Закрыть

Как рассчитать мощность: Расчет силы тока по мощности – Калькулятор + формулы

Содержание

Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

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.

Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети.

Обратите внимание

Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя.

Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление.

В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше.

Важно

Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое.

Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки.

Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину.

А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

  • 6 А – 1,2 кВт;
  • 8 А – 1,6 кВт;
  • 10 А – 2 кВт;
  • 16 А – 3,2 кВт;
  • 20 А – 4 кВт;
  • 25 А – 5 кВт;
  • 32 А – 6,4 кВт;
  • 40 А – 8 кВт;
  • 50 А – 10 кВт;
  • 63 А – 12,6 кВт;
  • 80 А – 16 кВт;
  • 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия.

Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

  • электросауна (12 кВт) — 60 А;
  • электроплита (10 кВт) — 50 А;
  • варочная панель (8 кВт) — 40 А;
  • электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
  • посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
  • кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
  • СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
  • электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
  • электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
  • утюг (1,6 кВт) — 8 А;
  • солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
  • пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
  • мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
  • тостер (1 кВт) — 5 А;
  • кофеварка (1 кВт) — 5 А;
  • фен (1 кВт) — 5 А;
  • настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
  • холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А.

И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом.

Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала.

Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Онлайн расчет мощности тока для однофазной и трехфазной сети

Источник: http://remontnichok.ru/elektrichestvo/raschet-elektricheskogo-toka-po-moshchnosti-formuly-onlayn-raschet-vybor-avtomata

Как рассчитать мощность по току и напряжению?

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка.

Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение – Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока – не все так просто.

Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

Полная мощность и ее составляющие

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P).  Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы:

  • S = √P2+Q2, – для полной мощности;
  • и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ  – для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √3  (при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Активная нагрузка

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Рисунок 2. Мощность идеальной активной нагрузки

Мы можем увидеть, что напряжение и ток синхронизированы как по фазе, так и частоте, мощность же имеет удвоенную частоту. Обратите внимание, что направление этой величины положительное, и она постоянно возрастает.

Емкостная нагрузка

Как видно на рисунке 3, график  характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Рисунок 3. График идеальной емкостной нагрузки

Частота колебаний емкостной мощности вдвое превосходит частоту синусоиды изменения напряжения. Что касается суммарного значения этого параметра, в течение одного периода гармоники оно равно нулю.

При этом увеличения энергии (∆W) также не наблюдается. Такой результат указывает, что ее перемещение происходит в обоих направлениях цепи. То есть, когда увеличивается напряжение, происходит накопление заряда в емкости.

При наступлении отрицательного полупериода накопленный заряд разряжается в контур цепи.

В процессе накопления энергии в емкости нагрузки и последующего разряда не производится полезной работы.

Индуктивная нагрузка

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

График идеальной емкостной нагрузки

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался.

В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно.

Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

  • не производит ни какой полезной работы;
  • вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
  • может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.).  Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

  1. обратившись к технической документации устройства;
  2. посмотрев это значение на наклейке задней панели;Потребляемая мощность прибора часто указывается на тыльной стороне
  3. воспользовавшись таблицей, где указано среднее значение потребляемой мощности для бытовых приборов.

Таблица значений средней потребляемой мощности

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной.

Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

Источник: https://www.asutpp.ru/raschet-moshhnosti-po-toku-i-naprjazheniju.html

Как рассчитать мощность по току и напряжению?

Любой из элементов электрической сети является материальным объектом определенной конструкции. Но его особенность состоит в двойственном состоянии. Он может быть как под электрической нагрузкой, так и обесточен.

Если электрического подключения нет, целостности объекта ничто не угрожает.

Но при присоединении к источнику электропитания, то есть при появлении напряжения (U) и электротока, неправильная конструкция элемента электросети может стать для него фатальной, если напряжение и электроток приведут к выделению тепла.

Далее из статьи наши читатели получат информацию о том, как правильно сделать расчет мощности по току и напряжению, чтобы электрические цепи работали исправно и продолжительно.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

Наиболее простым получается расчет мощности электрических цепей на постоянном электротоке. Для их участков справедлив закон Ома, в котором задействовано только приложенное U, и сопротивление. Чтобы рассчитать силу тока I, U делится на сопротивление R:

I=U/R ,

причем искомая сила тока именуется амперами.

А поскольку электрическая мощность Р для такого случая — это произведение U и силы электротока, она так же легко, как и электроток, вычисляется по формуле:

P=U*I ,

причем искомая мощность нагрузки именуется ваттами.

Все компоненты этих двух формул характерны для постоянного электротока и называются активными. Напоминаем нашим читателям, что закон Ома, позволяющий выполнить расчет силы тока, весьма многообразен по своему отображению.

Совет

Его формулы учитывают особенности физических процессов, соответствующих природе электричества. А при постоянном и переменном U они протекают существенно отличаясь. Трансформатор на постоянном U — это абсолютно бесполезное устройство.

Также как синхронные и асинхронные движки.

Принцип их функционирования заключен в изменяющемся магнитном поле, создаваемом элементами электрических цепей, обладающими индуктивностью. А такое поле появляется только как следствие переменного U и соответствующего ему переменного тока.

Но электричеству свойственно также и накопление зарядов в элементах электрических цепей. Это явление называется электрической емкостью и лежит в основе конструкции конденсаторов.

Параметры, связанные с индуктивностью и емкостью, называют реактивными.

Расчет мощности в цепях переменного электротока

Поэтому, чтобы определить ток по мощности и напряжению как в обычной электросети 220 В, так и в любой другой, где используется переменное U, потребуется учесть несколько активных и реактивных параметров.

Для этого применяется векторное исчисление. В результате отображение рассчитываемой мощности и U имеет вид треугольника. Две стороны его — это активная и реактивная составляющие, а третья — их сумма.

Например, полная мощность нагрузки S, именуемая вольт-амперами.

Реактивная составляющая называется варами. Зная величины сторон для треугольников мощности и U, можно выполнить расчет тока по мощности и напряжению. Как это сделать, поясняет изображение двух треугольников, показанное далее.

Треугольники мощности и напряжения

Для измерения мощности применяются специальные приборы. Причем их многофункциональных моделей совсем мало.

Это связано с тем, что для постоянного электротока, а также в зависимости от частоты используется соответствующий конструктивный принцип измерителя мощности.

По этой причине прибор, предназначенный для измерения мощности в цепях переменного электротока промышленной частоты, на постоянном электротоке или на повышенной частоте будет показывать результат с неприемлемой погрешностью.

Лабораторный ваттметрЩитовой ваттметр

У большинства наших читателей выполнение того или иного вычисления с использованием величины мощности скорее всего происходит не с измеренным значением, а по паспортным данным соответствующего электроприбора.

При этом можно легко рассчитать ток для определения, например, параметров электропроводки или соединительного шнура. Если U известно, а оно в основном соответствует параметрам электросети, расчет тока по мощности сводится к получению частного от деления мощности и U.

Полученный таким способом расчетный ток определит сечение проводов и тепловые процессы в электрической цепи с электроприбором.  

Обратите внимание

Но вполне закономерен вопрос, как рассчитать ток нагрузки при отсутствии каких-либо сведений о ней? Ответ следующий. Правильный и полный расчет тока нагрузки, запитанной переменным U, возможен на основании измеренных данных.

Они должны быть получены с применением прибора, который замеряет фазовый сдвиг между U и электротоком в цепи. Это фазометр. Полный расчет мощности тока даст активную и реактивную составляющие.

Они обусловлены углом φ, который показан выше на изображениях треугольников.

Лабораторный фазометрЩитовой фазометр

Используем формулы

Этот угол и характеризует фазовый сдвиг в цепях переменного U, содержащих индуктивные и емкостные элементы. Чтобы рассчитывать активные и реактивные составляющие, используются тригонометрические функции, применяющиеся в формулах. Перед тем как посчитать результат по этим формулам, надо, используя калькуляторы или таблицы Брадиса, определить sin φ и cos φ. После этого по формулам

я вычислю искомый параметр электрической цепи.

Но следует учесть то, что каждый из параметров, рассчитанный по этим формулам, из-за U, постоянно изменяющегося по законам гармонических колебаний, может принимать либо мгновенное, либо среднеквадратичное, либо промежуточное значение.

Три формулы, показанные выше, справедливы при среднеквадратичных значениях силы электротока и U. Каждое из двух остальных значений является результатом расчетной процедуры с использованием другой формулы, учитывающей ход времени t:

Но и это еще не все нюансы. Например, для линий электропередачи применяются формулы, в которых фигурируют волновые процессы. И выглядят они по-другому. Но это уже совсем другая история…  

Источник: https://domelectrik.ru/elektrosnabzhenie/bezopasnost/raschet-moshchnosti

Формула мощности электрического тока, расчет по мощности и напряжению

Для того, чтобы обеспечить безопасность при эксплуатации промышленных и бытовых электрических приборов, необходимо правильно вычислить сечение питающей проводки и кабеля. Ошибочный выбор сечения жил кабеля может привести из-за короткого замыкания к возгоранию проводки и к возникновению пожара в здании.

Что такое мощность (Р) электротока

Электрическая мощность является физической величиной, характеризующей скорость преобразования или передачи электрической энергии. Единицей измерения по Международной системе единиц (СИ) является ватт, в нашей стране обозначается Вт, международное обозначение — W.

Что влияет на мощность тока

На мощность (Р) влияет величина силы тока и величина приложенного напряжения. Расчет параметров электроэнергии выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта.

Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы электротока используется значения напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов.

В соответствии с величиной силы электротока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

Ведем обозначения электрических величин, которые приняты в нашей стране:

  • Р − активная мощность, измеряется в ваттах, обозначается Вт;
  • Q − реактивная мощность, измеряется в вольт амперах реактивных, обозначается ВАр;
  • S − полная мощность, измеряется в вольт амперах, обозначается ВА;
  • U − напряжение, измеряется в вольтах, обозначается ВА;
  • I − ток, измеряется в амперах, обозначается А;
  • R − сопротивление, измеряется в омах, обозначается Ом.

Назовем основные отличия P на постоянном и Q на переменном электротоке. Расчет P на постоянном электротоке получается наиболее простым. Для участков электрической цепи справедлив закон Ома. В этом законе задействованы только величина приложенного U (напряжения) и величина сопротивления R.

Расчет S (полной мощности) на переменном электротоке производится несколько сложнее. Кроме P, имеется Q и вводится понятие коэффициента мощности. Алгебраически складывая активную P и реактивную Q, получают общую S.

По какой формуле вычисляется

Расчет силы тока по мощности и напряжению в сети постоянного тока

Для расчета силы I (тока), надо величину U (напряжения) разделить на величину сопротивления.

Расчет силы тока по мощности и напряжению:

I = U ÷ R

Измеряется в амперах.

Для такого случая электрическую Р (активную мощность) можно посчитать как произведение силы электрического I на величину U.

Формула расчета мощности по току и напряжению:

P = U × I

Все компоненты в этих двух формулах характерны для постоянного электротока и их называют активными.

Исходя из этих двух формул, можно вывести также еще две формулы, по которым можно узнавать P:

P = I2 × R

P = U2 ÷ R

Однофазные нагрузки

В однофазных сетях переменного электротока требуется произвести вычисление отдельно для Р и Q нагрузки, затем надо при помощи векторного исчисления их сложить.

В скалярном виде это будет выглядеть так:

S = √P2 + Q2

В результате расчет P, Q, S имеет вид прямоугольного треугольника. Два катета этого треугольника представляют собой P и Q составляющие, а гипотенуза — их алгебраическую сумму.

S измеряется в вольт-амперах (ВА), Q измеряется в вольт-амперах-реактивных (ВАр), Р измеряется в ваттах (Вт).

Зная величины катетов для треугольников, можно рассчитать коэффициент мощности (cos φ). Как это сделать, показано на изображении треугольника.

Расчет в трехфазной сети

Переменный I (ток) отличается от постоянного по всем параметрам, особенно наличием нескольких фаз. Расчет P в трехфазной нагрузке необходим для правильного определения характеристик подключаемой нагрузки. Трехфазные сети широко применяются в связи с удобством эксплуатации и малыми материальными затратами.

Трехфазные цепи могут соединяться двумя способами – звездой и треугольником. На всех схемах фазы обозначают символами А, В, С. Нейтральный провод обозначают символом N.

При соединении звездой различают два вида U (напряжения) – фазное и линейное. Фазное U определяется как U между фазой и нейтральным проводом. Линейное U определяется как U между двумя фазами.

Эти два U связаны между собой соотношением:

UЛ = UФ × √3

Линейные и фазные электротоки при соединении звездой равны друг другу: IЛ = IФ

Форма расчета S при соединении звездой:

S = SA + SB + SC = 3 × U × I

Активная P:

Р = 3 × Uф × Iф × cosφ

Реактивная Q:

Q = √3 × Uф × Iф × sinφ.

При соединении треугольником фазное и линейное U равны друг другу: UЛ = UФ

Линейный I при соединении треугольником определяется по формуле:

IЛ = IФ × √3

Формулы мощности электрического тока при соединении треугольником:

  • S = 3 × Sф = √3 × Uф × Iф;
  • Р = √3 × Uф × Iф × cosφ;
  • Q = √3 × Uф × Iф × sinφ.

Средняя P в активной нагрузке

В электрических сетях P измеряют при помощи специального прибора – ваттметра. Схемы подключения находятся в зависимости от способа подключения нагрузки.

При симметричной нагрузке P измеряется в одной фазе, а полученный результат умножают на три. В случае несимметричной нагрузки для измерения потребуется три прибора.

Параметры P электросети или установки являются важными данными электрического прибора. Данные по потреблению P активного типа передаются за определенный период времени, то есть передается средняя потребляемая P за расчетный период времени.

Подбор номинала автоматического выключателя

Автоматические выключатели защищают электрические аппараты от токов короткого замыкания и перегрузок.

При аварийном режиме они обесточивают защищаемую цепь при помощи теплового или электромагнитного механизма расцепления.

Тепловой расцепитель состоит из биметаллической пластины с различными коэффициентами теплового расширения. Если номинальный ток превышен, пластина изгибается и приводит в действие механизм расцепления.

Важно

У электромагнитного расцепителя имеется соленоид с подвижным сердечником. При превышении заданного I, в катушке увеличивается электромагнитное поле, сердечник втягивается в катушку соленоида, в результате чего срабатывает механизм расцепления.

Минимальный I, при котором тепловой расцепитель должен сработать, устанавливается с помощью регулировочного винта.

Ток срабатывания у электромагнитного расцепителя при коротком замыкании равен произведению установленного срабатывания на номинальный электроток расцепителя.

Видео о законах электротехники

Из следующего видео можно узнать, что такое электричество, мощность электрического тока. Даны примеры практического применения законов электротехники.

Источник: https://vdome.club/materialy/raschety/formula-moschnosti.html

Расчет мощности

Главная > Теория > Расчет мощности

Современная структура общества такова, что на бытовом и промышленном уровне повсеместно используется электроэнергия. Генераторные установки, вырабатывающие электроэнергию, преобразующие подстанции работают для того, чтобы передать ее потребителям на бытовые электрические приборы и промышленные электроустановки.

Общая схема передачи электроэнергии потребителям с учетом мощностей

Что такое мощность электроэнергии

В электросетях, по которым передается энергия, существует ряд основных параметров, которые обязательно учитываются при проектировании и эксплуатации электроустановок.

Одним из таких показателей является электрическая мощность, под этим подразумевается способность электроустановки генерировать, передавать или преобразовывать определенную величину электроэнергии за определенный период времени.

Преобразованием считается процесс изменения электрической энергии в тепло, механические движения или другой вид энергии. Чтобы сделать расчет мощности, надо знать, как минимум, величины тока, напряжения и ряда других параметров.

Расчет тока и напряжения, мощности иногда не делают, а измеряют параметры на месте. Но такая возможность не всегда предоставляется.

Надо знать, как рассчитать мощность, когда цепь обесточена, при проектировании электроустановок, уметь пользоваться таблицей законов Ома и рассчитать силу тока по известным значениям параметров.

Рассчитывать мощность нагрузки и ток нагрузки приходится для того, чтобы правильно выбрать сечение проводов в цепи, величину тока срабатывания для защитных автоматов и других нужд.

Законы Ома наглядно показывают, как посчитать ток по мощности и напряжению

Совет

Физический смысл электрической мощности в цепях переменного и постоянного тока одинаковый, но от условий нагрузки в цепи мощность может выражаться разными соотношениями. Для стандартизации закономерности явлений вводится понятие мгновенное значение, что указывает на зависимость скорости преобразований электроэнергии от фактора времени.

Электрическая мощность – это величина, выражающая скорость преобразования энергии электричества в другой вид энергии, обозначается буквой «Р».

Мгновенное значение электрической мощности

Определение – электрическая мощность тесно связана с другими параметрами цепи, током и напряжением, при изменении величины одного из них изменяются другие. Поэтому показания мощности фиксируются в короткий промежуток времени – ∆t.

Расчет мощности трехфазной сети

Напряжение в данном случае обозначают буквой «U» – это выражает разность потенциалов зарядов, перемещенных электрическим полем из одной точки в другую за промежуток времени ∆t.

Сила тока обозначается буквой «I» – это поток, переносимый магнитным полем зарядов, другими словами заряд, перенесенный во временной интервал ∆t.

Исходя из этих определений, просматривается пропорциональная зависимость между этими параметрами:

Р = UxI.

При расчетах можно учитывать зависимость мощности от сопротивления нагрузки «R». По законам Ома для участка цепи с постоянным током мощность выражается как:

Р = I2xR или P = U2|R.

Если поставить в схему питания амперметр и вольтметр, то не придется думать, как вычислить силу тока.

Обратите внимание! Амперметр ставится последовательно в цепь по отношению к сопротивлению нагрузки, а вольтметр – параллельно.

В качестве источника питания используется аккумулятор, как нагрузка установлен прожектор. В данном случае не делается расчет силы тока, параллельно нагрузке подключен вольтметр, для измерения напряжения в Вольтах. Амперметр подключается последовательно для измерения тока в Амперах. Зная показания напряжения и тока по формулам, показанным выше, легко рассчитывается мощность.

Для участков цепи с переменным током формулы расчетов сложнее – необходимо учитывать характер нагрузки.

Расчеты мощности для электроцепей переменного тока

Переменный ток и напряжение имеют синусоидальный вид, при различных нагрузках происходит смещение фазы между ними на определенный угол. По этой причине направление тока иногда может быть противоположным, от нагрузки к источнику питания.

Это бывает в электродвигателях, когда обмотка начинает генерировать энергию, это негативно сказывается на эффективности работы оборудования, снижается мощность.

При большом количестве потребителей в электросети характер нагрузки имеет смешанный вид, в идеале выделяют три типа нагрузки:

  • Активная нагрузка, ее представляют такие электроприборы, как лампы накаливания, нагревательные тэны, спиральные электроплиты;
  • Емкостная нагрузка – это конденсаторы в оборудовании различного назначения;
  • Индуктивная нагрузка представлена катушками в электродвигателях, обмотках электромагнитов, дросселями и трансформаторами, другими приборами, где ток протекает через обмотки.

Емкостные и индуктивные виды выделяют как реактивную энергию в электросетях. Зная вид нагрузки, расчет потребляемой мощности делается точнее.

Расчет мощности в цепи с активной нагрузкой

Это классический случай в однофазной сети 220 В, в качестве нагрузки можно использовать обычные резисторы. Мощность рассчитывается как произведение действующих значений тока и напряжения, умноженное на соsϕ. В данном случае ϕ – угол смещения между фазами тока и напряжения.

Р = UI cos ϕ

График зависимости мощности по току и напряжению при активной нагрузке

Из графика можно узнать, что колебания тока и напряжения одинаковы по частоте и фазе, мощность всегда положительная с частотой в два раза больше.

Активная электрическая мощность характеризует процесс преобразования в сетях с переменным током энергии в тепло, механические движения, излучение света, в любой вид другой энергии. Измеряется активная нагрузка в Вт, кВт.

Расчет реактивной мощности

Как найти мощность в цепях с индуктивной и емкостной нагрузками? Это делается аналогичным образом. Расчет потребляемой мощности, как и в случае с активной нагрузкой, означает, что действующие напряжение и ток перемножаются, и результат умножается на sin ϕ. Где ϕ – угол сдвига фаз тока и напряжения.

Р = UI sin ϕ

Диаграмма, показывающая взаимосвязь параметров цепи при индуктивной нагрузке

График показывает, что мощность может принимать отрицательные значения, в этот момент энергия отдается в сторону источника питания, фактически она бесполезна и расходуется на нагрев.

Реактивная составляющая энергии характеризует работу нагрузки в виде электронного оборудования, электротехнических схем, моторов с наличием емкостной и индуктивной нагрузки. Единица измерения реактивной мощности при подсчете измеряется в Вар, это (Вольт-Ампер реактивный), обозначается буквой «Q».

Треугольник, отображающий отношение мощностей в сети

Зависимость мощности в цепи переменного тока от реактивной и активной составляющих с учетом угла сдвига фаз хорошо отображается на диаграмме, которую называют треугольником мощностей.

Формула расчета полной мощности обозначается буквой «S»

В этом случае учитывается полный импеданс рассчитываемой мощности электрического тока (комплексное сопротивление нагрузки).

Обратите внимание

Тем, кому вычислением заниматься сложно даже на калькуляторе, можно воспользоваться онлайн калькуляторами на сайте https://www.fxyz.ru с вычислением мощности в цепях с различной нагрузкой.

Вычисляется все мгновенно, достаточно заполнить таблицу с исходными параметрами. Когда такой калькулятор под рукой, я вычислю быстро нужные мне параметры.

Видео

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/raschet-moshhnosti.html

Расчет мощности по току и напряжению, схема и таблицы

Чтобы обезопасить себя при работе с бытовыми электроприборами, необходимо в первую очередь правильно вычислить сечение кабеля и проводки. Потому-что если будет неправильно выбран кабель, это может привести к короткому замыканию, из за чего может произойти возгорание в здание, последствия могут быть катастрофическими.

Это правило относиться и к выбору кабеля для электродвигателей.

Расчёт мощности по току и напряжению

Данный расчет происходит по факту мощности, проделывать его необходимо еще до начала проектирование своего жилища (дома, квартиры).

  • Из этого значение  зависят кабеля питающие приборы которые подключены к электросети.
  • По формуле можно вычислить силу тока, для этого понадобиться взять точное напряжение сети и нагрузку питающихся приборов. Ее величина дает нам понять площадь сечение жил.

Если вам известны все электроприборы, которые в будущем должны питаться от сети, тогда можно легко сделать расчеты для схемы электроснабжение. Эти же расчеты можно выполнять и для производственных целей.

Однофазная сеть напряжением 220 вольт

Формула силы тока I (A — амперы):

I=P/U

Где P — это электрическая полная нагрузка (ее обозначение обязательно указывается в техническом паспорте данного устройства), Вт — ватт;

U — напряжение электросети, В (вольт).

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

На рисунке вы можете видет схему устройства электроснабжение дома при однофазном подключении к сети 220 вольт.

Схема приборов при однофазном напряжении

Как и показано на рисунке, все потребители должны быть подключены к соответствующим автоматам и счетчику, далее к общему автомату который будет выдерживать общею нагрузку дома. Кабель который будет доводит ток, должен выдерживать нагрузку всех подключенных бытовых приборов.

В таблице ниже показана скрытая проводка при однофазной схеме подключение жилища для подбора кабеля при напряжении 220 вольт.

Как и показано в таблице, сечение жил зависит и от материала из которого изготовлен.

Трёхфазная сеть напряжением 380 В

В трехфазном электроснабжении сила тока рассчитывается по следующей формуле:

I = P /1,73 U

P — потребляемая мощность в ватах;

U — напряжение сети в вольтах.

В техфазной схеме элетропитания 380 В, формула имеет следующий вид:

I = P /657, 4

Если к дому будет проводиться трехфазная сеть 380 В, то схема подключения будет иметь следующий вид.

В таблице ниже представлена схема сечения жил в питающем кабеле при различной нагрузке при трехфазном напряжении 380 В для скрытой проводки.

Для дальнейшего расчета питания в цепях нагрузки, характеризующейся большой реактивной полной мощностью, что характерно применению электроснабжения в промышленности:

  • электродвигатели;
  • индукционные печи;
  • дроссели приборов освещения;
  • сварочные трансформаторы.

Это явление в обязательном порядке необходимо учитывать при дальнейших расчетах. В более мощных электроприборах нагрузка идет гораздо больше, поэтому в расчетах коэффициент мощности принимают 0,8.

При подсчете нагрузки на бытовые приборы запас мощности нужно брать 5%. Для электросети этот процент становит 20%.

Источник: https://DomStrouSam.ru/raschet-moshhnosti-po-toku-i-napryazheniyu-shema-i-tablitsyi/

Расчет тока по мощности и напряжению

Источник: https://electric-220.ru/news/raschet_toka_po_moshhnosti_i_naprjazheniju/2016-09-29-1074

Расчет мощности электрического тока — формула

Подключение к бытовой или промышленной электрической сети потребителя, мощность которого больше той, на которую рассчитан кабель или провод чревато самыми неприятными, а порой и катастрофическими, последствиями. При правильной организации электропроводки внутри жилого помещения будут постоянно срабатывать автоматические выключатели или перегорать плавкие предохранители (пробки).

Если защита выполнена неправильно или вообще отсутствует, это может привести:

  • к перегоранию питающего провода или кабеля;
  • оплавлению изоляции и короткому замыканию между проводами;
  • перегреву медных или алюминиевых кабельных жил провода и пожару.

Поэтому перед подключение потребителя к электросети желательно знать не только его паспортную электрическую мощность, но и потребляемый от сети ток.

Расчет потребляемой мощности

Формула расчета мощности по току и напряжению знакома еще из школьного курса физики. Расчет мощности электрического тока (в ваттах) для однофазной сети проводится по выражению:

  • в котором U – напряжение в вольтах
  • I – ток в амперах;
  • Cosφ – коэффициент мощности, зависящий от характера нагрузки.

Может возникнуть вопрос – а зачем нужна формула расчета мощности по току, когда ее можно узнать из паспорта подключаемого устройства? Определение электрических параметров, включая мощность и потребляемый ток необходим на стадии проектирования электропроводки. По максимальному току, протекающему в сети определяется сечение провода или кабеля. Для расчета тока по мощности можно использовать преобразованную формулу:

Коэффициент мощности зависит от типа нагрузки (активная или реактивная). При бытовых расчетах его величину рекомендуется принимать равной 0,90…0,95. Однако при подключении электроплит, обогревателей, ламп накаливания, нагрузка которых считается активной этот коэффициент можно считать равным 1.

Вышеприведенные формулы расчета мощности по току и напряжению можно использовать для однофазной сети напряжением 220,0 вольт. Для трехфазной сети они имеют несколько модифицированный вид.

Расчет мощности трехфазных потребителей

Определение потребляемой мощности для трехфазной сети имеет свою специфику. Формула расчёта мощности электрического тока трехфазных бытовых потребителей имеет вид:

а величину тока можно рассчитать по выражению:

Особенности расчета

Вышеприведенные формулы предназначены для упрощенных бытовых расчетов. При определении действующих параметров необходимо учитывать реальное подключение.

Х

Содержание:

Включение потребителей в бытовые или промышленные электрические сети с использованием кабеля меньшей мощности, чем это необходимо, может вызвать серьезные негативные последствия. В первую очередь это приведет к постоянному срабатыванию автоматических выключателей или перегоранию плавких предохранителей.

При отсутствии защиты питающий провод или кабель может перегореть. В результате перегрева изоляция оплавляется, а между проводами возникает короткое замыкание.

Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо заранее выполнить расчет тока по мощности и напряжению, в зависимости от имеющейся однофазной или трехфазной электрической сети.

Для чего нужен расчет тока

Расчет величины тока по мощности и напряжению выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта.

Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители.

Важно

Для расчетов силы тока используется значение напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы тока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Если все потребители в доме или квартире известны заранее, то выполнение расчетов не представляет особой сложности. В дальнейшем проведение электромонтажных работ значительно упрощается. Таким же образом проводятся расчеты для кабелей, питающих промышленное оборудование, преимущественно электрические двигатели и другие механизмы.

Расчет тока для однофазной сети

Измерение силы тока производится в амперах. Для расчета мощности и напряжения используется формула I = P/U, в которой P является мощностью или полной электрической нагрузкой, измеряемой в ваттах. Данный параметр обязательно заносится в технический паспорт устройства. U – представляет собой напряжение рассчитываемой сети, измеряемое в вольтах.

Взаимосвязь силы тока и напряжения хорошо просматривается в таблице:

Электрические приборы и оборудование Потребляемая мощность (кВт) Сила тока (А)
Стиральные машины 2,0 – 2,5 9,0 – 11,4
Электрические плиты стационарные 4,5 – 8,5 20,5 – 38,6
Микроволновые печи 0,9 – 1,3 4,1 – 5,9
Посудомоечные машины 2,0 – 2,5 9,0 – 11,4
Холодильники, морозильные камеры 0,14 – 0,3 0,6 – 1,4
Электрический подогрев полов 0,8 – 1,4 3,6 – 6,4
Мясорубка электрическая 1,1 – 1,2 5,0 – 5,5
Чайник электрический 1,8 – 2,0 8,4 – 9,0

Таким образом, взаимосвязь мощности и силы тока дает возможность выполнить предварительные расчеты нагрузок в однофазной сети. Таблица расчета поможет подобрать необходимое сечение провода, в зависимости от параметров.

Диаметры жил проводников (мм) Сечение жил проводников (мм2) Медные жилы Алюминиевые жилы
Сила тока (А) Мощность (кВт) Сила (А) Мощность (кВт)
0,8 0,5 6 1,3
0,98 0,75 10 2,2
1,13 1,0 14 3,1
1,38 1,5 15 3,3 10 2,2
1,6 2,0 19 4,2 14 3,1
1,78 2,5 21 4.6 16 3,5
2,26 4,0 27 5,9 21 4,6
2,76 6,0 34 7,5 26 5,7
3,57 10,0 50 11,0 38 8,4
4,51 16,0 80 17,6 55 12,1
5,64 25,0 100 22,0 65 14,3

Расчет тока для трехфазной сети

В случае использования трехфазного электроснабжения вычисление силы тока производится по формуле: I = P/1,73U, в которой P означает потребляемую мощность, а U – напряжение в трехфазной сети. 1,73 является специальным коэффициентом, применяемым для трехфазных сетей.

Так как напряжение в этом случае составляет 380 вольт, то вся формула будет иметь вид: I = P/657,4.

Точно так же, как и в однофазной сети, диаметр и сечение проводников можно определить с помощью таблицы, отражающей зависимости этих параметров от различных нагрузок.

Диаметры жил проводников (мм) Сечение жил проводников (мм2) Медные жилы Алюминиевые жилы
Сила тока (А) Мощность (кВт) Сила (А) Мощность (кВт)
0,8 0,5 6 2,25
0,98 0,75 10 3,8
1,13 1,0 14 5,3
1,38 1,5 15 5,7 10 3,8
1,6 2,0 19 7,2 14 5,3
1,78 2,5 21 7,9 16 6,0
2,26 4,0 27 10,0 21 7,9
2,76 6,0 34 12,0 26 9,8
3,57 10,0 50 19,0 38 14,0
4,51 16,0 80 30,0 55 20,0
5,64 25,0 100 38,0 65 24,0

В некоторых случаях расчет тока по напряжению и мощности следует проводить с учетом полной реактивной мощности, присутствующей в электродвигателях, сварочном и другом оборудовании. Для таких устройств коэффициент мощности будет равен 0,8.

Как рассчитать мощность тока

Расчет мощности двигателя | Полезные статьи

Как правило, мощность электродвигателя указывается на шильдике, который закреплен на корпусе или в техническом паспорте устройства. Однако в случае, когда данные на шильдике прочитать невозможно, а документация утеряна, определить мощность можно несколькими способами. Сегодня мы расскажем о двух наиболее надежных них.

Мощность электродвигателя по установочным и габаритным размерам

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Для первого способа необходимо знать установочные размеры электродвигателя и синхронную частоту вращения. Последняя измеряется с помощью мультиметра, установленного в режим миллиамперметра. Для этого указатель колеса выбора устанавливаем на значение 100µA. Щуп черного цвета подключаем в общее гнездо «COM», а щуп красного цвета - к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до 10 А.

 

После этого обесточиваем электродвигатель и снимаем крышку с клеммной коробки. Щупы мультиметра подключаем к началу и концу любой из обмоток (например, V1 и V2). После этого рукой медленно проворачиваем вал двигателя так, чтобы он совершил один оборот, и считаем количество отклонений стрелки из состояния покоя, которые она сделает за это время. Число отклонений стрелки за один оборот вала равно количеству полюсов и соответствует такой синхронной частоте вращения: 

 

• 2 полюса – 3000 об/мин;

• 4 полюса – 1500 об/мин;

• 6 полюсов – 1000 об/мин;

• 8 полюсов – 750 об/мин.

 

Теперь необходимо выяснить установочные размеры двигателя. Для замеров используем штангенциркуль, механический или электронный, а также измерительную рулетку. Записываем результаты измерений в миллиметрах: диаметр и длину вылета вала, высоту оси вращения, расстояние между центрами отверстий в «лапах», а если двигатель фланцевый, то диаметр фланца и диаметр крепежных отверстий.

 

Полученные данные сравниваем с параметрами из таблиц 1-3.

Таблица 1. Определение мощности двигателя по диаметру вала и его вылету

Таблица 2. Определение мощности по расстоянию между отверстиями в лапах

Таблица 3. Определение мощности по диаметру фланца и крепежных отверстий

 

 

 

 

 

 

 

Определение мощности по потребляемому току

Мощность двигателя можно определить по потребляемому им току. Для измерения силы тока будем использовать токоизмерительные клещи. 

 

Перед началом измерений предварительно отключаем подачу напряжения на электродвигатель. После этого снимаем крышку с клеммной коробки и расправляем токопроводящие жилы, чтобы обеспечить удобный доступ к ним. 

 

Затем подаем напряжение на двигатель и даем поработать в режиме номинальной нагрузки в течение нескольких минут. Устанавливаем предел измерений на значение «200 А» и токовыми клещами выполняем измерение потребляемого тока на одной из фаз. Далее замеряем напряжение на обмотках с помощью щупов, входящих в комплект токоизмерительных клещей.

 

Колесо выбора режимов и пределов измерений устанавливаем в позицию для измерения переменного напряжения с пределом в 750 В. Щуп красного цвета присоединяем к гнезду для измерения напряжения, сопротивления и силы тока до десяти Ампер, а черного – к гнезду «COM». Замеры выполняем между клеммами «U1-V1» или «V1-W1» или «U1-W1». 

 

Расчет мощности электродвигателя выполняем по формуле:

 

S=1.73×I×U,

 

где S – полная мощность (кВА), I – сила тока (А), U – значение линейного напряжения (кВ).

 

Замеряем ток на одной из фаз, а также напряжение и подставляем полученные значения в формулу (например, при замере мы получили ток равный 15,2А, а напряжение – 220В):

 

S=1.73×15.2×0.22=5.78 кВА

 

Важно отметить, что мощность эл. двигателя не зависит от схемы соединения обмоток статора. В этом можно убедиться, выполнив измерения на этом же двигателе, но с обмотками статора, соединенными по схеме «звезда»: измеренный ток будет равен 8,8А, напряжение – 380В. Также подставляем значения в формулу:

 

S=1.73×8,8×0.38=5.78 кВА

 

По этой формуле мы определили мощность электродвигателя, потребляемую из электрической сети. 

 

Чтобы узнать мощность двигателя на валу, нужно полученное значение умножить на коэффициент мощности двигателя и на коэффициент его полезного действия. 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.

 

Поскольку мы не располагаем точными данными, подставим в формулу средние значения cosφ и КПД двигателя:

 

P=5,78×0,8×0,85=3,93≈4кВт

 

Таким образом, мы определили мощность электродвигателя, которая равна 4 кВт.

 

Мы рассказали о самых надежных методах определения мощности электродвигателя. Вы также можете посмотреть наше видео, в котором подробно показано, как определить мощность электродвигателя.

Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля

Рассмотрим 5 популярных способа как вычислить мощность двигателя автомобиля используя такие данные как:

  • обороты двигателя,
  • объем мотора,
  • крутящий момент,
  • эффективное давление в камере сгорания,
  • расход топлива,
  • производительность форсунок,
  • вес машины
  • время разгона до 100 км.

Каждая из формул, по которой будет производиться расчет мощности двигателя автомобиля довольно относительная и не может со 100% точностью определить реальную лошадиную силу движущую машину. Но произведя подсчеты каждым из приведенных гаражных вариантов, опираясь на те или иные показатели, можно рассчитать, по крайней мене, среднее значение будь-то стоковый или тюнингованный движок, буквально с 10-ти процентной погрешностью.

Мощность — энергия, вырабатываемая двигателем, она преобразуется в крутящий момент на выходном валу ДВС. Это не постоянная величина. Рядом со значениями максимальной мощности всегда указываются обороты, при которых можно её достигнуть. Точкой максимума достигается при наибольшем среднее эффективном давлении в цилиндре (зависит от качества наполнения свежей топливной смесью, полноты сгорания и тепловых потерь). Наибольшую мощность современные моторы выдают в среднем при 5500–6500 об/мин. В автомобильной сфере измерять мощность двигателя принято в лошадиных силах. Поэтому поскольку большинство результатов выводятся в киловаттах вам понадобится калькулятор перевода кВт в л.с.

Как рассчитать мощность через крутящий момент

Самый простой расчет мощности двигателя авто можно определить по зависимости крутящего момента и оборотов.

Крутящий момент

Сила, умноженная на плечо ее приложения, которую может выдать двигатель для преодоления тех или иных сопротивлений движению. Определяет быстроту достижения мотором максимальной мощности. Расчетная формула крутящего момента от объема двигателя:

Мкр = VHхPE/0,12566, где

  • VH – рабочий объем двигателя (л),
  • PE – среднее эффективное давление в камере сгорания (бар).
Обороты двигателя

Скорость вращения коленчатого вала.

Формула для расчета мощности двигателя внутреннего сгорания автомобиля имеет следующий вид:

P = Mкр * n/9549 [кВт], где:

  • Mкр – крутящий момент двигателя (Нм),
  • n – обороты коленчатого вала (об./мин.),
  • 9549 – коэффициент, дабы обороты подставлять именно в об/мин, а не косинусами альфа.

Поскольку по формуле, результат получим у кВт, то при надобности также можно конвертировать в лошадиные силы или попросту умножать на коэффициент 1,36.

Использование данных формул — это самый простой способ перевести крутящий момент в мощность.

А дабы не вдаваться во все эти подробности быстрый расчет мощности ДВС онлайн, можно произвести, используя наш калькулятор.

Но, к сожалению, данная формула отражает лишь эффективную мощность мотора которая не вся доходит именно до колес автомобиля. Ведь идут потери в трансмиссии, раздаточной коробке, на паразитные потребители (кондиционер, генератор, ГУР и т.п.) и это без учета таких сил как сопротивление качению, сопротивление подъему, аэродинамическое сопротивление.

Как рассчитать мощность по объему двигателя

Если же вы не знаете крутящий момент двигателя своего автомобиля, то для определения его мощности в киловаттах также можно воспользоваться формулой такого вида:

Ne = Vh * pe * n/120 (кВт), где:

  • Vh — объём двигателя, см³
  • n — частота вращения, об/мин
  • pe — среднее эффективное давление, МПа (на обычных бензиновых моторах составляет порядка 0,82 — 0,85 МПа, форсированных — 0,9 МПа, а для дизеля от 0,9 и до 2,5 МПа соответственно).

Для получения мощности движка в «лошадках», а не киловаттах, результат следует разделить на 0,735.

Расчет мощности двигателя по расходу воздуха

Такой же приблизительный расчет мощности двигателя можно определять и по расходу воздуха. Функция такого расчета доступна тем, у кого установлен бортовой компьютер, поскольку нужно зафиксировать значение расхода, когда двигатель автомобиля, на третьей передаче, раскручен до 5,5 тыс. оборотов. Полученное значение с ДМРВ делим на 3 и получаем результат.

Формула как рассчитать мощность ДВС по расходу воздуха в итоге выглядит так:

Gв [кг]/3=P[л.с.]

Такой расчет, как и предыдущий, показывает мощность брутто (стендовое испытание двигателя без учета потерь), которая выше на 10—20% от фактической. А еще стоит учесть, что показания датчика ДМРВ сильно зависят от его загрязненности и калибровок.

Расчет мощности по массе и времени разгона до сотни

Еще один интересный способ как рассчитать мощность двигателя на любом виде топлива, будь-то бензин, дизель или газ – по динамике разгона. Для этого используя вес автомобиля (включая пилота) и время разгона до 100 км. А чтобы Формула подсчета мощности была максимально приближена к истине нужно учесть также потери на пробуксовку в зависимости от типа привода и быстроту реакции разных коробок передач. Приблизительные потери при старте для переднеприводных составит 0,5 сек. и 0,3-0,4 у заднеприводных авто.

Используя этот калькулятор мощности ДВС, который поможет определить мощность двигателя исходя из динамики разгона и массы, вы сможете быстро и достаточно точно узнать мощь своего железного коня не вникая в технические характеристики.

Расчет мощности ДВС по производительности форсунок

Не менее эффективным показателем мощности автомобильного двигателя является производительность форсунок. Ранее мы рассматривали её расчет и взаимосвязь, поэтому, труда, высчитать количество лошадиных сил по формуле, не составит. Подсчет предполагаемой мощности происходит по такой схеме:

Где, коэффициент загруженности не более 75-80% (0,75…0,8) состав смеси на максимальной производительности где-то 12,5 (обогащенная), а коэффициент BSFC будет зависеть от того какой это у вас двигатель, атмосферный или турбированный (атмо — 0.4-0.52, для турбо — 0.6-0.75).

Узнав все необходимые данные, вводите в соответствующие ячейки калькулятора показатели и по нажатию кнопки «Рассчитать» Вы сразу же получаете результат, который покажет реальную мощность двигателя вашего авто с незначительной погрешностью. Заметьте, что вам совсем не обязательно знать все представленные параметры, можно расчищать мощность ДВС отдельно взятым методом.

Ценность функционала данного калькулятора заключается не в расчете мощности стокового автомобиля, а если ваш автомобиль подвергся тюнингу и его масса и мощность притерпели некоторые изменения.

Часто задаваемые вопросы

  • Как рассчитать мощность двигателя внутреннего сгорания?

    Мощность двигателя в кВт можно рассчитать по объему двигателя и оборотах коленвала. Формула расчета мощности двигателя имеет вид:
    Ne = Vh * Pe * n / 120 (кВт), где:
    Vh — объём двигателя, см³
    n — количество оборотов коленчатого вала за минуту
    Pe — среднее эффективное давление, Мпа

  • Какой коэффициент учитывать при расчете мощности двигателя?

    Коэффициент мощности (cosϕ) для расчета мощности электродвигателя принимают равным 0,8 для маломощных двигателей (менее 5,5 кВт) или 0,9 для двигателей мощностью свыше 15 кВт.

  • Как рассчитать мощность двигателя по крутящему моменту?

    Для определения мощности двигателя в киловаттах, когда известен крутящий момент, можно по формуле такого вида: P = Mкр * n/9549, где:
    Mкр – крутящий момент (Нм),
    n – обороты коленвала (об./мин.),
    9549 – коэффициент для перевода оборотов в об/мин.

  • Как рассчитать мощность двигателя по расходу воздуха?

    Рассчитать мощность двигателя в кВт зная его потребления воздуха (при наличии бортового компьютера) можно используя простую схему. Необходимо раскрутить двигатель на третьей передаче до 5500 об/мин (пик крутящего момента) и по показаниям, на тот момент, зафиксировать расход воздуха, а затем разделить то значение на три. В результате такого математического вычисления можно узнать приблизительную мощность двигателя с небольшой погрешностью.

Как рассчитать мощность и выбрать кондиционер по параметрам помещения

Чтобы кондиционер уверенно работал и создавал прохладу в жаркие дни, важно учесть его оптимальную мощность охлаждения с учетом площади вашего офиса или квартиры.

В статье мы рассмотрим, что необходимо знать о расчете мощности кондиционера, какие дополнительные факторы важны при его подборе.

Оглавление:

Для чего важно знать мощность охлаждения кондиционера

Мощность охлаждения (МО) кондиционера – самый главный технический параметр, от которого зависит эффективность работы прибора в том или ином помещении. Если мощности будет недостаточно, кондиционер не сможет создать комфортную прохладу, и при этом будет работать на износ, что приведет к быстрым поломкам оборудования.

Кондиционер с мощностью охлаждения больше, чем требуется для конкретного помещения, создаст много шума и не сможет использоваться на весь свой потенциал. Это, конечно, не повлечет преждевременные поломки оборудования, но может оказаться неразумной покупкой с переплатой за высокомощный прибор и его установку.

А чтобы не переплачивать лишние деньги и купить хороший кондиционер, который создаст комфортную температуру в конкретном помещении, нужно правильно рассчитать оптимальную мощность охлаждения прибора.

Методики расчета мощности кондиционера

Каждый кондиционер имеет маркировку от производителя, где указан параметр МО. Прежде чем отправиться за покупкой сплит-системы, нужно провести небольшой расчет оптимальной мощности по специальной формуле, используя параметр площади помещения или его объем.

Варианты маркировки кондиционеров:

  • 0.7 – МО 2 кВт;
  • 0.9 – МО 2.5-2.6 кВт;
  • 10 - МО 2.9 кВт;
  • 12 – МО до 3.5 кВт.

Расчет кондиционера по площади помещения

Расчет кондиционера по площади помещения производится по простой формуле: 1 кВт = 10 м2. Для вычисления МО необходимо общую площадь помещения разделить на 10 и округлить полученный результат. Например, площадь 1-комнатной квартиры – 24,5 м2. Делим этот показатель на 10 и получаем оптимальную мощность прибора – 2.45 кВт. В этом случае оптимальна покупка кондиционера мощностью 2.5 кВт.

Минимальный параметр мощности сплит-систем – 2 кВт, оптимальный для установки в помещениях площадью до 20 кв. м.

Расчет мощности кондиционера по объему помещения

Более точно рассчитать оптимальный показатель МО кондиционера можно по объему помещения. В данном случае для расчета используется удельный параметр холода на 1 кв. м.

Значение удельной мощности (q):

  • комната на солнечной стороне – 40 Вт/м3;
  • средняя освещенность помещения – 30 Вт/м3;
  • затемненное помещение – 20 Вт/м3.

Формула расчета МО: Q1 = q x V

Q1– мощность прибора;

q – удельный параметр;

V – объем комнаты.

Так как в помещении также находятся бытовые приборы и люди, выделяющие тепло, к полученному результату добавляется количество теплоты, выделяемой от людей и бытовой техники. Формула расчета: Q1+ Q2+Q3= Q

Норма выделяемой теплоты от человека – 0.1 кВт, от компьютера – 0.3 кВт, от домашних бытовых приборов и оргтехники – 30% от потребляемой мощности.

Онлайн-калькулятор расчета мощности

На сайте размещен онлайн-калькулятор расчета мощности, с помощью которого можно произвести быстрый расчет необходимого параметра МО кондиционера. В соответствующие поля нужно ввести параметры помещения и нажать кнопку «Рассчитать». Полученный результат подскажет, прибор какой мощности будет оптимальным для установки в конкретном помещении.

Как провести расчет без калькулятора

Расчет мощности охлаждения кондиционера без калькулятора выполняется по простым формулам, опубликованным выше.

К примеру, покупатель желает рассчитать точную мощность прибора по объему комнаты. Для начала ему нужно определить величину V, объем помещения, умножив параметр высоты, длины и ширины комнаты.

Далее удельный параметр мощности умножается на площадь и к полученному результату добавляется параметр количества теплоты от приборов и человека. Полученное значение округляется.

Примеры расчета и подбора кондиционера

Приведем простой пример расчета МО кондиционера.

Исходные данные:

  • площадь помещения – 30 кв. м.;
  • проживает 1 человек;
  • в комнате установлено несколько бытовых приборов с потребляемой мощностью 165 Вт (компьютер, телевизор и холодильник).
  • комната средней освещенности.

Расчет:

  • Q1 = S * h * q / 1000 = 30 кв. м * 2,70 м * 30 / 1000 = 2,45 кВт.
  • Вычисляем теплоприток бытовой техники. Так как компьютер и телевизор работают в разное время, для расчета берем один из приборов, выделяющий наибольшее количество тепла. Например, компьютер – 0.3 Квт. Расчет: 0.165 кВт х 0.3 = 0.05 кВт.
  • Теплоприток от человека – Q2 = 0.1 кВт.
  • Теперь рассчитаем общий параметр теплопритоков от бытовых приборов. К максимально потребляемой мощности холодильника прибавим теплоприток ПК. Расчет: 0.05 кВт + 0.3 кВт = 0.35 кВт. Значит, Q3 = 0.35 кВт.
  • Теперь вычислим оптимальную мощность оборудования по формуле: Q = Q1 + Q2 + Q3 = 2,45 кВт + 0,1 кВт + 0,35 кВт = 2.9 кВт.

В этом случае оптимальный параметр мощности кондиционера составит 2.9 кВт. В стандартном ряде сплит-оборудования с разными параметрами МО выбираем максимально приближенный вариант.

Как рассчитать мощность котла для отопления частного дома по площади и объему

Автономная система отопления предполагает наличие специального оборудования, мощность котла не менее важна, чем топливо, на котором он будет работать. Существуют аппараты на жидком, твердом горючем, газу и с непосредственным подключением к электросети.

Независимо от типа приспособления для достижения максимального комфорта в помещениях зимой, необходимо правильно сделать расчеты. Если это упустить, то добиться хорошей температуры не получится, некоторые нюансы также приведут к увеличению растрат на содержание оборудования, я хочу дать действенные советы по этому поводу и помочь избежать фатальных ошибок после запуска системы.

СодержаниеПоказать

Что такое мощность котла

По мнению большинства специалистов, прежде чем идти за покупкой аппарата необходимо брать во внимание теплопотерю комнат в доме.

Я обращаю свой взгляд на такие важные факторы как:

  1. Этажность постройки.
  2. Материалы, используемые при строительстве.
  3. Площадь оконного и любого другого остекления.
  4. Количество дверных проемов в объекте.

Важно присмотреться к региону, где расположена постройка, если это северные края, то алгоритм просчета мощности котла для отопления будет производиться по отдельным коэффициентам. Цифры нужно снижать, если зимы в местности не такие суровые, теплой зимой нет необходимости в оборудовании с максимальными характеристиками.

Все вычисления я провожу изначально на глаз, большинство специалистов начинают свои действия исключительно таким же методом. После предварительного осмотра стоит переходить к специальным формулам, по такому принципу можно вычислить необходимые параметры.

Если привести конкретный пример, то я прикидываю, что на 10 кв. м. потребуется 1 киловатт электричества, но это достаточно условная цифра, без точных наук не обойтись.

Как рассчитать мощность котла

Есть всем известная формула для произведения просчета, она выглядит так W=S*Wуд/10, но не стоит забывать о корректировке климатического характера, существует несколько общепринятых Wуд норм:

  1. Эталонная выглядит так (1,0-1,1).
  2. Регионы с южным климатом (0,7-0,9).
  3. Северная местность (1,5-2,0).

S в формуле обозначает жилую площадь всех комнат, а выше приведенный показатель относится к удельным характеристикам.

Расчет мощности по площади дома

Для Московских регионов и самой столицы ответ будет равняться от 1,2 до 1,5. Обычный кирпичный дом в 100 кв. м. без отдельной котельной с потолками от 2,5 до 2,7 и эталонными данными климатического пояса в 1,0 рассчитывается посредством умножения площади на единицу, это дает результат 100, а полученную цифру делю на 10, что выводит 10кВт.

Примерные потери тепла в доме

Такая же постройка в северном регионе потребует аппарата в 15-20 киловатт. Я всегда советую брать 20% запаса при теплотехническом расчете, чтобы быть максимально уверенным в качественном отоплении помещений, не будет лишним выбрать оборудование в этой ситуации на 12 кВт.

Расчет по объему помещения

Действенный и точный алгоритм настройки мощности котла заключается в том, чтобы брать во внимание кубатуру отопительных комнат. Зачастую этот прием я замечал полезным в квартирах, способ основан на требованиях от СНиП. Если придерживаться правил от 23.02.2003 года, то для различных построек цифры несколько отличаются:

  1. Кирпичный дом (0,034 кВт на кубический метр).
  2. Панельная постройка (0,041 кВт на кубический метр).

Объясню расчет мощности котла на примере объекта с площадью 150 кв. м. высота потолка составляет 2,7 метра, хочу отметить, что внутри и снаружи дом не утеплялся. Теплопроизводительность по минимальным требованиям к общему объему вычисляется с помощью формулы: 2,7 умножается на 150 и 0,041, так как постройка панельного типа.

В результате можно достаточно легко получить значение характеристик котла в 16,6 кВт, этого будет вполне достаточно, чтобы качественно обогреть жилье.

Этот принцип в вопросе как подбирать котел будет полезен, если стены не утеплены, радиаторы имеют самое выгодное подключение, а количество окон не превышает 4 единиц и сконструированы по стандартному размеру. Не менее важно, чтобы соседние помещения были отапливаемыми, иначе учет всех размеров не принесет пользы, а достичь оптимальной работы системы отопления не выйдет.

Расчет мощности котла с учетом дополнительных параметров

Простая формула расчета мощности

Для произведения подобных вычислений я всегда советую использовать специально разработанные калькуляторы.

Но если доверия к ним нет или все манипуляции человек привык выполнять на бумаге, то существует формула, которая выглядит так:

Q = 1000 Вт/м2*S*k1*k2*k3...*k10.

Все значения К – это именно те дополнительные факторы, влияющие на теплопотерю, а именно климат в регионе, вид монтажа радиатора и так далее, подобные моменты нужно учитывать.

Способ подключения навесных агрегатов под оконными проемами способен влиять на КПД системы отопления, игнорировать такие моменты нельзя. Особенно важно это при учете всех дополнительных параметров рассчитывая мощность котла. Я советую производить манипуляции с каждым помещение в отдельности, именно так будет правильнее и точнее всего.

Не менее интересно то, что после такого подхода к процессу можно запросто вычислить характеристики радиаторов, функционирующих от сети, если возникнет желание поставить альтернативный тип оборудования.

Какой запас производительности должен быть

Что касается двухконтурных котлов для отопления частного дома, то показатель лучше не уменьшать ниже 20-30%, ведь оборудование работает по принципу прироста ГВС. Как только потребителю понадобится горячая вода, то качественные манипуляции с отопительным контуром прекращаются. Чтобы обеспечить правильную работу с обеими системами, нужно выбирать котел для отопления дома с достаточно высокой производительностью.

Если рекуперация тепла не была запланирована, а вентиляция приточно-вытяжная, то будет достаточно придерживаться запаса в 20-25%.

Независимо от используемого топлива для работы оборудования с учетом погодных условий в регионах цифры зачастую варьируются от 15 до 25% от мощности. Только в редких случаях его нужно увеличивать, очень важно обращать внимание на самую низкую температуру зимой и степень утепления дома.

Теплопотери в квартитре

Излишек мощности с превышением 40% будет возможен только при использовании бойлера косвенного нагрева, такая связка с котлом Viessmann Vitoplex 200 довольно практичная. Но не стоит забывать о том, что все расчеты производятся с учетом ситуации, любые показатели не должны "простаивать", их в обязательном порядке нужно направить на определенную цель, в данной ситуации это нагрев горячей воды, восполнение потерь теплообмена или заполнение буферной емкости. В противном случае увеличение не будет рациональным и принесет одну из распространенных проблем в системе.

Почему чрезмерный запас мощности вреден

Даже после беспрерывной работы при недостаточной производительности оборудования получить желаемое тепло не выйдет. Но не менее интересно, чем чревата производительность со слишком большим показателем. Я неоднократно замечал, как последствия этой неприятности выражались в следующем:

  1. Повышение расхода и низкий КПД аппарата. Плавно модулировать в такой ситуации горелки не могут.
  2. Слишком частый запуск и выключение барабанного котла, как следствие, снижается ресурс важных составляющих.
  3. Повышаются растраты на приобретение оборудования, без надобности.
  4. Слишком большой вес и габариты будут приносить дискомфорт во время передвижения по комнатам.

Я вижу только одну причину, для установки оборудования, которое будет обладать повышенными показателями запаса. Если в доме имеется буферная емкость, а тепловая мощность котла высокая и он слишком быстро сжигает топливо, производя максимум тепла, которое нужно любыми способами сохранить. Именно в таком случае без накопительной системы не обойтись.

Таблица мощностей по площади

Без точных расчетов в некоторых ситуациях можно запросто обойтись, для реализации задуманного была разработана специальная таблица. Так на примере видно, что мощность котла для дома в 150 кв. м. не должна иметь характеристики ниже 19кВт, а если отопление равняется 200 кв. м, то цифра увеличится и составит 22 кВт.

Чтобы все максимально качественно организовать не потребуются особые умения, стоит довериться таблице и онлайн-калькулятору, внести или сравнить данные своей постройки. Несмотря на выбранный тип вычислений, узнать мощность котла можно достаточно быстро, нужно лишь придерживаться правильного алгоритма действий.

Производственная мощность предприятия. Расчет, анализ, как увеличить

Содержание страницы

Производственная мощность (ПМ) определяет количество товаров, которое способно выпустить предприятие. Это важный конкурентный показатель.

Как в целях налога на прибыль учитываются расходы, связанные с консервацией и расконсервацией производственных мощностей и объектов?

Понятие производственной мощности

Под ПМ понимается предельный объем продукции, который способно выпустить предприятие в заданные сроки. При расчете этого параметра во внимание принимается используемая техника и имеющиеся ресурсы. К ним относятся:

  • производственные мощности;
  • энергия;
  • сырье;
  • штат сотрудников.

Существует много разновидностей ПМ. Это и проектная, и плановая, и балансовая мощность. Измеряется она в единицах измерения объема продукции: тонна, штука и прочее. Использование мощности в полном размере обеспечивает выпуск большего количества товаров, снижение их себестоимости. Компания получает возможность быстро аккумулировать средства от реализации продукции и направить их на повторное производство, обновление оборудования.

Вопрос: Противоречит ли требования Закона № 223-ФЗ требование заказчика о подтверждении наличия производственных мощностей у участника закупки на момент подачи заявки?
Посмотреть ответ

Факторы, влияющие на размер производственной мощности

Параметры производственной мощности определяются следующими факторами:

  • Совершенством используемых технологий.
  • Ассортиментом товара и его качеством.
  • Качеством организации труда.

Иногда результаты расчетов ПМ в разные периоды значительно различаются. Это результат неустойчивости факторов, приведенных выше. К примеру, на предприятии постоянно вводится новое оборудование. Технология производства и инструменты, используемые при этом, – основные факторы, влияющие на параметры мощности.

Значения, используемые при проведении расчетов

ВАЖНО! Образец заполнения сведений о производстве, отгрузке продукции и балансе производственных мощностей от КонсультантПлюс доступен по ссылке

Для расчета ПМ потребуется знать следующие параметры:

  • Перечень имеющегося оборудования, его количество по каждому из видов.
  • Режим эксплуатации техники.
  • Режим эксплуатации производственных площадей.
  • Квалификацию сотрудников.
  • Прогрессивные нормы эксплуатации техники.
  • Трудоемкость оборудования.
  • Номенклатуру и ассортимент товаров.

Перед проведением расчетов требуется проанализировать ключевые особенности работы на предприятии.

Базовые правила расчета

При определении производственной мощности нужно учитывать следующие правила:

  • При учете имеющейся техники нужно принимать во внимание каждую из форм оборудования. Нельзя исключать из учета неработающую технику, инструменты, которые ремонтируются или простаивают. Не учитывается только резервная техника, которая служит заменой используемым ресурсам.
  • Если в эксплуатацию вводится новое оборудование, при его учете нужно учесть время начала использования.
  • Во внимание нужно принимать предельно возможный фонд работы оборудования. При этом учитывается принятый режим сменности.
  • Ориентироваться нужно на сопоставимые значения эксплуатации техники и баланса мощностей.
  • При расчете используются значения исходя из полной загрузки ресурсов.
  • При определении ПМ не учитывается время простоя оборудования вне зависимости от его причин.

Руководитель обязан предусмотреть резервы ПМ. Нужно это для возможности быстро среагировать на увеличение спроса. К примеру, предприятие работает на определенной ПМ. Однако спрос на садовые тележки, которые производит субъект, резко увеличивается. Для обеспечения всех нужд потребителей требуется увеличить производственную мощность. Для это и требуются резервы.

Расчет производственной мощности

Расчет проводится на основании паспортных и проектных норм. Если сотрудники предприятия стабильно превышают установленные нормы производительности труда, во внимание принимается увеличенный показатель. Рассмотрим формулу расчета:

М = Тэф * Н

где

  • М — производственная мощность,
  • Н – это паспортная производительность техники в единицу времени,
  • Тэф – плановый фонд ее работы.

Для определения Тэф нужно вычесть из календарного фонда (365 суток) выходные, праздники, промежутки между сменами, простои и прочее время, в которое техника не эксплуатировалась.

ВАЖНО! Определение параметров, которые нужны для расчетов, производится по каждому цеху или участку.

Анализ функционирования предприятия

Анализ требуется для определения оптимальной загрузки ресурсов. Рассмотрим его особенности:

  • Предполагается, что изделия изготавливаются на ограниченном числе станков. Требуется подсчитать их количество.
  • Нужно подсчитать время, затраченное на обработку единицы продукции на оборудовании.
  • Когда будет известно время на изготовление единицы товара, можно определить оптимальное количество продукции, которое можно произвести за выбранный промежуток времени.

Руководитель может снизить норму выработки одного из видов продукции. В этом случае оборудование освобождается для производства других видов товара.

Для чего нужен анализ критической точки?

Анализ критической точки требуется при определении оптимального значения ПМ. Суть его заключается в составлении графика зависимости трат и доходов от объема производимых изделий. В результате определяется точка, на которой траты предприятия аналогичны его доходам. То есть это точка, при которой субъект работает без убытка. На основании этого графика можно обосновать ПМ, которая будет оптимальной в определенном случае.

Как увеличить производственную мощность?

Увеличить значение ПМ можно двумя способами: с большими денежными расходами и без них. Рассмотрим методы, предполагающие финансовые вливания:

  • Установка современного оборудования.
  • Обновление аварийной техники.
  • Борьба с износом оборудования.
  • Повышение качества сырья или интенсификация режима.
  • Полноценная модернизация.
  • Увеличение продолжительности эксплуатации оборудования.
  • Проведение плановых ремонтных работ.
  • Обеспечение регулярного эксплуатационного обслуживания.

Увеличить ПМ без значительных финансовых вливаний можно двумя методами: повышением фонда рабочего времени и уменьшением трудоемкости производства товаров. Рассмотрим варианты при выборе первого метода:

  • Увеличение количества имеющегося оборудования.
  • Увеличение количества смен, что обеспечит беспрерывную эксплуатацию.
  • Совершенствование организации ремонтных работ.
  • Уменьшение циклов производства.
  • Оптимизация эксплуатации имеющихся площадей.
  • Оптимизация планирования рабочей деятельности.
  • Работа по узкой специализации.

Рассмотрим способы уменьшения трудоемкости производства:

  • Улучшение технологии производства изделий.
  • Увеличение серийности изготовления.
  • Увеличение унификации.
  • Стандартизация товаров.
  • Модернизация имеющейся техники.
  • Увеличение технической оснащенности.
  • Изменение норм времени.
  • Рациональное использование трудовых часов.

Увеличивать ПМ можно как одним из перечисленных методов, так и за счет их сочетания.

Рекомендации руководителю

Что делать работодателю, если он желает изменить производственную мощность в лучшую сторону? Рассмотрим конкретные примеры:

  • Обеспечение дополнительных рабочих мест.
  • Устранение необоснованных потерь времени.
  • Стимулирование сотрудников на увеличение производительности.
  • Повышение квалификации сотрудников.
  • Укомплектование рабочих мест современной техникой.
  • Совершенствование структуры основных фондов.
  • Организация мероприятий по уменьшению норм расхода сырья.

Наименьшие производственные мощности у предприятий с морально и технически устаревшим оборудованием.

Как рассчитать мощность на основе силы и скорости

  1. Образование
  2. Наука
  3. Физика
  4. Как рассчитать мощность на основе силы и скорости

Стивен Хольцнер

В физике вы можете рассчитать мощность на основе сила и скорость. Поскольку работа равна силе, умноженной на расстояние, вы можете записать уравнение для мощности следующим образом, предполагая, что сила действует вдоль направления движения:

, где с - пройденное расстояние.Однако скорость объекта v, составляет всего с , деленную на t, , поэтому уравнение распадается на

Интересный результат - мощность равна силе, умноженной на скорость? Ага, вот что там написано. Однако, поскольку вам часто приходится учитывать ускорение при приложении силы, вы обычно пишете уравнение в терминах средней мощности и средней скорости:

Вот пример. Предположим, ваш брат купил себе шикарную новую машину.Вы думаете, что он маленький, но он утверждает, что у него более 100 лошадиных сил. «Хорошо», - говорите вы, доставая свой блокнот. «Давайте проверим это».

Масса машины вашего брата

На большом треке Physics Test Track на окраине города вы измеряете его ускорение как 4,60 м / сек. 2 за 5,00 секунд, когда машина трогалась с места. Сколько это лошадиных сил?

Вы знаете, что

, поэтому все, что вам нужно рассчитать, - это средняя скорость и чистая приложенная сила.Сначала возьмите чистую силу. Вы знаете, что F = мА, , поэтому вы можете подставить значения, чтобы получить

Итак, сила, прикладываемая для устойчивого ускорения автомобиля, составляет 5060 ньютонов. Теперь все, что вам нужно, это средняя скорость. Скажем, начальная скорость была v i , а конечная скорость v f . Вы знаете, что v i = 0 м / с, а что такое v f ? Ну, вы также знаете, что, поскольку ускорение было постоянным, верно следующее уравнение:

v f = v i + at

Как это бывает, вы знаете, что ускорение и время, за которое автомобиль был ускорен:

v f = 0 м / с + (4.60 м / с 2 ) (5,00 с) = 23,0 м / с

Поскольку ускорение было постоянным, средняя скорость составляет

Поскольку v i = 0 м / с, это разбивается на

Добавление чисел дает вам среднюю скорость:

Отлично - теперь вы знаете прилагаемую силу и среднюю скорость. Вы можете использовать уравнение

, чтобы найти среднюю мощность. В частности

Еще нужно перевести в лошадиные силы.Одна лошадиная сила = 745,7 Вт, поэтому

Следовательно, автомобиль развивал в среднем 78,0 лошадиных сил, а не 100 лошадиных сил. «Крысы», - говорит ваш брат. «Я требую пересчета».

Итак, вы согласны рассчитать мощность другим способом. Вы знаете, что вы также можете рассчитать среднюю мощность как работу, разделенную на время:

А работа, выполняемая машиной, - это разница в начальной и конечной кинетической энергии:

W = KE f - KE i

Автомобиль завелся в состоянии покоя, поэтому KE i = 0 J.Остается рассчитать только конечную кинетическую энергию:

Вставив цифры, вы получите:

Так потому что

и проделанной работы

получается следующее:

А, как и раньше

«Двойные крысы», - говорит ваш брат.

Об авторе книги

Стивен Хольцнер, доктор философии, работал редактором журнала PC Magazine и преподавал в Массачусетском технологическом институте и Корнельском университете.Он написал Physics II for Dummies , Physics Essentials for Dummies и Quantum Physics for Dummies .

Как рассчитать мощность и энергию в RC-цепи

Этот пост описывает, как рассчитать мощность и энергию в RC-цепи. Энергопотребление и рассеиваемая мощность - очень важные характеристики цифровой схемы.

Рассмотрим простую RC-цепь с источником напряжения, как показано ниже.

Из предыдущих сообщений мы знаем, что мощность, подаваемая на элемент схемы, равна p (t) = v (t) i (t). Резистор и конденсатор выполняют разные функции с точки зрения мощности в цепи: резистор - рассеивает энергию, а конденсатор - накапливает энергию.

Таким образом, мгновенная мощность от источника равна p (t) = Vi (t). Ток здесь i (t) = V – vC (t) R. Мы уже знаем, что для этой схемы напряжение на конденсаторе vC (t) = V (1 – e – tRC). Тогда для мощности имеем p (t) = V2R – V2R (1 – e – tRC) = V2Re – tRC.

Тогда мы можем найти, что энергия, подаваемая источником ω = ∫0Tp (t) dt, если T = ∞, то подводимая энергия равна ω = CV2. Энергия, запасаемая конденсатором, равна ωC (t) = CV2 (t) 2 = CV22. Мгновенная мощность на резисторе p (t) = Ri (t) 2 = V2Re – 2tRC. Чтобы найти энергию, рассеиваемую резистором, ω = ∫0∞V2Re – 2tRCdt = CV22.

Рассмотрим схему с переключателем, выдающую ступенчатый сигнал, изображенную ниже.

Итак, здесь у нас есть две ситуации - когда конденсатор заряжается и когда конденсаторы разряжены.Он заряжается от источника, когда переключатель замкнут, а резисторы R1 и R2 рассеивают энергию. Когда переключатель разомкнут, конденсатор разряжается через резистор R2.

Средняя мощность - это общее количество энергии, рассеиваемой в течение определенного промежутка времени, деленное на длину временного интервала T, то есть p = ωT. Где ω (t) = ∫0Tp (t) dt.

Когда переключатель включен, мы можем преобразовать схему, используя теорему Теневена, мы имеем следующую эквивалентную схему:

Здесь VTH = VR2R1 + R2, а RTH = R1R2R1 + R2.Как мы уже рассматривали ранее, полное решение в этом случае будет суммой однородного решения и частного решения.

Однородное решение здесь vC (t) = VTH (1 – e – tCRTH). Общая мощность, рассеиваемая резисторами, будет суммой мощности, рассеиваемой на резисторах R1 и R2. В этом случае p (t) = (V – v C ) 2R1 + vC2R2, где vC = VTH (1 – e – tCRTH).

Используя формулу для мощности, мы можем найти энергию, рассеиваемую в цепи в течение периода времени 0 → T1: ω0 → T1 = ∫0T1 (V – VTH (1 – e – tCRTH) 2R1 + VTH (1 – e – tCRTH) 2R2 ) dt.После упрощения и перестановки имеем ω0 → T1 = V2R1 + R2T1 + V2THC2.

В течение интервала времени T1 → T2 переключатель цепи размыкается, конденсатор разряжается и резистор R2 рассеивает энергию. Прямо при пуске конденсатора напряжение VTH. Напряжение на конденсаторе будет изменяться со временем по формуле vC (t) = VTHe – tR2C.

Мгновенная мощность, рассеиваемая в цепи p (t) = vCvcR2 = VTh3R2e – 2tR2C, энергия здесь ωT1 → T2 = ∫T1T2p (t) dt = CV2Th3 (1 – e – 2T2CR2) ≈Cv2Th3.

Полная рассеиваемая энергия является суммой ω = ω0 → T1 + ωT1 → T2 = V2R1 + R2T1 + v2TH.Средняя рассеиваемая мощность за период времени T = T1 + T2 равна p¯ = ωT = V2R1 + R2T1T + v2THT.

Среднюю мощность можно разделить на статическую и динамическую: pstatic = V2 (R1 + R2) T1T, pdynamic = Cv2THT.

Образовательный контент также можно получить через сообщество Reddit r / ElectronicsEasy .

Сколько гидроэнергии я могу получить

Если вы имеете в виду энергии (это то, что вы продаете), прочтите «Сколько энергии я могу произвести с помощью гидротурбины?».
Если вы имеете в виду power , читайте дальше.

Мощность - это скорость производства энергии. Мощность измеряется в ваттах (Вт) или киловаттах (кВт). Энергия - это то, что используется для работы, и измеряется в киловатт-часах (кВтч) или мегаватт-часах (МВтч).

Проще говоря, максимальная выходная мощность гидроэлектроэнергии полностью зависит от того, какой напор и поток доступны на площадке, поэтому крошечная микрогидросистема может производить всего 2 кВт, тогда как большая гидроэнергетическая система может легко производить сотни мегаватт (МВт).Чтобы представить это в контексте, система гидроэлектроэнергии мощностью 2 кВт могла бы удовлетворить годовые потребности в электроэнергии двух средних домов в Великобритании, тогда как система мощностью 200 МВт в масштабе коммунальных услуг могла бы обеспечить 200 000 средних домов Великобритании.

Если вы не возражаете против уравнений, самый простой способ объяснить, сколько энергии вы могли бы произвести, - это взглянуть на уравнение для расчета гидроэнергии:

P = m x g x H нетто x η

Где:

п.
мощность, измеренная в ваттах (Вт).
м
массовый расход в кг / с (численно то же, что и расход в литрах / сек, потому что 1 литр воды весит 1 кг)
г
гравитационная постоянная, равная 9,81 м / с 2
H нетто
чистый напор. Это общий напор, физически измеренный на площадке, за вычетом потерь напора. Для простоты потери напора можно принять равными 10%, поэтому H нетто = H брутто x 0,9
η
произведение КПД всех компонентов, которыми обычно являются турбина, система привода и генератор

Для типичной малой гидросистемы КПД турбины будет 85%, КПД привода 95% и КПД генератора 93%, поэтому общий КПД системы будет:


0.85 x 0,95 x 0,93 = 0,751, т.е. 75,1%

Следовательно, если у вас относительно низкий общий напор 2,5 метра и турбина, которая может выдерживать максимальный расход 3 м 3 / с, максимальная выходная мощность системы будет:

Сначала преобразуйте напор брутто в напор нетто, умножив его на 0,9, так:

H ​​ нетто = H брутто x 0,9 = 2,5 x 0,9 = 2,25 м


Затем преобразуйте расход в м 3 / с в литры / секунду, умножив его на 1000, так:

3 м 3 / с = 3000 литров в секунду


Помните, что 1 литр воды весит 1 кг, поэтому м численно совпадает с расходом в литрах в секунду, в данном случае 3000 кг / с.

Теперь вы готовы рассчитать мощность гидроэлектростанции:

Мощность (Вт) = м x г x В нетто x η = 3000 x 9,81 x 2,25 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Теперь сделайте то же самое для гидроэлектростанции с высоким напором, где общий напор составляет 50 метров, а максимальный расход через турбину составляет 150 литров / секунду.

В данном случае H ​​ нетто = 50 x 0,9 = 45 м и расход в литрах в секунду равен 150, следовательно:

Мощность (Вт) = м x г x в нетто x η = 150 x 9.81 x 45 x 0,751 = 49,729 Вт = 49,7 кВт

Что интересно здесь, так это то, что для двух совершенно разных участков, один с чистым напором 2,25 метра, а другой 45 метров, может генерировать точно такое же количество энергии, потому что участок с низким напором имеет гораздо больший поток (3000 литров / секунду ) по сравнению с местом с высоким напором всего 150 литров в секунду.

Это ясно показывает, как две главные переменные при расчете выходной мощности гидроэнергетики от гидроэнергетической системы - это напор и поток, а выходная мощность пропорциональна напору, умноженному на поток.

Конечно, две системы в приведенном выше примере будут очень разными физически. Для участка с низким напором потребуется физически большой винт Архимеда или турбина Каплана внутри машзала размером с большой гараж, потому что он должен быть физически большим, чтобы выпускать такой большой объем воды с относительно низким давлением (напором) через него. . Для установки с высоким напором потребуется только небольшая турбина Pelton или Turgo размером с холодильник, потому что она должна отводить только 5% расхода системы с низким напором и под гораздо более высоким давлением.

Интересно, что в реальном мире напоры и потоки в приведенном выше примере не так уж далеки от реальности, потому что места с высоким напором, как правило, находятся в истоках рек на возвышенностях, поэтому земля имеет крутой уклон, что позволяет создавать высокие напоры. должны быть созданы, но водосборный бассейн водотока относительно невелик, поэтому скорость потока мала. Тот же самый верховой поток в 20 км ниже по течению слился бы с бесчисленными небольшими притоками и превратился бы в гораздо большую реку с более высоким расходом, но прилегающая территория теперь была бы низменной сельскохозяйственной землей с небольшим уклоном.Можно было бы иметь только низкий напор на плотине, чтобы избежать риска затопления окружающей земли, но скорость потока в низменной реке была бы намного больше, чтобы компенсировать это.

В Великобритании имеется ряд всех типов гидроэлектростанций с высоким, средним и низким напором. В Англии больше мест с низкой головой, в Шотландии - с высокой, а в Уэльсе - смесь всего, но все же со значительными возможностями для средней и высокой ставки.

Мощность и выработка энергии можно максимизировать, очищая входной экран от мусора, что обеспечивает максимальный напор системы.Этого можно добиться автоматически, используя наш инновационный экран GoFlo Traveling, произведенный в Великобритании нашей дочерней компанией. Откройте для себя преимущества установки путевого экрана GoFlo на вашу гидроэнергетическую систему в этом тематическом исследовании: максимальное использование преимуществ гидроэнергетических технологий с помощью инновационной путевой технологии GoFlo.

Вернуться в Учебный центр Hydro

Вы рассматриваете гидроэнергетический проект?

Renewables First имеет значительный опыт работы в качестве консультанта по гидроэнергетике и обладает всеми возможностями проекта, от первоначального технико-экономического обоснования до проектирования и установки системы.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *