Μετατροπή Αμπέρ σε Watt: κανόνες και πρακτικά παραδείγματα μετατροπής μονάδων τάσης και ρεύματος

Οι ιδιοκτήτες ιδιωτικών σπιτιών, διαμερισμάτων, εξοχικών σπιτιών ή μικρών βοηθητικών δωματίων που συνδέονται με ηλεκτρικό ρεύμα πρέπει συχνά να μετατρέπουν αμπέρ σε βατ ή να λύσουν το αντίστροφο πρόβλημα. Για την πραγματοποίηση μεταβιβάσεων μονάδων που καθορίζουν τα χαρακτηριστικά του τρέχοντος, χρησιμοποιούνται γνωστοί τύποι, οι οποίοι βασίζονται στο νόμο του Ohm.

Θα μιλήσουμε για το πώς να μεταφράσουμε σωστά τις φυσικές ενότητες. Επιπλέον, το άρθρο που παρουσιάσαμε παρέχει μεθόδους για τον προσδιορισμό της ισχύος λειτουργίας και των αρχικών ρευμάτων των οικιακών συσκευών. Αναλύονται οι αποχρώσεις του υπολογισμού της διατομής των εξαρτημάτων της καλωδίωσης.

Προσδιορισμός της ισχύος των συνδεδεμένων συσκευών

Για τον υπολογισμό της τιμής της μέγιστης δυνατής ισχύος σε μια ενότητα κυκλώματος, είναι απαραίτητο να συνοψίσουμε την απόδοση όλων των συνδεδεμένων συσκευών. Αλλά δεν είναι όλα τόσο απλά: πολλές από αυτές τις συσκευές είναι περίπλοκα ηλεκτροδυναμικά συστήματα, επομένως πρέπει να προσδιορίσετε σωστά τις παραμέτρους τους.

Ενεργά και πλήρη στοιχεία

Ενεργή (ή καταναλωμένη) ισχύς της συσκευής (Π) καθορίζει την αμετάκλητη απώλεια ηλεκτρικής ενέργειας κατά τη λειτουργία της. Αυτός είναι ο δείκτης ότι ο ηλεκτρικός μετρητής θα υπολογίσει και, επομένως, επηρεάζει το ποσό των πόρων (χρήματα) που δαπανήθηκαν κατά τη λειτουργία της συσκευής.

Το ενεργό συστατικό σε Watt αναφέρεται σε όλους τους καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας. Ωστόσο, υπάρχει ένας άλλος δείκτης - συντελεστής ισχύος (cos (στ)), που μπορείτε να βρείτε στην τεχνική τεκμηρίωση, καθώς και σε ειδικές πινακίδες ή ετικέτες με τις κύριες παραμέτρους.

Μέσω αυτού, μπορείτε να υπολογίσετε τη συνολική ισχύ (Ν) συσκευές σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

S = P / cos (f)

Η φυσική σημασία αυτών των ποσοτήτων μπορεί να περιγραφεί ως εξής: το ρεύμα με πλήρη ισχύ πηγαίνει από την πηγή (μετασχηματιστής) στην ηλεκτρική συσκευή, η οποία μετατρέπει το ενεργό της στοιχείο και επιστρέφει το υπόλοιπο (αντιδραστικό) πίσω στο δίκτυο. Έτσι, το φορτίο στα εξαρτήματα κυκλώματος (καλωδίωση και διακόπτες κυκλώματος) πρέπει να υπολογιστεί με ακρίβεια λαμβάνοντας υπόψη την πλήρη ισχύ.

Μπορείτε να υπολογίσετε την πλήρη ισχύ σύμφωνα με τα δεδομένα που υπάρχουν στο φύλλο τεχνικών δεδομένων της συσκευής ή στην πινακίδα του ηλεκτροκινητήρα

Για τις περισσότερες οικιακές συσκευές, ο συντελεστής είναι ενότητα, επομένως, η ενεργή και πλήρης ισχύς είναι η ίδια. Αλλά εάν ο καταναλωτής έχει πυκνωτές (χωρητικότητα) ή επαγωγέα, εμφανίζεται ένα αντιδραστικό στοιχείο.

Πρέπει να δώσετε προσοχή στους ακόλουθους τύπους εξοπλισμού:

• ψυγεία
• πλυντήρια
• κλιματιστικά?
• Αντλίες
• επαγωγικοί φούρνοι και σόμπες
• φώτα φθορισμού.
• Τηλεοράσεις
• υπολογιστές και άλλος εξοπλισμός με ηλεκτρονική πλήρωση.

Επίσης συχνά ηλεκτρικό σύστημα ιδιωτικών σπιτιών ή οικονομικές εγκαταστάσεις συνδέουν εργαλειομηχανές με ηλεκτρικούς κινητήρες, μηχανήματα συγκόλλησης τόξου και άλλο εξοπλισμό, των οποίων η συνολική ισχύς είναι σημαντικά υψηλότερη από την κατανάλωση. Επομένως, πρέπει να εξοικειωθείτε προσεκτικά με τα τεχνικά χαρακτηριστικά των συσκευών προτού τις συνδέσετε στο δίκτυο.

Εισάγετε ρεύματα συμπιεστών και κινητήρων

Εάν οι οικιακές συσκευές είναι εξοπλισμένες με ηλεκτρικό κινητήρα, συμπιεστή, πυρακτωμένο νήμα ή μετασχηματιστή στην είσοδο του τροφοδοτικού, τότε στην αρχή της λειτουργίας του, αρχίζουν ρεύματα εκκίνησης για μικρό χρονικό διάστημα (Εγώ_ν) Η τιμή τους μπορεί πολλές φορές να υπερβαίνει τις ονομαστικές τιμές (Εγώ_ν) καθορίζεται στο διαβατήριο της συσκευής.

Αυτές οι τιμές σχετίζονται με τον ακόλουθο τύπο:

Εγώ_ν = k * Ι_ν

Εδώ κ - συντελεστής πολλαπλότητας ρεύματος εκκίνησης.

Η τεκμηρίωση για ηλεκτρικούς κινητήρες περιέχει όλα τα απαραίτητα δεδομένα για τον υπολογισμό του ρεύματος εκκίνησης, συμπεριλαμβανομένου του συντελεστή πολλαπλότητας (τελευταία στήλη)

Ο δείκτης πολλαπλότητας υπερβαίνει την τιμή "2" στις ακόλουθες κοινές οικιακές συσκευές:

• υποβρύχια αντλία;
• ψυγείο και καταψύκτης
• ισχυρή ηλεκτρική σκούπα;
• πλυντήριο ρούχων
• διαχωρισμένο σύστημα;
• φούρνο μικροκυμάτων
• φωτισμός νέον
• ορισμένοι τύποι ηλεκτρικών εργαλείων (τρυπάνι, διάτρηση, συμπιεστής).

Ο υπολογισμός της συνολικής ισχύος παρουσία τέτοιων συσκευών στο κύκλωμα πρέπει να πραγματοποιείται λαμβάνοντας υπόψη τα αρχικά ρεύματά τους. Δεδομένου ότι ο χρόνος αυξημένης κατανάλωσης ενέργειας είναι μικρός και η σύγχρονη συμπερίληψη είναι απίθανο, αρκεί να πάρει μια, την πιο ισχυρή συσκευή σε σχέση με τα ρεύματα εκκίνησης.

Παράμετροι έντασης και καλωδίωσης

Για τον προσδιορισμό της απαιτούμενης διατομής των αγωγών και διακόπτες κυκλώματος μεταφράστε τον συνολικό αριθμό βατ σε αμπέρ και λάβετε την τιμή του μέγιστου συνεχούς ρεύματος.

Ο συσχετισμός της διατομής των αγωγών και η μέγιστη ισχύς ρεύματος αποδεκτή για καλωδίωση πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας πίνακες που παρέχονται από κατασκευαστές καλωδίων. Ανάλογα με τον κατασκευαστή, οι κύριοι δείκτες ενδέχεται να διαφέρουν ελαφρώς, αλλά ταυτόχρονα πρέπει πάντα να συμμορφώνονται με το τρέχον GOST 31996-2012.

Ένα παράδειγμα πίνακα αντιστοιχίας της διατομής αγώγιμων αγωγών και του μέγιστου επιτρεπόμενου συνεχούς ρεύματος, ανάλογα με τη μέθοδο καλωδίωσης

Μερικές φορές επιλέγουν μια καλωδίωση όχι με ελάχιστη αποδεκτή διατομή, αλλά με ελαφρώς μεγαλύτερη. Αυτό είναι δικαιολογημένο, καθώς το εφεδρικό εύρος ζώνης σάς επιτρέπει να συνδέετε νέες ηλεκτρικές συσκευές χωρίς δαπανηρή αποσυναρμολόγηση παλαιών και τοποθέτηση νέων καλωδίων.

Σετ παραμέτρων στον ηλεκτρικό πίνακα διακόπτες κυκλώματος επιλέγονται έτσι ώστε να είναι εγγυημένη η λειτουργία κατά το κλείσιμο, εάν η ισχύς ρεύματος υπερβαίνει την τιμή που καθορίζεται ως η μέγιστη επιτρεπόμενη για την καλωδίωση.

Ονομαστικό ρεύμα του μηχανήματος (Εγώ_ν) υπολογίζονται από το ρεύμα αποδεκτό για το καλώδιο (Εγώ_σ) σύμφωνα με τον ακόλουθο τύπο:

Εγώ_ν <= Εγώ_σ / 1.45

Συνήθως, επιλέγεται ένα αυτόματο μηχάνημα με τη μέγιστη τιμή μεταξύ των επιτρεπόμενων ονομαστικών τιμών προκειμένου να ελαχιστοποιηθεί η πιθανότητα αποσύνδεσης με ένα ισχυρό αλλά ακόμα επιτρεπτό φορτίο στο κύκλωμα.

Η σχέση των βασικών ηλεκτρικών ποσοτήτων

Η ισχύς και η ένταση μπορούν να συνδεθούν μέσω τάσης (Ε) ή αντίσταση κυκλώματος (Ρ) Ωστόσο, στην πράξη, εφαρμόστε τον τύπο P = I² * Το R είναι δύσκολο, καθώς είναι δύσκολο να υπολογιστεί με ακρίβεια η αντίσταση σε μια πραγματική περιοχή.

Μονοφασική και τριφασική σύνδεση

Οι περισσότερες ηλεκτρικές καλωδιώσεις για οικιακή χρήση είναι μονοφασικές.

Σε αυτήν την περίπτωση, η μετατροπή της συνολικής ισχύος (Ν) και ισχύς AC (Εγώ) η χρήση μιας γνωστής τάσης συμβαίνει σύμφωνα με τους ακόλουθους τύπους που προκύπτουν από τον κλασικό νόμο του Ohm:

S = U * I

I = S / U

Τώρα η πρακτική της προσθήκης ενός τριφασικού δικτύου σε οικιακές, οικιακές και μικρές βιομηχανικές εγκαταστάσεις έχει γίνει ευρεία. Αυτό δικαιολογείται από τη θέση ελαχιστοποίησης του κόστους των καλωδίων και των μετασχηματιστών, τα οποία βαρύνουν την εταιρεία που προμηθεύει ηλεκτρική ενέργεια.

Κατά την άθροιση ενός τριφασικού δικτύου, εγκαθίσταται ένας τριπολικός διακόπτης εισόδου (πάνω αριστερά), ένας τριφασικός μετρητής (πάνω δεξιά) και για κάθε επιλεγμένο κύκλωμα - συνηθισμένες μονοπολικές συσκευές (κάτω αριστερά)

Η διατομή των αγωγών καλωδίωσης και η ονομαστική ισχύς κατά τη χρήση τριών φάσεων καταναλωτών καθορίζεται επίσης από την τρέχουσα ισχύ, η οποία υπολογίζεται ως εξής:

Εγώ_λ = S / (1,73 * U_λ)

Εδώ είναι το ευρετήριο «λΣημαίνει τη γραμμική φύση των ποσοτήτων.

Στον προγραμματισμό και στη συνέχεια εφαρμογή εσωτερική καλωδίωση είναι καλύτερα να απομονωθούν οι τριφασικοί καταναλωτές σε ξεχωριστά κυκλώματα. Οι συσκευές που λειτουργούν από το τυπικό 220 V, προσπαθούν να διασκορπίζονται περισσότερο ή λιγότερο ομοιόμορφα σε φάσεις, έτσι ώστε να μην υπάρχει σημαντική παραμόρφωση στην ισχύ.

Μερικές φορές επιτρέπουν τη μικτή σύνδεση συσκευών που λειτουργούν τόσο από μία όσο και από τρεις φάσεις. Αυτή η κατάσταση δεν είναι η απλούστερη, επομένως είναι καλύτερα να την εξετάσουμε με ένα συγκεκριμένο παράδειγμα.

Αφήστε έναν τριφασικό επαγωγικό κλίβανο με ενεργή ισχύ 7,0 kW και συντελεστή ισχύος 0,9 στο κύκλωμα. Ένας φούρνος μικροκυμάτων 0,8 kW συνδέεται με τη φάση "A" με συντελεστή "2" της πολλαπλότητας ρεύματος εισόδου και στη φάση "B" - ηλεκτρικό βραστήρα 2,2 kW. Είναι απαραίτητο να υπολογίσετε τις παραμέτρους τροφοδοσίας για αυτήν την ενότητα.

Σχέδιο σύνδεσης συσκευών στο δίκτυο. Με αυτήν τη διαμόρφωση, ένας τριφασικός διακόπτης είναι πάντα εγκατεστημένος. Απαγορεύεται η χρήση πολλών μονοφασικών μηχανών για προστασία

Προσδιορίζουμε τη συνολική ισχύ όλων των συσκευών:

Ν_θ = Ρ_θ / cos (f) = 7000 / 0,9 = 7800 V * A;

Ν_μ = Ρ_μ * 2 = 800 * 2 = 1600 V * A;

Ν_με = Ρ_γ = 2200 V * Α.

Προσδιορίστε την τρέχουσα ισχύ κάθε συσκευής:

Εγώ_θ = S_θ / (1,73 * U_λ) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 Α;

Εγώ_μ = S_μ / U_στ = 1600/220 = 7,2 Α;

Εγώ_γ = S_γ / U_στ = 2200/220 = 10 A.

Προσδιορίζουμε την τρέχουσα ισχύ σε φάσεις:

Εγώ^Α = Εγώ_θ + Εγώ_μ = 11,9 + 7,2 = 19,1 Α;

Εγώ^Β = Εγώ_θ + Εγώ_γ = 11,9 + 10 = 21,9 Α;

Εγώ^Με = Εγώ_θ = 11,9 A.

Το μέγιστο ρεύμα με όλες τις ηλεκτρικές συσκευές ενεργοποιημένες ρέει μέσω της φάσης «Β» και θα είναι ίσο με 21,9 A. Ένας επαρκής συνδυασμός για τη λειτουργία χωρίς προβλήματα όλων των συσκευών σε αυτό το κύκλωμα είναι ένα τμήμα χαλκού αγωγών 4,0 mm² και διακόπτη κυκλώματος στις 20 ή 25 A.

Τυπική τάση νοικοκυριού

Δεδομένου ότι η ισχύς και η ισχύς ρεύματος συνδέονται μέσω τάσης, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί με ακρίβεια αυτή η τιμή. Πριν από την εισαγωγή του GOST 29322-2014 από τον Οκτώβριο του 2015, η τιμή για ένα συνηθισμένο δίκτυο ήταν 220 V και για ένα τριφασικό δίκτυο ήταν 380 V.

Σύμφωνα με ένα νέο έγγραφο, αυτοί οι δείκτες ευθυγραμμίζονται με τις ευρωπαϊκές απαιτήσεις - 230/400 V, αλλά τα περισσότερα συστήματα παροχής ηλεκτρικού ρεύματος στα νοικοκυριά εξακολουθούν να λειτουργούν σύμφωνα με τις παλιές παραμέτρους.

Μπορείτε να λάβετε την τιμή της πραγματικής τάσης χρησιμοποιώντας ένα βολτόμετρο. Εάν οι αριθμοί είναι πολύ μικρότεροι από την αναφορά, τότε πρέπει να συνδέσετε το σταθεροποιητή εισόδου

Η απόκλιση 5% της πραγματικής τιμής από την τιμή αναφοράς είναι αποδεκτή για οποιαδήποτε περίοδο και 10% - όχι περισσότερο από μία ώρα. Κατά τη μείωση της τάσης, ορισμένοι καταναλωτές, όπως ηλεκτρικός βραστήρας, λαμπτήρας πυρακτώσεως ή φούρνο μικροκυμάτων, χάστε την ισχύ.

Αλλά εάν η συσκευή είναι εξοπλισμένη με ενσωματωμένο σταθεροποιητή (για παράδειγμα, λέβητα αερίου) ή διαθέτει ξεχωριστή τροφοδοσία εναλλαγής, τότε η κατανάλωση ισχύος θα παραμείνει σταθερή.

Σε αυτήν την περίπτωση, δεδομένου ότι I = S / U, μια πτώση τάσης θα αυξήσει την τρέχουσα ισχύ. Επομένως, δεν συνιστάται η επιλογή της διατομής των αγωγών καλωδίου «από άκρο σε άκρο» στις μέγιστες τιμές σχεδιασμού, αλλά είναι επιθυμητό να υπάρχει περιθώριο 15-20%.

Χρήσιμο βίντεο σχετικά με το θέμα

Μέτρηση ρεύματος με πολύμετρο και επακόλουθος υπολογισμός ισχύος:

Ηλεκτρονική συσκευή για τον προσδιορισμό της τάσης, του ρεύματος και του αυτόματου υπολογισμού ισχύος:

Ο καθορισμός της τρέχουσας ισχύος, γνωρίζοντας την τάση δικτύου και τη συνολική ισχύ των συσκευών στο κύκλωμα, είναι αρκετά απλός. Η δυσκολία έγκειται στη μέτρηση ή τον υπολογισμό των αρχικών παραμέτρων.

Εάν υπάρχουν αμφιβολίες σχετικά με την ορθότητα της λύσης που βρέθηκε, είναι προτιμότερο να απευθυνθείτε σε ηλεκτρολόγους, καθώς τα λάθη στους υπολογισμούς μπορεί να οδηγήσουν σε σοβαρά προβλήματα.

Θέλετε να μοιραστείτε τη δική σας εμπειρία στη μετατροπή των αμπέρ σε βατ; Υπάρχει μια πρωτότυπη μέθοδος στο οπλοστάσιό σας που μπορεί να είναι χρήσιμη για τους επισκέπτες του ιστότοπου; Παρακαλώ γράψτε σχόλια στο παρακάτω μπλοκ, δημοσιεύστε μια φωτογραφία και κάντε ερωτήσεις σχετικά με το θέμα του άρθρου.