Полная номинальная мощность формула: Расчет мощности двигателя | Полезные статьи — Интернет-магазин инструмента. — yato-tools.ru. Электротовары и инструмент.

Содержание

11. Номинальная мощность (определение).

Номинальная активная мощность ЭП () – это мощность, потребляемая из сети при номинальной нагрузке ЭП, при которой он должен работать длительное время в установившемся режиме без превышения допустимой температуры.

Для длительного режима работы ЭП равна паспортной величине:

Для приемников, работающих в повторно-кратковременном режиме, номинальную мощность определяют по паспортной мощности путем приведения ее к длительному режиму работы (ПВ=1) в соответствии с формулами:

, или ,

где паспортная величина, о.е.; – коэффициент включения, рассчитывается по графику нагрузки ЭП, см. формулу (2.1).

Для электродвигателей мощность, потребляемая из сети, называется присоединенной мощностью и определяется по выражению:

где – номинальная мощность, развиваемая на валу двигателя, кВт;

–номинальный КПД электродвигателя, о. е.

Номинальная реактивная мощность ЭП () – реактивная мощность, потребляемая им из сети при номинальной активной мощности и номинальном напряжении.

Для ЭП, работающего в длительном режиме, величина вычисляется по формуле

где соответствует номинальномуЭП (– паспортная величина).

Для ЭП, работающего в повторно-кратковременном режиме, величина вычисляется по формуле

Номинальная полная мощность ЭП

12. Расчетная мощность (определение)

Одним из основных этапов проектирования систем электроснабжения объекта является правильное определение ожидаемых (расчетных) электрических нагрузок как отдельных ЭП, так и узлов нагрузки на всех уровнях системы электроснабжения.

Расчетные значения нагрузок – это нагрузки, соответствующие такой неизменной токовой нагрузке (), которая эквивалентна фактической изменяющейся во времени нагрузке по наибольшему тепловому воздействию (не превышая допустимых значений) на элемент системы электроснабжения.

Существуют различные методы определения расчетных электрических нагрузок, которые в свою очередь делятся на основные; и вспомогательные.

К расчётным электрическим нагрузкам относятся расчётные значения активной мощности (), реактивной мощности (), полной мощности () и тока ().

13. Среднеквадратичная мощность (определение)

Среднеквадратичное значение активной мощности отдельного ЭП за рассматриваемый промежуток времени

где – среднеквадратичное значение активной мощности электроприемника, кВт;– активная мощность, потребляемая ЭП за рассматриваемый промежуток времени(определяется из графика нагрузки по активной мощности), кВт;– интервал времени за который определяется, мин, ч.

При наличии графиков потребления реактивной мощности среднеквадратичное значение реактивной мощности определяется аналогично.

Среднеквадратичное значение реактивной мощности ЭП за рассматриваемый промежуток времени

где – среднеквадратичное значение реактивной мощности электроприемника, кВ·Ар;– активная мощность, потребляемая ЭП за рассматриваемый промежуток времени (определяется из графика нагрузки по реактивной мощности), кВ·Ар;– интервал времени, за который определяется, мин, ч.

При отсутствии графиков потребления реактивной мощности, среднеквадратичное значение реактивной мощности

где – соответствует номинальномуЭП (– паспортная величина).

По известным среднеквадратичным значениям активной и реактивной мощностей определяются среднеквадратичные значения полной мощности и тока.

Среднеквадратичное значение полной мощности ЭП за рассматриваемый промежуток времени

где – среднеквадратичное значение полной мощности ЭП, кВ·А.

Среднеквадратичное значение тока ЭП за рассматриваемый промежуток времени

где – среднеквадратичное значение тока ЭП, А;– номинальное напряжение ЭП, кВ.

Чем отличаются кВа и кВт?

Вольт-ампер (ВА или VA) – единица, используемая для обозначения полной мощности переменного тока, определяемая как произведение силы тока действующей в цепи (измеряется в амперах, сокращенно A) и напряжения на зажимах цепи (измеряется в вольтах, сокращенно B).

Ватт (Вт или W) – единица , применяемая для измерения мощности. Своим названием данная единица обязана шотландско-ирландскому изобретателю Джеймсу Уатту. 1 ватт – мощность, при которой за время равное 1с. совершается работа в 1Дж. Ватт является единицей активной мощности, значит, 1 ватт – мощность постоянного электрического тока силой 1A при напряжении равном 1B.

!Выбирая дизельный генератор нужно помнить о том, что полная мощность, потребляемая прибором, измеряется в кВА, а активная мощность, затрачиваемая на то, чтобы совершить полезную работу измеряется в кВт. Полная мощность рассчитывается как сумма двух слагаемых реактивной мощности и активной мощности. Весьма часто отношение полной и активной мощностей имеет различные значения для разных потребителей, поэтому, для того, чтобы найти суммарную мощность всего потребляющего оборудования требуется провести суммирование полных, а не активных мощностей оборудования.

Номинальная мощность

Мощность большинства промышленных электроприборов определяется в ваттах, это активная мощность, выделяющаяся на резистивной нагрузке (лампочка, нагревательные приборы, холодильник и т.п.).

Обычно под потребляемой мощностью понимают именно активную мощность, полностью идущую на полезную работу. В случае, если речь идет об активном потребителе (чайник, лампа накаливания), то на нем, как правило, написаны номинальное напряжение и номинальная мощность в Вт, этой информации достаточно, чтобы вычислить косинус «фи».

Угол «фи» – это угол между напряжением и током. Для активных потребителей угол «фи» равен 0, а, как известно, cos(0) = 1. Для того, чтобы вычислить активную мощность (обозначается P) нужно найти произведение трех множителей: тока через потребитель, напряжения на потребителе, косинуса «фи», то есть провести расчёты по формуле

P=I×U×сos(φ)= I×U×cos(0)=I×U

Рассмотрим пример для ТЭНа. Так как это активный потребитель, то cos(0) = 1. Полная мощность (обозначаемая S) будет равна 10кВА. Следовательно, P=10× cos(0)=10 кВт — активная мощность.

Если же речь идет о потребителях, имеющих не только активное, но и реактивное сопротивление, то на них, как правило, указывается P в Вт (активная мощность) и величина косинуса «фи».

Приведем пример для двигателя, на бирке которого написано: P=5 кВт, сos(φ)=0.8, отсюда следует, что этот двигатель, работая в номинальном режиме будет потреблять S = P/сos(φ)=5/0,8= 6,25 кВа — полная (активная) мощность и Q = (U×I)/sin(φ) — реактивная мощность.

Чтобы найти номинальный ток двигателя необходимо разделить его полную мощность S на рабочее напряжение равное 220 B.

Однако номинальный ток можно также прочитать на бирке.

Чтобы увидеть разницу между кВА и кВт на практике, изучите товары в разделе Дизельные генераторы >>

Почему мощность на генераторах указывается в ВА?

Ответ следующий: пусть мощность стабилизатора напряжения, указанная на бирке равна 10000 ВА, если к этому трансформатору подключить некоторое количество ТЭНов, то отдаваемая трансформатором мощность (трансформатор работает в номинальном режиме) не превысит 10000 Вт.

В данном примере все сходится. Однако, если же подключить к стабилизатору напряжения катушку индуктивности (много катушек) или электродвигатель со значением сos(φ)=0.8. В итоге мощность отдаваемая стабилизатором будет равна 8000 Вт. Если же для электродвигателя сos(ф)=0.85, то отдаваемая мощность будет равна 8500 Вт. Отсюда следует, что надпись 10000Ва на бирке трансформатора не будет соответствовать действительности. Именно поэтому, мощность генераторов (стабилизаторов и трансформаторов напряжения) определяется в полной мощности (для рассмотренного примера 1000 кВА).

Коэффициент мощности рассчитывается как соотношение средней мощности переменного тока и произведения действующих в цепи значений тока и напряжения. Максимальное значение,которое может принимать коэффициент мощности равно 1.

При рассмотрении синусоидального переменного тока, для определения коэффициента мощности используется формула:

сos(φ) = r/Z

r и Z – соответственно активное и полное сопротивления цепи, а угол φ– это разность фаз напряжения и тока. Отметим, что коэффициент мощности может принимать значения меньшие 1, даже в цепях с только активным сопротивлением, если в них присутствуют нелинейные участки, так как происходит изменение формы кривых тока и напряжения.

Коэффициент мощности равен также косинусу угла фаз между основаниями кривых тока и напряжения. Коэффициент мощности – отношение активной мощности к полной мощности: сos(φ) = активная мощность/полная мощность = P/S (Вт/ВА). Коэффициент мощности – это комплексная характеристика нелинейных и линейных искажений, которые вносятся в сеть нагрузкой.

Значения, принимаемые коэффициентом мощности:

1.00 – очень хороший показатель;
0.95 — хорошее значение;
0.90 — удовлетворительное значение;
0.80 — среднее значение;
0.70 — низкое значение;
0.60 — плохое значение.

Для того, чтобы увидеть отличия кВА и кВт на конкретном примере, перейдите в раздел Стабилизаторы напряжения >>

Что такое полная мощность? Определение и формула

Содержание

Что такое кажущаяся мощность?

Полная мощность – это полная мощность, вырабатываемая электростанцией или генератором. Это произведение среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного (RMS) тока.

Различные типы рассеиваемой мощности в энергосистемах переменного тока, т. е. активная, реактивная , полная и комплексная мощность.

Измерение мощности переменного тока (AC) получается путем умножения среднеквадратичного напряжения и среднеквадратичного (RMS) тока.

Мы можем обозначить полную мощность, используя (S), и формула приведена ниже:

S = E _{действующее значение} * I _{действующее значение}

Где

S – это кажущаяся мощность в амперах в вольтах.

E _rms — среднеквадратичное (rms) напряжение в вольтах.

I _{действующее значение} — действующее значение тока в амперах.

Формула и единица измерения

Основная формула для расчета полной мощности для любой цепи приведена ниже.

S = VI для однофазных нагрузок
S = √3VI для трехфазных нагрузок

Единицей измерения является вольт-ампер (ВА). Обычно мы используем его в терминах «КВА».

Если мощность (полная) в электрической цепи подается от поставщика электроэнергии в сеть. Он включает в себя как реальную, так и реактивную потребляемую мощность в нагрузках.

С помощью треугольника коэффициента мощности, который показывает взаимосвязь между полной, активной, реактивной мощностью и коэффициентом мощности, мы можем найти другая формула кажущейся мощности выглядит следующим образом.

Треугольный коэффициент мощности

от треугольника выше, мы находим S = √ (активная мощность ²+ реактивная мощность ²)

или

S = √ (Q ²+ P ²)

где

Q — потребление реактивной мощности в нагрузке (ВАР)

P — потребление активной мощности в нагрузке (Вт)

расчет полной мощности Пример

Предположим, у нас есть трехфазная нагрузка 10 кВт , работающая от источника питания 400 Вольт . Эта нагрузка имеет коэффициент мощности 0,85 .

Нам нужно рассчитать полную мощность этой нагрузки.

Решение

В этом примере активная мощность нагрузки составляет 10 кВт. Коэффициент мощности нагрузки равен 0,85. Сначала мы вычисляем ток следующим образом:

P = √3 В * I * PF ⇒ I = P / (√3 * V * PF ) = 10 000/(1,73*400*0,85)

I = 17 A

Затем, S = √3 V*I

S = 1,73*400*17 = 11,7 KVA

Примечание, что, 1,73*400*17 = 11,7 KVA

. активная мощность больше кажущейся. Это означает, что эта нагрузка потребляет реактивную мощность.

Это понятно, так как коэффициент мощности равен 0,85 (чем ниже коэффициент мощности, тем меньше активная мощность) , Для получения дополнительной информации прочитайте мою статью о факторах, влияющих на полную мощность здесь.

Может ли S(KVA) быть меньше, чем P(KW)? S меньше или равно P. В случае единицы PF две степени равны.

Почему важна полная мощность?

Важность полной мощности проявляется при выполнении электрических расчетов. Для расчета фактического тока нагрузки необходимо знать полную мощность.

Окунитесь в интригующий мир кажущейся мощности и ее ключевую роль в современных энергетических системах! с нашей подробной статьей здесь!

Полная мощность представляет собой комбинацию активной и реактивной мощности. Реальная или активная мощность на самом деле является результатом схемы, состоящей только из резистивных компонентов.

С другой стороны, реактивная мощность является результатом цепи, имеющей емкостные, индуктивные или оба компонента.

Обычно все цепи переменного тока имеют резистивные, емкостные и индуктивные компоненты.

Поскольку реактивная мощность — это та мощность, которая отнимает от активной мощности, то она является обязательной точкой обеспечения в электрической системе. Это гарантирует, что подаваемой полной мощности достаточно для питания данной нагрузки.

Обычно считается, что важна только реальная мощность, и именно эта мощность совершает полезную работу. Но кажущаяся мощность также важна, поскольку мы должны учитывать кажущуюся мощность для определения размера источника.

Электростанции производят комбинацию как активной, так и реактивной мощности; мы называем эту комбинацию кажущейся мощностью.

Однако электрические нагрузки не используют всю эту мощность, нагрузки используют только активную мощность, чтобы делать то, что они должны делать, мы не можем учитывать только реальную мощность при выборе мощности выработки электроэнергии.

Вместо этого мы проводим расчеты, используя полную мощность, активную и реактивную, нагрузок, чтобы получить генератор, подходящий для нагрузки.

Как я только что упомянул выше, при расчетах для получения тока нагрузки следует учитывать полную мощность. Вы можете спросить, почему мы должны принимать бесполезную мощность, то есть реактивную мощность, в наших расчетах.

Просто потому, что и активная, и реактивная мощность потребляют ток от источника, этот ток остается текущим независимо от того, что он делает для нагрузки.

Если вы не будете учитывать полную мощность в своих расчетах, ваша система выйдет из строя. Вот почему кажущаяся мощность так важна в энергосистеме.

Каково применение полной мощности?

Полная мощность имеет множество применений в электроэнергетических системах. Он используется для определения размеров различного электрооборудования, включая генераторы переменного тока и трансформаторы.

Как я уже говорил вам выше, использование полной мощности в электрических расчетах необходимо для того, чтобы знать реальный ток, потребляемый нагрузкой от источника, независимо от того, что этот ток будет делать после этого. Вы знаете, что реактивная мощность потребляет ток, но это бесполезно.

Это следует учитывать при расчетах. Если мы этого не сделаем, размеры цепи будут неправильными, то есть автоматические выключатели, размеры кабелей и генераторы будут занижены.

Недооценка нагрузок, автоматических выключателей и кабелей — это последнее, что нам нужно делать.

Полная мощность зависит от значений тока и напряжения, а не от коэффициента мощности нагрузки. Если значение тока нагрузки не изменяется, то независимо от значения коэффициента мощности нагрузки номинальная мощность генератора и трансформатора в кВА/МВА останется неизменной.

Полная мощность очень полезна для расчета проводки, автоматического выключателя и всей электрической системы.

Для получения дополнительной информации о приложениях полной мощности прочитайте мою статью здесь.

Различия между очевидной мощностью и реальной мощностью

Очевидная мощность

Реальная энергия

3 . Суммарная мощность в цепи, рассеиваемая и возвращаемая мощность.
_{4 9 Формула активной мощности: P = V I cos ø}

Фактическое количество рассеиваемой или используемой мощности в цепи обычно называют реальной мощностью
Кажущаяся мощность обозначается заглавной буквой S	Реальная мощность обозначается заглавной буквой P	Единицей полной мощности является вольт-ампер (ВА)	единицей реальной мощности является ватт0003	Реальная мощность в цепи фактически является функцией рассеивающих элементов цепи, и обычно это сопротивление
Полная мощность является произведением среднеквадратичных (среднеквадратических) значений тока и напряжения	Реальная мощность является произведением мгновенных значений тока и напряжения в цепи
В цепях переменного тока общий поток электроэнергии представляет собой кажущуюся мощность независимо от того, является она полезной или бесполезной.	Часть полной мощности (полной мощности), которая совершает полезную работу в системе, является реальной или активной мощностью
Формула полной мощности: *S = V I**

Что больше, кажущаяся или реальная мощность?
Кажущаяся мощность больше реальной мощности. Когда импеданс цепи чисто резистивный, кажущаяся мощность равна реальной мощности.
Но когда в цепи есть какое-либо реактивное сопротивление, кажущаяся мощность больше реальной мощности, поскольку кажущаяся мощность представляет собой комбинацию активной и реактивной.
Полная мощность не может быть меньше реальной мощности. Она может быть равна реальной мощности.
Когда коэффициент мощности равен единице, кажущаяся мощность равна активной мощности. Это показывает, что в цепи нет реактивной составляющей, это происходит, когда нагрузка чисто резистивная.
PF = кВт / кВА = P / S
Вышеупомянутое уравнение показывает, что в цепи нет индуктивной или емкостной составляющей, это очень редко, и, таким образом, кажущаяся мощность равна реальной мощности.
Если PF = 1, то приведенное выше уравнение становится P = S

Я написал подробную статью о коррекции коэффициента мощности, вы можете проверить ее для получения дополнительной информации.
Почему полная мощность всегда положительна?
Полная мощность не может быть отрицательной, это всегда положительное значение.
Давайте выясним, почему? Полная мощность представлена следующей формулой:
S = √ (P ² + Q ² )
является кажущейся мощностью.
Действительная или активная мощность может иметь только положительное значение, поскольку поток мощности всегда идет от источника к нагрузке.
Реактивная мощность может быть как положительной, так и отрицательной, поскольку мощность течет от источника к нагрузке и от нагрузки к источнику.
Приведенное выше уравнение показывает, что даже если значение реактивной мощности отрицательно, кажущаяся мощность и в этом случае будет положительной, поскольку она равна сумме квадратов значений активной и реактивной мощностей.
Из уравнения полной мощности видно, что полная мощность всегда является положительной величиной, независимо от того, какое значение имеет активная или реактивная мощность.
Вы оплачиваете счет за электроэнергию за реальную или полную мощность?
Обычно счета за проживание взимаются только за реальную или активную мощность . Единицей, в которой выставляются счета за коммунальные услуги бытовых потребителей, является ватт-час.
Коэффициент мощности не влияет напрямую на стоимость счета за электроэнергию для бытовых потребителей.
Некоторые коммунальные предприятия в некоторых странах взимают плату с промышленных потребителей за низкий коэффициент мощности. Это означает, что данные промышленные потребители тарифицируются по активной и реактивной мощности .
В некоторых районах США органы власти взимают плату с промышленных потребителей с коэффициентом мощности менее 0,9.
Таким образом, это явно зависит от политики взимания счета за электроэнергию ответственного органа в конкретной области. Плохой коэффициент мощности обычно бывает при больших индуктивных нагрузках.
Но в некоторых странах мира счет, взимаемый ответственным органом, не включает полную мощность, даже если коэффициент мощности немного ниже.
Промышленные и коммерческие потребители применяют коррекцию коэффициента мощности для нагрузок, что помогает снизить потребление реактивной мощности.
Несколько лет назад я работал на заводе пластиковых труб. Тогда мы установили большую батарею конденсаторов параллельно с входным источником питания, заводским трансформатором, чтобы снизить коэффициент мощности и, конечно же, счет за электроэнергию.
Это не вариант, это обязательное действие, требуемое властями, если мы этого не сделаем, могут быть последствия.
Конденсаторная батарея работала автоматически, измеряла коэффициент мощности и контролировала количество единиц конденсаторов для подключения к нагрузкам. Он работал как надо.
Как вывести формулу полной мощности? Треугольник мощности
Активная мощность обозначается заглавной буквой P, реактивная мощность обозначается заглавной буквой Q, а полная мощность обозначается заглавной буквой S.
P=V *I* cosø Q=V*I* sinø
OA = Активный ток OC = Реактивный ток OB = Ток цепи
Треугольник мощностей получен из приведенной выше векторной диаграммы.
ОБ ² = OA ² + OC ²
Приведенная выше диаграмма представляет собой векторную диаграмму тока.
Если мы говорим о векторной диаграмме мощности, как показано на диаграмме, то уравнения будут:
S ² = P ² + Q ²
S = √ (P ² + Q ² )
Коэффициент мощности определяется как угол между реальной и полной мощностью
As, мы знаем, что
Cosø = основание/гипотенуза = активная или активная мощность/полная мощность = P/S = кВт/кВА
Расчет тока по полной мощности.
Полная мощность является произведением среднеквадратичных значений тока и напряжения. Если заданы значения напряжения и полной мощности, можно рассчитать ток.
Полная мощность – однофазная Формула:
S = V * I
(Ток) I = (Полная мощность) S / (Напряжение) В
I = S / V =  √ (P ² + Q ²) / V
Очевидная мощность-Трехфазная формула:
S = √ 3 * V * I
I = S / √ 3 В
Примечание: S — полная мощность в ВА Текущая стоимость может быть рассчитана.
Расчет тока по полной мощности Пример:
Одним из наиболее распространенных примеров такого расчета, с которым я сталкиваюсь в своей работе, являются расчеты тока трансформатора. Вы знаете, мощность трансформаторов дается в кВА, т.е. в полной мощности. В этом случае используем формулу:
I = S/V
Рассчитаем ток трехфазного трансформатора 100кВА Мощность и 400В напряжение.
Ток трансформатора (I) = полная мощность (S)/напряжение (V)
I = (100*1000) / (√ 3 * 400) = 144,34 А
Расчет тока по полной мощности
Для меня гораздо лучше использовать бесплатное приложение для Android Fast Electrical Calculator, да, я сам его построил . Я делаю все свои электрические расчеты, используя эту малышку.
Вам тоже стоит попробовать. Это 100% БЕСПЛАТНО на Google Pay Market. Установите его СЕЙЧАС, вы можете найти его здесь.
Он имеет некоторые удивительные расчеты, такие как:
Конвертер кВт в HP
Преобразователь кВА в кВт
Преобразователь кВт/л.с. в ампер
Расчет падения напряжения в трех фазах
Таблица защиты от проникновения
И многое другое
Можете ли вы измерить полную мощность?
Да, полную мощность можно измерить. Полная мощность — это та энергия, которую вы фактически измеряете во время работы электрической системы.
Проще говоря, полная мощность фактически представляет собой произведение номинального напряжения на номинальный ток. Мы измеряем напряжение и ток мультиметром, напряжение измеряется параллельно, а ток последовательно, и их умножение дает вам полную мощность.
Полная мощность на самом деле представляет собой мощность, которую источник питания подает на нагрузку, такую как двигатель. Однако нагрузка использует только реальную мощность, это результат умножения напряжения и тока нагрузки.
Полная мощность измеряется в вольт-амперах (ВА) и обозначается заглавной буквой S.
Почему при определении параметров генераторов используется полная мощность?
Электрический генератор производит активную и реактивную мощность, значение каждой мощности зависит от коэффициента мощности нагрузки, который варьируется от одной нагрузки к другой. Нагрузка генератора зависит от приложения, для которого он будет использоваться, поэтому гораздо точнее использовать полную мощность для определения размера генератора.
Поскольку полная мощность является произведением выходного напряжения и тока генератора, это наиболее точный номинал генератора, независимо от того, какая активная мощность требуется нагрузке.
Производитель генератора не знает, какая нагрузка будет подключена к генератору, поэтому производитель генератора хочет обеспечить максимально возможную точную нагрузку, которую будет обеспечивать генератор.
Полная мощность также используется при определении размера, поскольку она дает максимальную величину тока, и, очевидно, номинальные характеристики электрооборудования напрямую связаны с определением максимального значения тока, поскольку эта максимальная величина тока будет определять максимальную номинальную температуру.
В электрической системе со 100% КПД активная мощность равна полной мощности, т. е. нулевой реактивной мощности. Но, как правило, электрические системы не имеют КПД на 100%, реактивную мощность следует учитывать при расчете размеров генератора, т.е. используя полную мощность.
Производит ли генератор полную мощность?
Да, генератор производит полную мощность. Ток, потребляемый генератором, зависит от полной мощности, вырабатываемой генератором, то есть как активной, так и реактивной мощности.
Генераторы производят полную мощность, которая представляет собой векторную сумму активной или активной мощности и реактивной мощности, нагрузка потребляет активную и реактивную мощность в зависимости от ее коэффициента мощности.
Что вы подразумеваете под треугольником власти?
Треугольник мощности
Треугольник мощности — это треугольник, используемый для отображения взаимосвязи между полной мощностью, активной мощностью и реактивной мощностью в энергосистеме.
Лично я рисую треугольник силы, чтобы запомнить взаимосвязь между этими типами силы.
Основание этого треугольника показывает реальную или истинную или активную мощность цепи. Перпендикуляр треугольника показывает реактивную мощность. Гипотенуза треугольника показывает кажущуюся мощность.
Треугольник мощности фактически представляет собой векторное представление индуктивной или емкостной нагрузки, подключенной к источнику.
S — полная мощность
P — действительная или активная мощность
Q — реактивная мощность.
φ — угол между кажущейся мощностью и реальной мощностью.
Когда общий ток цепи умножается на напряжение, это называется полной мощностью и отображается в гипотенузе треугольника с символом заглавной буквы S.
Как показано в приведенном выше треугольнике мощности, коэффициент мощности может можно получить, взяв соотношение между активной или активной мощностью и полной мощностью.
Коэффициент мощности (PF) = активная мощность (кВт) / полная мощность (кВА) = P / S
Для получения дополнительной информации о коэффициенте мощности прочитайте мою статью Коррекция коэффициента мощности, 8 важных ответов.
Соответствует ли номинальная потребляемая мощность полной мощности?
Нет, номинальная потребляемая мощность нагрузки отличается от полной мощности индуктивных нагрузок.
Номинальная мощность – это фактически активная мощность, это количество энергии в киловаттах (кВт).
Номинальная мощность под нагрузкой — это энергия, которую устройство фактически будет потреблять при максимальном расчетном рабочем состоянии.
В то время как кажущаяся мощность — это полная мощность, отдаваемая источником питания нагрузке, — это активная и реактивная мощности, в зависимости от коэффициента мощности нагрузки.
Полная мощность равна номинальной мощности при активной нагрузке, поскольку коэффициент мощности равен единице.
Я буду очень рад, если вы поможете мне и подпишитесь на мой канал.
Калькулятор коэффициента мощности
Создано Bogna Szyk
Отзыв от Adena Benn
Последнее обновление: 13 февраля 2023 г.
Содержание:
Реальная, реактивная и полная мощность
Треугольник мощности
Формула коэффициента мощности
Как рассчитать коэффициент мощности?
Сопротивление, реактивное сопротивление и импеданс
Часто задаваемые вопросы
Этот калькулятор коэффициента мощности удобен для анализа переменного тока (AC), протекающего в электрических цепях. Вы, наверное, уже знаете, что можно моделировать постоянный ток (DC) с помощью закона Ома. См. наш калькулятор закона Ома для получения дополнительной информации. В случае с переменным током эта задача не так проста, так как такие цепи содержат как активную, так и реактивную мощность, учитываемую в нашем трехфазном калькуляторе.
Этот калькулятор поможет вам определить значения различных типов мощности в цепи и предоставит вам формулу коэффициента мощности, которая выражает соотношение между реальной и полной мощностью.
Действительная, реактивная и полная мощность
Если вы хотите понять коэффициент мощности, вам в первую очередь необходимо более глубокое понимание его компонентов: активной, реактивной и полной мощности.
Активная мощность (также называемая истинной или активной мощностью), обозначается цифрой P , совершает реальную работу в электрической цепи и рассеивается в резисторах. Посетите наш калькулятор рассеиваемой мощности, чтобы узнать больше. Это единственная форма мощности, которая появляется в цепи постоянного тока. В цепи переменного тока нет фиксированных значений тока и напряжения — они изменяются синусоидально. Если между этими двумя значениями нет фазового сдвига , то вся передаваемая мощность активна. Измеряем мощность в Вт .
Реактивная мощность , обозначаемый как Q , передается, когда ток и напряжение сдвинуты по фазе на 90 градусов. В таком случае чистая энергия, передаваемая в цепи переменного тока, равна нулю, и мы не теряем реальной мощности. Реактивная мощность никогда не появляется в цепях постоянного тока. В цепях переменного тока это связано с реактивным сопротивлением катушек индуктивности и конденсаторов. Мы измеряем его в вольт-амперах-реактивных (вар).
Полная мощность , обозначаемая S , представляет собой комбинацию активной и реактивной мощностей. Это произведение среднеквадратичных значений напряжения и тока в цепи без учета влияния фазового угла. Это также векторная сумма P и Q. Мы измеряем полную мощность в Вольт-Ампер (ВА).
Вас интересуют дополнительные калькуляторы мощности? Наш калькулятор среднеквадратичного напряжения может быть именно тем, что вы ищете.
Треугольник мощностей
Полную мощность находим векторным сложением активной и реактивной мощностей. Вы можете использовать графический метод, чтобы представить эти три значения в форме треугольника, называемого треугольником мощности .
Каждая сторона треугольника представляет одну из трех форм мощности, передаваемой в цепи переменного тока. Катеты прямоугольного треугольника представляют активную и реактивную мощности, а гипотенуза – полную мощность.
Одним из следствий использования треугольника мощности является то, что вы можете легко установить математическое соотношение между тремя значениями с помощью теоремы Пифагора:
S² = P² + Q²
а полная мощность, обозначенная как φ , представляет собой импеданс цепи фазовый угол .
Формула коэффициента мощности
Коэффициент мощности — это отношение реальной и полной мощности в цепи. Если реактивной мощности нет, то коэффициент мощности равен 1. Если, наоборот, активная мощность равна нулю, то полная мощность также равна 0,9.0003
Формула коэффициента мощности:
коэффициент мощности = P/S
Например, коэффициент мощности 0,87 означает, что 87% тока, подаваемого в цепь, выполняет реальную работу. Остальную мощность, а именно 13%, приходится отдавать на компенсацию реактивной мощности. Знание того, как рассчитать коэффициент мощности, может быть полезным, например, при расчетах, касающихся генераторов, описанных в нашем Калькуляторе мощности генератора.
Как рассчитать коэффициент мощности?
Вы также можете рассчитать коэффициент мощности с помощью треугольника мощности. Используя принципы тригонометрии, вы можете записать это как
P / S = cos φ
Поскольку коэффициент мощности равен отношению между реальной и полной мощностью,
коэффициент мощности = cos φ
Это означает, что вы можете быстро рассчитать остальные значения, определяющие цепь переменного тока, зная только одно из трех значений — реальную, реактивную или полную мощность, а также либо коэффициент мощности, либо фазовый угол. Конечно, вы можете использовать этот калькулятор коэффициента мощности вместо того, чтобы вычислять числа вручную! 🙂
Сопротивление, реактивное сопротивление и импеданс
Тремя основными компонентами цепи переменного тока являются резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности. Вы можете использовать этот калькулятор коэффициента мощности не только для описания мощности, которая передается через каждый из этих компонентов, но и для установления того, что происходит, когда через них проходит электрический ток, а именно, каким сопротивлением, реактивным сопротивлением и импедансом обладают такие элементы.
Сопротивление , обозначается R и выражается в омах (Ом), является мерой того, насколько проводник (в первую очередь резистор) уменьшает электрический ток I , протекающий через него. Это значение напрямую связано с реальной мощностью, протекающей в цепи переменного тока. Мы можем записать это соотношение P = I²R .
Реактивное сопротивление , обозначаемое как X и также измеряемое в омах (Ом), представляет собой инерцию, противодействующую движению электронов в компоненте цепи. Он в основном присутствует в конденсаторах и катушках индуктивности. Если вы пропускаете переменный ток через компонент с высоким реактивным сопротивлением, падение напряжения составит 90 градусов не совпадают по фазе с током. Реактивное сопротивление связано с реактивной мощностью уравнением Q = I²X .
Полное сопротивление , обозначаемое Z и измеряемое в омах (Ом), представляет собой эквивалент сопротивления переменному току в цепях постоянного тока. Он присутствует во всех компонентах всех электрических цепей. Его можно рассчитать векторным сложением сопротивления (см. ниже) и реактивного сопротивления или по формуле S = I²Z .
Соотношение между сопротивлением, реактивным сопротивлением и импедансом аналогично треугольнику мощности:
Z² = R² + X²
Идеальные резисторы имеют ненулевое сопротивление, но нулевое реактивное сопротивление, в то время как идеальные катушки индуктивности или конденсаторы имеют нулевое сопротивление, но ненулевое реактивное сопротивление. Все компоненты электрической цепи обладают некоторым полным сопротивлением.
Часто задаваемые вопросы
Что такое коэффициент мощности в цепи переменного тока?
Коэффициент мощности переменного тока определяется как отношение активной мощности P к полной мощности S , поскольку это отношение равно cos ϕ. Как правило, вы можете выразить это как десятичное значение, например, 0,85, или как процент: 85%.
Что такое треугольник коэффициента мощности?
Треугольник мощности графически представляет три части, составляющие мощность цепи переменного тока:
Полная мощность (ВА) измеряется в вольт-амперах.
Реальная мощность (Вт) , которая выполняет работу, измеряемую в ваттах.
Реактивная мощность (ВАр) измеряется в реактивных вольт-амперах.
ϕ угол между реальной и кажущейся мощностью в градусах. Чем больше фазовый угол, тем больше реактивная мощность.
Что такое единица измерения коэффициента мощности?
Коэффициент мощности не имеет единиц измерения. Он безразмерный. Вы можете рассчитать коэффициент мощности как отношение активной мощности к полной мощности, поэтому он не имеет единиц измерения. Коэффициент мощности измеряет, сколько эффективной мощности используется.
Каково значение коэффициента мощности?
В цепях переменного тока коэффициент мощности может принимать значения от 0 до 1,0. Когда коэффициент мощности равен 1,0 (единица) или 100 %, фазовый угол между током и напряжением будет равен 0°, поскольку cos⁻¹(1.0) = 0° . Когда коэффициент мощности равен нулю (0), фазовый угол равен 90° по формуле cos⁻¹(0) = 90° . Чем выше коэффициент мощности, тем эффективнее будет система.
Что означает коэффициент мощности 0,75?
Коэффициент мощности 0,75 означает, что только 75 % мощности, подаваемой на ваше устройство, используется эффективно, а 25 % тратится впустую. Потерянная энергия равна реактивной мощности. Для запуска оборудования всегда требуется некоторая мощность, даже если оно не выполняет никакой реальной работы. По этой причине коэффициент мощности обычно равен 9.0007 менее 1,0 (100%).
Как рассчитать поправку на коэффициент мощности?
Если вам нужно исправить плохой коэффициент мощности цепи, следуйте этим инструкциям:
Измерьте фактическую мощность P с помощью ваттметра.
Рассчитайте полную мощность S путем умножения напряжения нагрузки В на ток нагрузки I S = I × V .
Найти коэффициент мощности из формулы коэффициент мощности = P/S .
Найдите угол cos⁻¹(коэффициент мощности) и начертите треугольник мощности.
Рассчитать реактивной мощности Q по теореме Пифагора:
Q = √(S² — P²) .
Скорректируйте коэффициент мощности , добавив конденсатор или катушку индуктивности , размер которых уравновесит расчетную реактивную мощность.
Богна Шик
Ток (I)
A
Power Triangle
True Power (P)
Реактивная мощность (Q)
VAR
Являемая мощность (S)
VA
Фазовый угол
Power Factor
2.