения.Работает только с init == «auto»!

, если вычисляются углы или 0 в противном случае — «dc»: углы напряжения инициализируются из потока мощности постоянного тока. — «flat» для плоского старта с 0 — «результаты»: вектор угла напряжения берется из таблицы результатов — поплавок, с помощью которого инициализируются все углы напряжения — итерация со значением угла напряжения для каждой шины (длина и порядок должен совпадать с автобусами в net.bus) — серия pandas со значением угла напряжения для каждой шины (индексы должны соответствовать индексам в сети.автобус)

повторно использовать (слово, нет)

(не тестировалось с 3-фазным потоком нагрузки) — повторное использование внутренних переменных потока мощности для расчет временных рядов

Содержит словарь со следующими параметрами: _is_elements: если True в сервисе элементы не фильтруются снова и берутся из последнего результата в net[«_is_elements»] ppc: если True, ppc берется из сети [“_ppc”] и обновляется. вместо полной реконструкции Ybus: если True, матрица проводимости (Ybus, Yf, Yt) берется из ppc[«внутренний»] и не реконструированный

ignore_open_switch_branches (логическое значение, ложь)

(не тестировалось с 3-х фазным потоком нагрузки) — если True нет вспомогательного шины создаются для филиалов при размыкании коммутаторов в филиале.Вместо этого филиалы выведены из эксплуатации

Анализ трехфазных сетей в условиях возмущения

Расчет

трехфазных сетей

Определение размеров установки и используемого оборудования, настройки защитных устройств и анализ электрических явлений часто требуют расчета токов и напряжений в электрических сетях.

Анализ трехфазных сетей в условиях возмущения

Целью настоящего «Методика Cahier» является изложение простого метода расчета всех этих параметров в трехфазных сетях , подверженных возмущению, с использованием метода симметричных компонентов, и предоставить конкретные примеры приложений.


Несимметричные и симметричные операции

В нормальном, сбалансированном, симметричном режиме исследование трехфазных сетей может быть сведено к исследованию эквивалентной однофазной сети с напряжениями, равными напряжениям между фазой и нейтралью сеть, токи, равные токам сети, и импедансы, равные импедансам сети, известные как циклические импедансы.

Асимметричная работа может возникнуть в сети, если имеется дисбаланс в системе напряжений или импедансов электрических элементов (из-за неисправности или конструктивно).

Если асимметрия значительна, упрощение больше невозможно, поскольку отношения в различных проводниках нельзя определить с помощью циклического импеданса для каждого элемента сети. Общий метод, основанный на законах Ома и Кирхгофа, возможен, но он сложен и трудоемок.

Метод симметричных компонентов , описанный в этом документе, упрощает расчеты и обеспечивает гораздо более простое решение, сводя его к суперпозиции трех независимых однофазных сетей.

После краткого обзора векторных концепций этот метод поясняется ссылками на основные приложения для различных типов коротких замыканий, после чего следуют рабочие примеры реальных случаев.

АВТОР: Schneider Electric эксперт | Benoît de METZ-NOBLAT

Анализ трехфазных сетей в условиях возмущения с использованием симметричных компонентов – Расчет Schneider Electric

на единицу | Примеры системы на единицу

) метод расчета часто используется в качестве вспомогательного средства при анализе электрических систем, работающих при различных уровнях напряжения. Определение удельных значений не является конечной целью исследования. Определенные на единицу значения служат для помощи в расчете других системных значений. В частности, метод расчета на единицу часто используется при расчете токов короткого замыкания.

Система расчетов PU была более распространена в последние годы. Однако наличие компьютерных программ для системного анализа несколько уменьшило потребность в системе расчетов ПУ.Тем не менее, человеку, связанному с трехфазным электричеством, было бы полезно понять метод PU, его механику и то, как он используется.

Метод на единицу использует так называемые базовые значения. Выбранные значения параметров сравниваются с выбранными базовыми значениями и присваиваются удельным значениям. Номера PU становятся безразмерными.

Значение PU можно легко преобразовать обратно в напряжение, мощность или любое другое значение, если известно базовое значение. Хотя система PU, скорее всего, может использоваться для систем, отличных от электрических систем, она, вероятно, используется в основном с электрическими параметрами.

Система PU в основном имеет дело со значениями мощности, напряжения, тока и импеданса. В качестве базовых значений выбираются любые две переменные. Выбор двух базовых значений затем фиксирует другие значения. Тогда количество на единицу становится отношением выбранного параметра к выбранному базовому значению. В основном,

на единицу = (текущая стоимость) ÷ (базовая стоимость)

значения на единицу иногда выражаются в процентах, а не в соотношении. Например, если базовое значение напряжения было выбрано равным 13 800 В, а текущее значение равно 11 000 В, значение напряжения на единицу равно

В PU = 11 000 ÷ 13 800 = 0.797 PU или

В PU = 0,797 (100) = 79,7 % PU

Часто в качестве базовых значений берутся паспортные данные, но это не обязательно. Далее следуют некоторые основные соотношения, которые различаются для однофазных систем и трехфазных систем .

Одна фаза на единицу системы

, как правило,

P Base = 1 PU

V Base = 1 PU

Пусть,

Q Base = Реактивная мощность

S Base = кажущаяся мощность

Остальные значения могут быть получены из обычных соотношений

\[\begin{array}{*{35}{l}}   S\text{ }=\text{ }IV  \\   P\ text{ }=\text{ }S\text{ }cos\text{ }\varphi   \\   Q\text{ }=\text{ }S\text{ }sin\text{ }\varphi   \\   V\text{ }=\text{ }I\cdot Z  \\   Z\text{ }=\text{ }R\text{ }+\text{ }jX  \\   {{I}_{base}}\text{ }=\ frac{{{S}_{base}}}{{{V}_{base}}}  \\   ~{{Z}_{base}}\text{ }=\frac{{{V}_{base }}}{{{I}_{base}}}\text{ }=\frac{V_{base}^{2}}{{{S}_{base}}}  \\   {{Y}_{ base}}\text{ }=\text{ }\frac{1}{{{Z}_{base}}}  \\\end{array}\]

Три фазы на единицу системы

В трех -фазные цепи, некоторые отношения определяются иначе, чем те, которые используют г в однофазных цепях.{2}}\]

На единицу системы Пример трехфазной системы

Рассмотрим трехфазный трансформатор с номинальной мощностью 700 МВА и вторичным напряжением 145 кВ.Определите I по основанию , Z по основанию и Y по основанию .

Выбор номиналов трансформатора в качестве базовых значений не обязателен, но возможен.

Используя номинальные значения полной мощности и вторичного напряжения трансформатора,

S base = 700 МВА

V base = 145 кВ

по базе легко определяются.

\[{{I}_{base}}=\frac{{{S}_{base}}}{{{V}_{base}}\times \sqrt{3}}=\frac{700MVA }{145кВ\раз\кв{3}}=2.78kA\]

\[{{Z}_{base}}=\frac{{{V}_{base}}}{{{I}_{base}}\times \sqrt{3}}=\ frac{145kV}{2,78kA\times \sqrt{3}}=30,1\Omega \]

\[{{Y}_{base}}=\frac{1}{30,1}=0,0332S\]

Если, скажем, рассматривается вторичное напряжение 130 кВ, то значение этого напряжения на единицу равно

\[V=\frac{V}{{{V}_{base}}}=\frac{130kV {145кВ}=0,89pu\]

Пример системы 2

Однолинейная схема трехфазной системы показана на Рис.1. Используя общую базу S b  = 50 МВА, нарисуйте диаграмму импеданса в расчете на единицу, включая импеданс нагрузки. Номинальные характеристики производителя приведены ниже:

РИСУНОК 1 Однолинейная схема Примера 1.

Трехфазная нагрузка на шине 4 потребляет 60 М , а линии 1, 2 и 3 имеют реактивное сопротивление 40 Ом, 32 Ом и 30 Ом соответственно.

Решение  Система Рис.1 можно разделить на разные секции с разными уровнями напряжения, определяемыми коэффициентом трансформации трансформатора. Для системы выбирается общая база мощности  ${{S}_{b}}=50 МВА$  , но базы напряжения выбираются отдельно для каждого уровня напряжения:

База напряжения для шин 1, 2 и 3:$ {{V}_{b}}\влево( 1 \вправо)={{V}_{b}}\влево( 2 \вправо)={{V}_{b}}\влево( 3 \вправо) =110kV$    
Базовое напряжение для шины 4: ${{V}_{b}}\left( 4 \right)=11kV$  
Удельные реактивные сопротивления генераторов и трансформаторов

\[\begin{align} & \begin{matrix}   {{G}_{1}}: & {{X}_{G1}}=0.{2}}}{50}=242\Omega \]

Единичные реактивные сопротивления линий 1, 2 и 3 равны

\[\begin{ align}  & \begin{matrix}   {{L}_{1}}: & {{X}_{L1}}=\frac{40}{242}=0.{2}}}{50}=2,42\Омега\]

Сопротивление нагрузки на единицу равно

\[{{Z}_{Нагрузка}}=\frac{1,515+j1,336}{2,42}= 0,626+j0,552pu\]

Диаграмма импеданса системы со всеми реактивными сопротивлениями в PU представлена ​​на рис. 2.

РИСУНОК 2

Для однофазной или трехфазной системы единицы измерения становятся равными

$\begin{align}  & {{V}_{pu}}=\frac{V}{{{V}_ {base}}} \\ & {{I}_{pu}}=\frac{I}{{{I}_{base}}} \\ & {{S}_{pu}}=\frac{ S}{{{S}_{base}}} \\ & {{Z}_{pu}}=\frac{Z}{{{Z}_{base}}} \\\end{align}$

Во всех этих выражениях числитель представляет собой комплексный вектор, а знаменатель — действительное число.Для базовых значений часто выбирается значение S base = 50 или 100 МВА. Для внутренних электрических систем база S base = 10 МВА более подходит, так как значения ВА обычно меньше, чем ВА наземных линий электропередачи. Для линий электропередачи часто используется мощность 100 МВА. Тем не менее, можно использовать любое значение S.

Преимущества системы PU

Существует много преимуществ использования поблочной системы в проектировании электрических сетей, поскольку такое представление приводит к более коррелированным и значимым данным.Некоторые из этих преимуществ отмечены следующим образом:

  1. Производители обычно в качестве основы предоставляют данные об оборудовании, указанные на паспортной табличке.
  2. Диапазон допустимых % или о.е. значения можно легко исправить.
  3. Особенно полезно в сетях с несколькими уровнями напряжения, соединенными через трансформаторы.
  4. PU Полное сопротивление трансформатора не зависит от базы кВ.
  5. Доступны стандартные базовые формулы преобразования (масштабирование с помощью MVA Base).
  6. Хотя фактические значения импеданса оборудования энергосистемы, выраженные в омах, могут варьироваться в широком диапазоне, в зависимости от их номинала, их удельные значения ограничены узким диапазоном, каким бы ни был номинал.
  7. Удельные импедансы трансформаторов одинаковы независимо от того, относятся ли они к первичной или вторичной стороне, что значительно упрощает расчеты в энергосистемах с несколькими уровнями напряжения.
  8. В уравнениях для расчета мощности и напряжения в трехфазных системах множители $\sqrt{3}$ и 3 исключаются с использованием системы PU. Таким образом, меньше вероятность перепутать линейное и фазное напряжения, а также одно- и трехфазные энергосистемы.
  9. Система PU очень удобна для компьютерных расчетов стационарного и динамического анализа.

Поблочное описание системы

Современные энергосистемы состоят из нескольких линий электропередач, соединенных между собой в подсистемы разного уровня напряжения через различные повышающие или понижающие трансформаторы. Однако это затрудняет определение различных уровней напряжения и мощности в разных точках сети. Чтобы решить эту проблему, все системные количества преобразуются в единую нормализованную платформу, называемую на единицу .

Единичное представление физических величин состоит в выражении этих величин в виде долей или процентов от некоторых репрезентативных оснований  одинаковой физической природы.В поминутной системе каждая системная переменная или величина нормализована относительно своего базового значения:

\[{{X}_{pu}}=\frac{{{X}_{actual}}}{ {{X}_{base}}}\]

Или

\[{{X}_{pu}}=\frac{{{X}_{actual}}}{{{X}_{base }}}\times 100%\]

Для полного описания поблочной системы необходимы четыре основные величины , а именно мощность, напряжение, ток и импеданс. Однако, поскольку они взаимосвязаны, выбор базовых значений для любых двух из них определяет базовые значения двух оставшихся.{2}}}{{{S}_{b\left( 3\varphi  \right)}}\text{ в MVA}}\]

Как правило, S b (3Φ) представляет собой трехфазную кажущуюся мощность базы, которая одинакова для всей сети. V b (L-L) — междуфазное базовое напряжение, непостоянное для всей сети. Это фактор коэффициента трансформации. Номинальные характеристики (номиналы) электропередающего оборудования, например, генераторов и трансформаторов, приводятся производителями в процентах или в удельных количествах исходя из их собственных номиналов.Часто бывает удобно выразить эти значения в общем системном базисе.

%PDF-1.5 % 765 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 765 74 0000000016 00000 н 0000002958 00000 н 0000003096 00000 н 0000001776 00000 н 0000003189 00000 н 0000003337 00000 н 0000003527 00000 н 0000003980 00000 н 0000004074 00000 н 0000004441 00000 н 0000004600 00000 н 0000005106 00000 н 0000005159 00000 н 0000005219 00000 н 0000005342 00000 н 0000005467 00000 н 0000007119 00000 н 0000008662 00000 н 0000010230 00000 н 0000011973 00000 н 0000012097 00000 н 0000013810 00000 н 0000015374 00000 н 0000015884 00000 н 0000017511 00000 н 0000019102 00000 н 0000019832 00000 н 0000019970 00000 н 0000021528 00000 н 0000021785 00000 н 0000022147 00000 н 0000022377 00000 н 0000023780 00000 н 0000024061 00000 н 0000026427 00000 н 0000026691 00000 н 0000027282 00000 н 0000027377 00000 н 0000027501 00000 н 0000027571 00000 н 0000027661 00000 н 0000027749 00000 н 0000027849 00000 н 0000027940 00000 н 0000028044 00000 н 0000028135 00000 н 0000028252 00000 н 0000028342 00000 н 0000028439 00000 н 0000028523 00000 н 0000028639 00000 н 0000028728 00000 н 0000028830 00000 н 0000028915 00000 н 0000029036 00000 н 0000029122 00000 н 0000029223 00000 н 0000029309 00000 н 0000029430 00000 н 0000029520 00000 н 0000029626 00000 н 0000029712 00000 н 0000029835 00000 н 0000029923 00000 н 0000030026 00000 н 0000030112 00000 н 0000030234 00000 н 0000031118 00000 н 0000031247 00000 н 0000032106 00000 н 0000032225 00000 н 0000033109 00000 н 0000033234 00000 н 0000042585 00000 н трейлер ]>> startxref 0 %%EOF 768 0 объект>поток :Tvm9E&VU{ӄUmf*lLsi(.9} ТиДжо ĕR+A[LZ:[email protected]`5ZlG!H%L}P+’

Как понять треугольник мощности в трехфазной системе переменного тока


Рисунок 1. Треугольник силы

Силовой треугольник в системе переменного тока


1. Реальная мощность (P)  — Реальная мощность выражается в ваттах (Вт).
  • В электрическом нагревательном оборудовании это фактическая мощность, которая непосредственно преобразуется в тепло. С точки зрения электрических машин, это мощность, которая преобразуется непосредственно в механическую энергию.
2. Реактивная мощность (Q) — Реактивная мощность выражается в ВАр (реактивный вольт-ампер).
  • Эта мощность в основном потребляется катушкой индуктивности и конденсатором.
3. Полная мощность (S)  — Полная мощность выражается в ВА (Вольт-Амперах).
  • Полная мощность — это мощность, которая фактически потребляется сетью, работающей в системе переменного тока.
  • Мы можем сказать, что могут быть две отдельные системы переменного тока, которые потребляют одинаковую реальную мощность, но потребляют разную полную мощность.(1-)      , также известный как угол коэффициента мощности

Для некоторых соображений коэффициент мощности может быть проанализирован как эффективность системы. Три типа коэффициента мощности
  • Коэффициент мощности с отставанием — когда напряжение отстает от тока по мере распространения двух чередующихся волн. Это происходит при индуктивных нагрузках.  
  • Опережающий коэффициент мощности  — когда ток опережает напряжение при распространении двух чередующихся волн.Это происходит при емкостных нагрузках.  
  • Unity Power Factor — при одновременном приходе волн напряжения и тока по координате x. Это происходит при чисто резистивных нагрузках или когда емкостная нагрузка будет равна индуктивной нагрузке в системе.
Рисунок 2. Распространение волны напряжения и тока в координате времени в кружеспособности
Кроме того, мы можем выразить эту мощность в следующей формуле:
  • p = 3 vpip cos θ или √3 VL IL cos Θ      <формула 4> для активной мощности 3 фазы  
  • Q= 3 VpIp sin Θ или √3 VL IL sin Θ     <формула 5>  для реактивной мощности, 3 фазы
  • S = 3 VpIp или √3 VL IL                    <формула 6>  для полной мощности, 3 фазы

Пример:   

Две отдельные 3-фазные электрические системы обеспечивают одинаковую мощность 10 000 Вт.Система № 1 имеет коэффициент мощности 0,60, а другая (система № 2) имеет коэффициент мощности 0,85. Определить ток, потребляемый каждой системой? (две системы используют одинаковое линейное напряжение, 440 вольт)

Решение:

Система №1,

  • P = √3 VL IL cos Θ ; cos Θ = коэффициент мощности = 0,6
  • ИЛ = 10 000 / (√3 * 440 * 0,6)
  • IL= 21,87 Ампер

Система №2,
  • P = √3 VL IL cos Θ ; cos Θ = коэффициент мощности = 0.85
  • ИЛ = 10 000 / (√3 * 440 * 0,85)
  • IL= 15,44 Ампер

В приведенном выше примере две сети передают одинаковое количество полезной энергии, но другая сеть более эффективна по сравнению с другими. Это из-за коэффициента мощности.

Таким образом, мы можем сказать, что две сети могут выдавать одинаковую полезную мощность (Вт), но различаться по потреблению полной мощности — одна высокая, а другая низкая.

Калькулятор расчета мощности двигателя и постоянного тока, 1-фазной и 3-фазной мощности Fromula

Калькулятор мощности двигателя:

Введите ток, напряжение и коэффициент мощности для расчета мощности постоянного и переменного тока.Коэффициент мощности не требуется для расчета мощности постоянного тока. Наконец, нажмите кнопку расчета.

Выберите тип тока
DCAC – однофазный AC – трехфазный

Выберите тип напряжения
Напряжение между фазами Напряжение между фазами и нейтралью

Введите коэффициент мощности

Результат мощности в милливаттах Результат мощности в киловаттах

Расчет мощности двигателя в разных единицах измерения:

Мощность двигателя имеет пять единиц в зависимости от количества: мкВт, мВт, Вт, кВт и МВт.

Здесь мкВт, мВт используются для обозначения двигателя очень малого размера мощностью до 1 Вт, такого как шаговый двигатель, реактивный двигатель и т. д.

Вт — это единица измерения, используемая для индикации двигателей небольшого размера мощностью до 1000 Вт, таких как бытовое применение, такое как ручная дрель, фонари, воздуходувка и т. д.

кВт используется для обозначения двигателя средней мощности до 1000 кВт. Пример: насосы, воздуходувка, осушитель и т. д.

МВт используется для двигателей увеличенного размера до 1000 МВт. Пример маслоотсасывающий насос, питательный поливочный насос котла.Двигатель дробилки и т. д.

Однако единицы измерения Вт и кВт широко используются для обозначения мощности двигателя.

Здесь мы собираемся рассчитать мощность для трех типов двигателей на основе входного питания, такого как постоянный ток, однофазный и трехфазный.

Расчет мощности двигателя постоянного тока:

Мощность двигателя постоянного тока Потребляемая мощность P (кВт) в киловаттах равна произведению тока якоря постоянного тока I (A) в амперах и напряжения якоря постоянного тока V (В) , деленного на 1000.Отсюда расчет мощности двигателя постоянного тока в кВт,

P (кВт) = В (В) x I (А) /1000 в киловаттах.

Для формулы расчета мощности:

P (Вт) = В (В) x I (А) в ваттах.

Для расчета мегаваттной мощности двигателя постоянного тока:

P (МВт) = В (В) x I (А) /100000 в мегаваттах.

Для расчета выходной мощности двигателя постоянного тока нам необходимо умножить приведенные выше формулы на КПД двигателя.

Выходная мощность двигателя постоянного тока = Входная мощность двигателя x КПД

Примечание. Напряжение V (В) , измеряемое между клеммами якоря, и постоянный ток I (А) будут током якоря.

Расчет мощности однофазного двигателя переменного тока:

Однофазная потребляемая мощность переменного тока P (кВт) в киловаттах равна произведению коэффициента мощности, умноженного на ток I (А) и напряжение V (В) , деленному на 1000. Следовательно, однофазная Формула мощности может быть записана как

Однофазная мощность переменного тока в киловаттах

 P (кВт) = В (В) x I (А) x пф / 1000

Однофазная мощность переменного тока в ваттах

P (W) = V (V) x I (A) x pf.

Однофазная мощность переменного тока в мегаваттах,

P (MW) = V (V) x I (A) x pf / 1000000

Для расчета выходной мощности одного двигателя переменного тока: мощность, которая рассчитывается по одной из приведенных выше формул для умножения на КПД двигателя. Здесь КПД двигателя указан на паспортной табличке

.

Выходная мощность одного двигателя переменного тока = Входная мощность двигателя x КПД

Расчет мощности трехфазного двигателя переменного тока:

Трехфазная мощность может быть рассчитана по двум формулам, одна из которых использует линейное напряжение и линейное напряжение.

Примечание. Однофазное напряжение V (V) в вольтах должно измеряться между фазой и нейтральной клеммой.

Использование линейного напряжения:

Мощность трехфазного двигателя переменного тока в киловаттах P (кВт) равна произведению линейного напряжения на линейное и тока I (A) в амперах, умноженному на 1,732 на 1000.

P (кВт) = 1,732 x В (В) x I (А) / 1000 кВт

P (МВт) = 1.732 x В (В) x I (А) / 1000000 МВт

P (Вт) = 1,732 x В (В) x I (А) Вт

Примечание: Напряжение V (V) в вольтах должно измеряться между линейными напряжениями.

Использование линии к напряжению нейтрали:

P (кВт) равен 3-кратному произведению линейного напряжения и тока нейтрали I (A) в амперах, деленному на 1000.

P (кВт) = 3 x В (В) x I (А) / 1000 кВт

P (МВт) = 3 x В (В) x I (А) / 1000000 МВт

P (W) = 3 x V (V) x I (A) Вт

Примечание: Напряжение V (V) в вольтах должно быть измерено между напряжением линии и нейтрали.

Здесь выходная мощность трехфазного двигателя равна коэффициенту полезного действия входной мощности, который рассчитывается по приведенным выше формулам.

Выходная мощность трехфазного двигателя переменного тока = входная мощность двигателя x эфф.

.

0 comments on “Формула мощности для 3 х фазной сети: Как рассчитать мощность трехфазной сети: формулы для расчета показателей

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.