Energetický vzorec

• Náradie

Pri projektovaní elektrického zariadenia a výpočtu káblov a štartovacích a ochranných zariadení je dôležité správne vypočítať výkon a prúd elektrických zariadení. Tento článok popisuje, ako nájsť tieto možnosti.

Vzorce na výpočet elektrickej energie

Čo je moc

Keď je v prevádzke elektrický ohrievač alebo elektromotor, generujú teplo alebo vykonávajú mechanickú prácu, ktorej jednotkou merania je 1 joule (J).

Jednou z hlavných charakteristík elektrického zariadenia je výkon, ktorý udáva množstvo tepla alebo práce vykonávané za 1 sekundu a je vyjadrená vo wattoch (W):

V elektrotechnike sa 1W uvoľňuje, keď prúd prechádza cez 1A pri napätí 1V:

Podľa Ohmovho zákona sa dá nájsť aj sila, ktorá poznajú odpor a prúd a napätie:

• P (W) je výkon zariadenia;
• I (A) je prúd pretekajúci cez zariadenie;
• R (Ω) je odpor prístroja;
• U (V) je napätie.

Menovitý výkon sa volá pri menovitých parametroch siete a nominálnom zaťažení hriadeľa motora.

Aby bolo možné zistiť množstvo spotrebovanej elektriny počas celej doby práce, musí sa vynásobiť časom, počas ktorého zariadenie fungovalo. Vyučená hodnota sa meria v kWh.

Výpočet AC a DC napätia

Elektrická sieť, ktorá dodáva elektrické spotrebiče, môže mať tri typy:

• konštantné napätie;
• variabilná jednofázová;
• variabilné trojfázové.

Pre každý typ používa výpočet vlastný výkonový vzorec.

Výpočet DC napätia

Najjednoduchšie výpočty sa robia v mriežke DC. Napájanie elektrických zariadení, ktoré sú k nemu pripojené, je priamo úmerné prúdu a napätiu a na jeho nájdenie sa použije tento vzorec:

Napríklad v elektrickom motore s menovitým prúdom 4,55A pripojeným na sieť 220V je výkon 1000 wattov alebo 1kW.

A naopak, pri známych sieťových napätiach a výkonoch sa prúd vypočíta podľa vzorca:

Jednofázové zaťaženie

V sieti, v ktorej nie sú žiadne elektrické motory, ako aj v elektrickej sieti pre domácnosť sa môžu použiť vzorce pre sieť DC.

Je zaujímavé. V domácej rozvodnej sieti 220V môže byť prúd vypočítaný pomocou zjednodušeného vzorca: 1 kW = 5A.

Striedavé napätie sa vypočíta. Tieto zariadenia okrem aktívnej spotreby reaktívnej energie a vzorca:

zobrazuje celkovú spotrebu energie zariadenia. Aby sme zistili aktívnu zložku, je potrebné vziať do úvahy cosφ - parameter, ktorý ukazuje podiel aktívnej energie na celku:

Napríklad v elektrickom motore s cievkou 1kW a cosφ 0,7, celková energia spotrebovaná zariadením bude 1,43 kW a prúd je 6,5A.

Trojuholník aktívnej, reaktívnej a celkovej energie

Výpočet v trojfázovej sieti

Trojfázové rozvodné siete môžu byť reprezentované ako tri jednofázové siete. V prípade jednofázových sietí sa však používa koncepcia "fázového napätia" (Uph) meraná medzi nulovými a fázovými vodičmi v sieti s rozmerom 0,4 kV, ktorá sa rovná 220 V. V trojfázových energetických sieťach namiesto "fázy" sa koncept "sieťového napätia" (Ulin), meraný medzi vodičmi a v sieti 0,4 kV, rovná 380 V:

Preto vzorec pre aktívne zaťaženie, napríklad elektrický kotol, vyzerá takto:

Pri určovaní výkonu elektrického motora je potrebné vziať do úvahy cosφ, výraz má nasledujúcu podobu:

V praxi je tento parameter zvyčajne známy a potrebujete poznať aktuálny stav. Použite nasledujúci výraz:

Napríklad pre elektromotor s výkonom 3 kW (3000 W) a cosφ 0,7 je výpočet nasledovný:

Je zaujímavé. Namiesto výpočtov môžeme predpokladať, že v trojfázovej sieti 380V 1kW zodpovedá 2A.

konská sila

V niektorých prípadoch pri určovaní výkonu automobilov používajte zastaranú jednotku merania "koňská sila".

Táto jednotka bola uvedená do obehu Jamesom Whiteom, na ktorého počesť bola v roku 1789 vymenovaná jednotka s výkonom 1 Watt. Bol najatý jedným pivovarom na vybudovanie parného motora pre čerpadlo, ktoré by mohlo nahradiť koňa. Ak chcete zistiť, aký druh motora je potrebný, vzali si koňa a nasadili ho na vodu.

Predpokladá sa, že pivovar získal najsilnejšieho koňa a urobil ho bez odpočinku. Skutočná sila koní je menej ako 1,5 krát.

V rôznych krajinách je pomer 1 HP a 1 kW mierne odlišný od seba. V Rusku sa to považuje za 1ЛС = 0,735 kW a automobilový motor v 80 HP zodpovedá elektrickému motoru 58,8 kW.

Znalosti o tom, ako určiť výkon a ako zistiť prúd elektrických zariadení, sú potrebné pre návrh elektrických sietí, výpočet káblov a ovládacích zariadení.

Výpočet výkonu elektrického prúdu: vzorce, online výpočet, výber stroja

Pri navrhovaní elektrického vedenia v miestnosti by sa malo začať výpočtom prúdu v okruhoch. Chyba v tomto výpočte môže byť potom nákladná. Elektrická zásuvka sa môže roztaviť pod pôsobením príliš veľkého prúdu. Ak je prúd v kábli väčší ako vypočítaný pre tento materiál a prierez jadra, káble sa prehria, čo môže viesť k taveniu drôtu, zlomeniu alebo skratu v sieti s nepríjemnými dôsledkami, vrátane potreby úplného nahradenia elektrického vedenia - nie je to najhoršie.

Je tiež potrebné poznať silu prúdu v obvode pre výber jadrových vypínačov, ktoré by mali poskytnúť primeranú ochranu pred preťažením siete. Ak je stroj s veľkou hranicou pri paru, v čase jeho spustenia môže byť zariadenie už mimo prevádzky. Ak je však menovitý prúd ističa menší ako prúd, ktorý sa vyskytuje v sieti počas špičkových zaťažení, zariadenie sa rozhnevá tým, že sa pri zapnutí žehličky alebo varnej kanvice neustále vypína.

Vzorec na výpočet sily elektrického prúdu

Podľa zákona Ohm je prúd (I) proporcionálny k napätiu (U) a nepriamo úmerný odporu (R) a výkon (P) sa vypočítava ako produkt napätia a prúdu. Na základe toho sa vypočítava prúd v sieti: I = P / U.

V reálnych podmienkach sa do vzorca pridáva ešte jedna zložka a vzorec pre jednofázovú sieť má podobu:

a pre trojfázovú sieť: I = P / (1,73 * U * cos φ),

kde U pre trojfázovú sieť je odobraté 380 V, cos φ je výkonový faktor odrážajúci pomer aktívnych a reaktívnych zložiek odporu zaťaženia.

Pri moderných napájacích zdrojoch je reaktívna zložka nevýznamná, hodnota cos φ sa môže rovnať 0,95. Výnimkou sú vysokovýkonné transformátory (napríklad zváracie stroje) a elektrické motory, ktoré majú veľkú indukčnú odolnosť. V sieťach, kde sa plánuje pripojenie takýchto zariadení, by mal byť maximálny prúd vypočítaný pomocou koeficientu cos φ 0,8 alebo vypočítaného štandardnou metódou a potom by sa mal použiť prírastkový faktor 0,95 / 0,8 = 1,19.

Nahradením efektívnych hodnôt napätia 220 V / 380 V a výkonového faktora 0.95 získame I = P / 209 pre jednofázovú sieť a I = P / 624 pre trojfázovú sieť, to znamená v trojfázovej sieti s rovnakým zaťažením je prúd trikrát menej. Neexistuje tu žiadny paradox, pretože trojfázové prepojenie zabezpečuje trojfázové vodiče a pri rovnakej záťaži v každej fáze je rozdelené na tri. Keďže napätie medzi každou fázou a pracovnými neutrálnymi vodičmi je 220 V, je možné prepísať vzorec v inej forme, takže je jasnejší: I = P / (3 * 220 * cos φ).

Vyberáme hodnotenie ističa

Použitím vzorca I = P / 209 získame, že pri zaťažení s výkonom 1 kW bude prúd v jednofázovej sieti 4,78 A. Napätie v našich sieťach nie je vždy presne 220 V, preto nebude veľkou chybou čítať súčasnú pevnosť s malou rezervou ako 5 A na kilowatt zaťaženie. Okamžite je zrejmé, že v predlžovacom kábli s označením "5 A" sa neodporúča zapnúť žehličku s výkonom 1,5 kW, pretože hodnota prúdu je 1,5 krát vyššia ako hodnota pasu. A môžete ihneď "kalibrovať" štandardné hodnoty automaty a určiť, pre ktoré zaťaženie sú určené:

• 6 A - 1,2 kW;
• 8 A - 1,6 kW;
• 10 A - 2 kW;
• 16 A - 3,2 kW;
• 20 A - 4 kW;
• 25 A - 5 kW;
• 32 A - 6,4 kW;
• 40 A - 8 kW;
• 50 A - 10 kW;
• 63 A - 12,6 kW;
• 80 A - 16 kW;
• 100 A - 20 kW.

Pri použití technológie "5 ampér za kilowatt" je možné odhadnúť silu prúdu, ktorý sa vyskytuje v sieti pri pripojení domácich spotrebičov. Zaujímavé sú maximálne zaťaženia v sieti, takže pri výpočte by ste mali používať maximálnu spotrebu energie a nie priemer. Tieto informácie sú obsiahnuté v dokumentácii k produktu. Sotva je potrebné vypočítať tento ukazovateľ sami, sumarizovať pasové kapacity kompresorov, elektromotorov a vykurovacích prvkov, ktoré sú súčasťou prístroja, pretože existuje aj taký ukazovateľ ako účinnosť, čo bude potrebné špekulatívne hodnotiť s rizikom veľkej chyby.

Pri navrhovaní elektrického vedenia v byte alebo vidieckom zariadení nie sú vždy známe údaje o kompozícii a pasoch elektrického zariadenia, ktoré bude pripojené, ale môžete použiť približné údaje o elektrických zariadeniach, ktoré sú typické pre náš každodenný život:

• elektrická sauna (12 kW) - 60 A;
• elektrický sporák (10 kW) - 50 A;
• varná doska (8 kW) - 40 A;
• prietokový elektrický ohrievač (6 kW) - 30 A;
• umývačka riadu (2,5 kW) - 12,5 A;
• práčka (2,5 kW) - 12,5 A;
• Jacuzzi (2,5 kW) - 12,5 A;
• klimatizácia (2,4 kW) - 12 A;
• Mikrovlnná rúra (2,2 kW) - 11 A;
• akumulačný elektrický ohrievač vody (2 kW) - 10 A;
• rýchlovarná kanvica (1,8 kW) - 9 A;
• žehlička (1,6 kW) - 8 A;
• solárium (1,5 kW) - 7,5 A;
• vysávač (1,4 kW) - 7 A;
• mlynček na mäso (1,1 kW) - 5,5 A;
• hriankovač (1 kW) - 5 A;
• kávovar (1 kW) - 5 A;
• sušič vlasov (1 kW) - 5 A;
• stolný počítač (0,5 kW) - 2,5 A;
• chladnička (0,4 kW) - 2 A.

Spotreba energie svietidiel a spotrebnej elektroniky je malá, celkový výkon svietidiel sa dá odhadnúť na 1,5 kW a postačuje automatické 10 A na osvetlenie. Spotrebná elektronika je pripojená k rovnakým zásuvkám ako žehličky, dodatočná kapacita na rezerváciu je nepraktická.

Ak zhrniete všetky tieto prúdy, obrázok je pôsobivý. V praxi je možnosť pripojenia záťaže obmedzená množstvom pridelenej elektrickej energie, pre byty s elektrickým sporákom v moderných domoch je 10-12 kW a na byt je inštalovaný byt s menovitou hodnotou 50 A. Tieto 12 kW by sa mali rozdeliť, keďže najsilnejší užívatelia zameraná na kuchyňu a kúpeľňu. Vysielanie bude mať menej dôvodov na obavy, ak ju rozdelíte do dostatočného počtu skupín, z ktorých každý bude mať svoje vlastné automatické. Pre elektrický sporák (varná doska) je samostatný vstup s automatickým spínačom 40 A a je inštalovaná sieťová zásuvka s menovitým prúdom 40 A, nie je tam žiadna ďalšia prípojka. Samostatná skupina sa vyrába pre práčku a iné vybavenie kúpeľne s automatickým strojom zodpovedajúcej hodnoty. Táto skupina je zvyčajne chránená zariadením RCD s menovitým prúdom o 15% väčším, než je hodnota ističa. Samostatné skupiny sú určené na osvetlenie a zásuvky v stene v každej miestnosti.

Bude to trvať určitý čas na výpočet kapacít a prúdov, ale môžete si byť istí, že práce nebudú plytvané. Kompetentne navrhnuté a dobre zostavené vedenie je zárukou pohodlia a bezpečnosti vášho domova.

Ako vypočítať výkon prúdom a napätím?

Každý prvok elektrickej siete je hmatateľným predmetom konkrétneho návrhu. Ale jeho funkcia je v dvojitom stave. Môže byť buď za elektrického zaťaženia, alebo bez elektrického napájania. Ak nie je elektrické pripojenie, nič neohrozuje integritu objektu. Pri pripojení k zdroju napájania, to znamená pri napätí (U) a elektrickom prúde, môže byť nesprávna konštrukcia prvku zdroja napájania smrteľná, ak napätie a elektrický prúd vedú k vytváraniu tepla.

Ďalej od nášho článku čitatelia dostanú informácie o správnom výpočte prúdu a napätia tak, aby elektrické obvody fungovali správne a nepretržite.

Napájacie rozdiely pri striedavých a jednosmerných napätiach

Najjednoduchšie je výpočet výkonu elektrických obvodov pri konštantnom prúde. Pre ich pozemky platí Ohmův zákon, v ktorom je zapojený iba aplikovaný U, a odpor. Pre výpočet prúdu I, U je vydelený odporom R:

navyše požadovaná sila prúdu sa nazýva amperes.

A pretože elektrický výkon P pre takýto prípad je produktom U a elektrického prúdu, je rovnako jednoduchý ako elektrický prúd vypočítaný podľa vzorca:

navyše požadovaná sila zaťaženia sa označuje ako watty.

Všetky komponenty týchto dvoch vzorcov sú charakteristické pre konštantný elektrický prúd a nazývajú sa aktívne. Pripomíname našim čitateľom, že zákon Ohm, ktorý umožňuje výpočet súčasnej sily, je veľmi rozmanitý. Jeho vzorce berú do úvahy zvláštnosti fyzických procesov zodpovedajúcich povahe elektriny. A s konštantným a premenlivým U, toky výrazne líšia. Konštantný U transformátor je absolútne zbytočné zariadenie. Tiež ako synchrónne a asynchrónne motory.

Princíp ich fungovania spočíva v meniacom sa magnetickom poli vytvorenom prvkami elektrických obvodov s indukčnosťou. Takéto pole sa objavuje iba ako dôsledok premennej U a príslušného striedavého prúdu. Elektrina je však tiež charakteristická akumulácii nábojov v prvkoch elektrických obvodov. Tento jav sa nazýva elektrická kapacita a tvorí základ konštrukcie kondenzátorov. Parametre týkajúce sa indukčnosti a kapacity sa nazývajú reaktívne.

Výpočet výkonu v striedavých obvodoch

Preto, aby sa určil prúd z hľadiska výkonu a napätia, tak v bežnej 220 V napájacej sieti, tak v akejkoľvek inej, kde sa používa premenná U, bude potrebné brať do úvahy niekoľko aktívnych a reaktívnych parametrov. Za týmto účelom použite vektorový počet. Výsledkom toho je, že zobrazenie vypočítaného výkonu a U má tvar trojuholníka. Jeho dve strany sú aktívne a reaktívne zložky a tretia je ich súčet. Napríklad celkový záťažový výkon S, nazývaný voltampérom.

Reaktívna zložka sa nazýva Vars. Keď poznáme rozmery strán trojuholníkov a U, je možné vypočítať prúd podľa výkonu a napätia. Ako to urobiť, vysvetľuje obraz dvoch trojuholníkov, ako je uvedené nižšie.

Na meranie spotreby energie špeciálnych zariadení. A ich multifunkčné modely sú veľmi málo. Je to spôsobené tým, že pre konštantný elektrický prúd a tiež v závislosti od frekvencie sa používa zodpovedajúci konštruktívny princíp merača výkonu. Z tohto dôvodu zariadenie navrhnuté na meranie výkonu v priemyselných frekvenčných obvodoch striedavého prúdu s konštantným prúdom alebo s vyššou frekvenciou bude mať výsledok s neprijateľnou chybou.

Pre väčšinu našich čitateľov nie je pravdepodobnosť, že výkon jedného alebo iného výpočtu s využitím hodnoty energie nastane s nameranou hodnotou, ale podľa pasových údajov príslušného elektrického zariadenia. Môžete ľahko vypočítať prúd na určenie napríklad parametrov elektrického vedenia alebo pripojovacieho kábla. Ak je známa hodnota U a v podstate zodpovedá parametrom výkonovej siete, výpočet prúdu sa zníži na získanie čiastočného výkonu z rozdelenia a U. Takto vypočítaný prúd určuje prierez vodiča a tepelné procesy v elektrickom obvode s elektrickým zariadením.

Ale otázkou je úplne prirodzené, ako vypočítať zaťaženie prúdu v neprítomnosti žiadne informácie o tom? Odpoveď je nasledovná. Správny a úplný výpočet záťažového prúdu dodaného premennými U je možný na základe nameraných údajov. Musia sa získať pomocou prístroja, ktorý meria fázový posun medzi U a elektrickým prúdom v obvode. Jedná sa o fázový merač. Úplný výpočet výkonu prúdu poskytne aktívne a reaktívne zložky. Sú spôsobené uhlom φ, ktorý je zobrazený vyššie na obrázkoch trojuholníkov.

Vzorec používame

Tento uhol charakterizuje aj fázový posuv v obvodoch premenných U obsahujúcich indukčné a kapacitné prvky. Na výpočet aktívnych a reaktívnych zložiek sa používajú trigonometrické funkcie použité vo vzorcoch. Pred výpočtom výsledku s použitím týchto vzorcov je potrebné pomocou kalkulačiek alebo tabuliek Bradis určiť sin φ a cos φ. Po tom podľa vzorcov

Budem vypočítať požadovaný parameter elektrického obvodu. Malo by sa však vziať do úvahy, že každý z parametrov, vypočítaný pomocou týchto vzorcov, v dôsledku U, ktorý sa neustále mení podľa zákonov harmonických kmitov, môže mať buď okamžitú alebo rms alebo strednú hodnotu. Tri vyššie uvedené vzorce sú platné pre efektívne hodnoty elektrického prúdu a U. Každá z ďalších dvoch hodnôt je výsledkom postupu výpočtu s použitím iného vzorca, ktorý berie do úvahy prechod času t:

Ale to nie sú všetky nuansy. Napríklad pre elektrické vedenia sa používajú vzorce, v ktorých sú zapojené vlnové procesy. A vyzerajú odlišne. Ale to je ďalší príbeh...

Výpočet výkonu prúdu a napätia, schémy a tabuľky.

Aby ste sa ochránili pri práci s domácimi spotrebičmi, je najprv potrebné správne vypočítať prierez káblov a káblov. Pretože pri nesprávnom výbere kábla môže dôjsť k skratu, čo môže spôsobiť požiar budovy, následky môžu byť katastrofálne.

Toto pravidlo platí pre výber kábla pre elektrické motory.

Výpočet výkonu pre prúd a napätie

Tento výpočet prebieha na základe skutočnosti, že je potrebné to urobiť ešte predtým, než sa začne návrh domu (bytu, bytu).

• Z tejto hodnoty závisí prívodné káble, ktoré sú pripojené k sieti.
• Podľa vzorca môžete vypočítať súčasnú pevnosť, preto musíte presne zaťažiť sieť a zaťažiť napájacie zariadenia. Jeho hodnota nám umožňuje pochopiť prierezovú oblasť.

Ak poznáte všetky elektrické spotrebiče, ktoré by mali byť v budúcnosti napájané zo siete, potom môžete ľahko vykonať výpočty pre napájací obvod. Rovnaké výpočty je možné vykonať na účely výroby.

220 volt jednofázová sieť

Vzorec prúdovej sily I (A - amperes):

Kde P je plné zaťaženie elektrickým prúdom (jeho označenie musí byť uvedené v technickom liste tohto zariadenia), W - watt;

U - napájacie napätie, V (volt).

Tabuľka znázorňuje štandardné zaťaženie elektrických spotrebičov a ich spotrebovaný prúd (220 V).

Výpočet aktuálnej hodnoty pre výkon a napätie

Na zabezpečenie bezpečnosti pri prevádzke elektrických spotrebičov pre domácnosť je potrebné správne vypočítať prierez prívodného kábla a vedenia. Pretože nesprávne zvolený prierez káblových žíl môže viesť k požiaru v kábloch v dôsledku skratu. To hrozí spôsobením požiaru v budove. To platí aj pre výber kábla na pripojenie elektrických motorov.

Aktuálny výpočet

Veľkosť prúdu je vypočítaná z výkonu a je potrebná v štádiu projektovania (plánovania) bytu - bytu, domu.

• Výber napájacieho kábla (vodiča), cez ktorý sa môžu pripojiť zariadenia na spotrebu elektrickej energie, závisí od hodnoty tejto hodnoty.
• S vedomím napätia elektrickej siete a plného zaťaženia elektrických zariadení je možné vypočítať podľa vzorca silu prúdu, ktorý bude musieť prechádzať cez vodič (drôt, kábel). Podľa veľkosti sa zvolí priečny prierez žíl.

Ak sú spotrebiče elektrických spotrebičov známe v byte alebo dome, je potrebné vykonať jednoduché výpočty, aby sa správne pripojil napájací obvod.

Podobné výpočty sa vykonávajú na účely výroby: určenie požadovanej plochy prierezu káblových jadier pri pripojení priemyselných zariadení (rôzne priemyselné elektromotory a mechanizmy).

220 V jednofázová sieť

Prúd I (v ampéroch, A) sa vypočíta podľa vzorca:

I = P / U

kde P je plné zaťaženie elektrickým prúdom (nutne uvedené v technickom liste prístroja), W (watty);

Výpočet výkonu pre prúd a napätie

Pri navrhovaní akýchkoľvek elektrických obvodov sa vykoná výpočet výkonu. Na základe toho sa vyberá základný prvok a vypočíta sa prípustné zaťaženie. Ak výpočet pre obvod DC nie je ťažké (v súlade s Ohmovým zákonom, je nutné vynásobiť prúd napätím - P = U * I), potom výpočet AC napájania nie je tak jednoduchý. Pre vysvetlenie sa budete musieť obrátiť na základy elektrotechniky, bez toho, aby ste sa dostali do podrobností, uvádzame stručný prehľad hlavných téz.

Celkový výkon a jeho komponenty

Pri sieťových obvodoch je výkon vypočítaný na základe zákonov sínusových zmien napätia a prúdu. V tomto ohľade sa zaviedla koncepcia celkového výkonu (S), ktorá zahŕňa dve zložky: reaktívne (Q) a aktívne (P). Grafický popis týchto veličín sa dá urobiť prostredníctvom trojuholníka výkonu (pozri obrázok 1).

Pod aktívnou zložkou (P) sa hovorí o sile užitočného zaťaženia (neodvolateľná konverzia elektriny na teplo, svetlo atď.). Táto hodnota sa meria vo wattoch (W), na úrovni domácnosti sa bežne vykonávajú výpočty v kilowattoch (kW), vo výrobnom sektore - megawatty (mW).

Reaktívna zložka (Q) opisuje kapacitné a induktívne elektrické zaťaženie v obvode striedavého prúdu, jednotka merania tohto množstva Var.

Obr. 1. Trojuholník výkonu (A) a napätia (B)

V súlade s grafickým znázornením možno vzťahy v mocenskom trojuholníku opísať pomocou elementárnej trigonometrickej identity, ktorá umožňuje použiť nasledujúce vzorce:

• S = √ P 2 + Q 2, - pre plný výkon;
• a Q = U * I * cos⁡ φ, a P = U * I * sin φ - pre reaktívne a aktívne zložky.

Tieto výpočty sa vzťahujú na jednofázovú sieť (napríklad domácnosť 220 V), na vypočítanie výkonu trojfázovej siete (380 V), musíte pripočítať koeficient √ 3 (so symetrickým zaťažením) na vzorce alebo zhrnúť výkony všetkých fáz (ak je zaťaženie asymetrické).

Aby sme lepšie pochopili proces vplyvu komponentov celkovej sily, zvážime "čistý" prejav zaťaženia v aktívnej, induktívnej a kapacitnej forme.

Aktívne zaťaženie

Zoberte hypotetický obvod, ktorý používa "čistý" odpor a zodpovedajúci zdroj striedavého napätia. Grafický popis činnosti takého obvodu je znázornený na obrázku 2, ktorý zobrazuje hlavné parametre pre konkrétny časový rozsah (t).

Obrázok 2. Ideálny výkon pri aktívnom zaťažení

Môžeme vidieť, že napätie a prúd sú synchronizované vo fáze a frekvencii, zatiaľ čo výkon je dvojnásobný ako frekvencia. Upozorňujeme, že smer tejto hodnoty je pozitívny a neustále rastie.

Kapacitné zaťaženie

Ako je vidieť na obrázku 3, graf charakteristík kapacitného zaťaženia sa mierne líši od aktívneho zaťaženia.

Obrázok 3. Graf ideálnej kapacitnej záťaže

Frekvencia oscilácie kapacitného výkonu je dvojnásobná frekvencia sínusového napätia. Pokiaľ ide o celkovú hodnotu tohto parametra, je v priebehu jedného harmonického obdobia nula. V tomto prípade sa tiež nezaznamenáva zvýšenie energie (ΔW). Tento výsledok naznačuje, že jeho pohyb sa vyskytuje v oboch smeroch reťazca. To znamená, že keď sa zvýši napätie, dôjde k nahromadeniu náplne v nádrži. Keď nastane negatívny polový cyklus, nahromadený náboj sa odvádza do obvodu obvodu.

V procese skladovania energie v zaťažení a následnom vybíjaní sa nevykonáva žiadna užitočná práca.

Indukčné zaťaženie

Nižšie uvedený graf ukazuje povahu "čistého" indukčného zaťaženia. Ako vidíte, zmenil sa iba smer energie, pokiaľ ide o nárast, je to nulové.

Graf ideálneho kapacitného zaťaženia

Negatívny vplyv reaktívneho zaťaženia

V príkladoch uvedených vyššie boli zvažované možnosti tam, kde je prítomné "čisté" reaktívne zaťaženie. Faktor nárazu aktívny odpor nebol braný do úvahy. V takýchto podmienkach je reaktívny účinok nulový, čo znamená, že ho môžete ignorovať. Ako viete, v skutočných podmienkach to nie je možné. Aj keď hypoteticky existuje takéto zaťaženie, nemôžeme vylúčiť odpor medených alebo hliníkových drôtov kábla potrebného na pripojenie k zdroju napájania.

Reaktívna zložka sa môže prejaviť vo forme ohrevu aktívnych zložiek obvodu, napríklad motora, transformátora, spojovacích drôtov, napájacieho kábla atď. Na to je vynaložené určité množstvo energie, čo vedie k poklesu hlavných charakteristík.

Reaktívny výkon ovplyvňuje okruh takto:

• neprodukuje žiadnu užitočnú prácu;
• spôsobuje vážne straty a mimoriadne zaťaženie elektrických spotrebičov;
• môže spôsobiť vážnu nehodu.

Z tohto dôvodu nemožno vylúčiť vplyv indukčných a kapacitných zaťažení a v prípade potreby použiť technické systémy na kompenzáciu elektrického obvodu.

Výpočet spotreby energie

V každodennom živote sa často musí zaoberať výpočtom spotreby elektrickej energie, napríklad pri kontrole prípustného zaťaženia elektrického zapojenia pred pripojením spotrebiča s vysokým nárokom na spotrebu energie (klimatizácia, kotol, elektrický sporák atď.). Aj pri takom výpočte existuje potreba pri výbere ističa pre rozvádzač, cez ktorý je byt pripojený na napájanie.

V takýchto prípadoch nie je potrebné robiť výpočet výkonu prúdom a napätím, stačí zhrnúť spotrebovanú energiu všetkých zariadení, ktoré je možné zapnúť súčasne. Bez toho, aby ste boli prepojení s výpočtami, môžete zistiť túto hodnotu pre každé zariadenie tromi spôsobmi:

1. s odkazom na technickú dokumentáciu zariadenia;
2. pri pohľade na túto hodnotu na nálepke na zadnom paneli; Spotreba energie prístroja sa často zobrazuje na zadnej strane.
3. Použitie tabuľky, ktorá zobrazuje priemernú spotrebu elektrickej energie pre domáce spotrebiče.

Tabuľka hodnôt priemernej spotreby energie

Pri výpočte by sa malo vziať do úvahy skutočnosť, že štartovacia sila niektorých elektrických spotrebičov sa môže výrazne líšiť od nominálnej. Pre domáce zariadenia sa tento parameter takmer nikdy nenachádza v technickej dokumentácii, takže je potrebné zistiť príslušnú tabuľku, ktorá obsahuje priemerné hodnoty parametrov štartovacieho výkonu pre rôzne zariadenia (je žiaduce zvoliť maximálnu hodnotu).

Výpočet elektrických obvodov online a základný vzorec na výpočet

Pravdepodobne každý, kto urobil alebo opravil elektrikárov, čelil problému určenia konkrétnej elektrickej veličiny. Pre niektorých sa to stáva skutočným kameňom, ale pre niekoho je všetko veľmi jasné a nie sú žiadne ťažkosti pri určovaní tejto hodnoty. Tento článok je venovaný prvej kategórii - teda pre tých, ktorí nie sú veľmi silní v teórii elektrických obvodov a tých ukazovateľov, ktoré sú pre nich charakteristické.

Takže, najskôr sa vráťme trochu do minulosti a pokúsime sa spomenúť na kurz fyziky, pokiaľ ide o elektrikárov. Ako si pamätáme, základné elektrické množstvá sa určujú na základe jediného zákona - Ohmovho zákona. Tento zákon je základom absolútneho vykonania výpočtov a vyzerá takto:

Všimnite si, že v tomto prípade hovoríme o výpočte najjednoduchšieho elektrického obvodu, ktorý vyzerá takto:

Zdôrazňujeme, že absolútne akýkoľvek výpočet sa vykonáva presne prostredníctvom tohto vzorca. To znamená, že je možné určiť jednu alebo inú hodnotu nekomplikovanými matematickými výpočtami, vediac dva rôzne elektrické parametre. Bez ohľadu na to bol náš zdroj navrhnutý tak, aby zjednodušil život niekoho, kto vykoná opravy, a preto zjednodušíme riešenie problému určovania elektrických parametrov identifikáciou základných vzorcov a poskytnutím možnosti výpočtu elektrických obvodov online.

Ako poznať súčasnú znalosť napájania a napätia?

V tomto prípade je výpočtový vzorec nasledovný:

Vypočítajte súčasnú silu online:

(Zadávame celé čísla bodkou, napríklad: 0,5)

Ako zistiť napätie poznať silu prúdu?

Aby ste zistili napätie, zatiaľ čo poznáte odpor aktuálneho spotrebiteľa, môžete použiť tento vzorec:

Výpočet napätia online:

Ak odpor nie je známy, ale je známy výkon spotrebiteľa, napätie sa vypočíta podľa vzorca:

Určenie hodnoty online:

Ako vypočítať energiu s vedomím prúdu a napätia?

Tu je potrebné poznať veľkosť účinného napätia a účinného prúdu v elektrickom obvode. Podľa vyššie uvedeného vzorca je výkon určený vynásobením prúdu skutočným napätím.

Výpočet reťazca online:

Ako určiť spotrebu elektrickej energie obvodu s testerom, ktorý meria odpor?

Táto otázka bola položená v komentári v jednom z materiálov na našich stránkach. Pripravte sa na túto otázku. Takže na začiatku merame s testerom odpor elektrického zariadenia (na to stačí pripojiť sondy testeru ku konektoru napájacieho kábla). Keď poznáme odpor, môžeme určiť výkon, pre ktorý je potrebné rozdeliť napätie v štvorci na odpor.

Vzorec na výpočet prierezu vodiča a určenie prierezu vodiča

Docela veľa otázok súvisí s definíciou prierezu drôtu pri budovaní elektrického vedenia. Ak sa ponáhľate do elektrickej teórie, vzorec na výpočet prierezu má nasledujúcu podobu:

Samozrejme, v praxi sa takýto vzorec používa pomerne zriedkavo, pričom sa využíva jednoduchšia výpočtová schéma. Táto schéma je pomerne jednoduchá: určiť silu prúdu, ktorý bude pôsobiť v obvode, po ktorom bude prierez určený podľa špeciálnej tabuľky. Podrobnejšie o tom môžete prečítať v materiáli - "Prierez drôtu na elektrické vedenie"

Uveďme príklad. K dispozícii je 2000 W kotol, aký prierez drôtu by mal byť, aby sa pripojil k domácej elektrickej energie? Po prvé, určite silu prúdu, ktorý bude pôsobiť v obvode:

Ako môžete vidieť, súčasná sila je dosť slušná. Zaokrúhlite na hodnotu 10 A a pozrite tabuľku:

Takže pre náš kotol potrebujete drôt s prierezom 1,7 mm. Pre väčšiu spoľahlivosť používame drôt s prierezom 2 alebo 2,5 mm.

Vypočítajte prúd v obvode online

Správnosť výberu prierezu kábla alebo spínacieho zariadenia závisí od hodnôt mnohých parametrov elektrickej siete. Jeden z najdôležitejších z nich je súčasný.

Jeho určenie pomocou špeciálnych meracích prístrojov nie je vždy možné (napríklad v štádiu návrhu napájacieho systému) a môže byť vykonané pomocou matematickej metódy výpočtu.

Pri použití navrhovanej kalkulačky na výpočet sa predpokladá, že výkon, charakter záťaže a napätie v sieti sú už známe.

V závislosti od napájacej siete sa výpočet vykonáva pomocou zjednodušeného vzorca:

P je elektrický výkon záťaže, W; U je skutočné sieťové napätie V; cosφ je výkonový faktor.

Hodnota poslednej hodnoty závisí od charakteru záťaže. Účinok účinnej záťaže (žiarovky, vykurovacie články atď.) Sa tak blíži k hodnote 1.

Vzhľadom na to, že pri akomkoľvek aktívnom zaťažení je nevýznamná reaktívna zložka, účinník cosφ aktívneho zaťaženia použitého na výpočet je 0,95.

Na výpočet prúdu v napájacích obvodoch záťaže charakterizovanej vysokým javom reakcie (elektromotory, tlmivky, zváracie transformátory, indukčné pece atď.) Sa priemerná cosφ hodnota považuje za 0,8.

Pre väčšiu presnosť výpočtu sa odporúča použiť jeho skutočnú hodnotu ako sieťové napätie (U) (predpokladá sa meranie napätia). Pri absencii tejto možnosti je možné použiť štandardné napätie: fázu 220 V pre jednofázovú sieť alebo lineárnu 380 pre trojfázovú.

Výpočet trojfázového napájania

V článku na zjednodušenie zápisu sa lineárne hodnoty napätia, prúdu a výkonu trojfázového systému uvádzajú bez indexov, t.j. U, I a P.

Sila trojfázového prúdu sa rovná trojnásobnému výkonu jednej fázy.

Keď je pripojený k hviezde, PY = 3 · Uf · If · cos phi = 3 · Uf · I · cosfi.

Pri pripojení k trojuholníku, P = 3 · Uf · If · cos phi = 3 · U · Ak · cosfi.

V praxi sa používa vzorec, v ktorom prúd a napätie označujú lineárne veličiny pre hviezdicové aj delta spojenia. Náhradník Uf = U / 1.73 v prvej rovnici a I = I / 1.73 v druhej, dostávame všeobecný vzorec P = 1.73 · U · I · cosfi.

1. Aký výkon má P1 zo siete trojfázový asynchrónny motor zobrazený na obr. 1 a 2, keď je pripojené na hviezdu a trojuholník, ak je lineárne napätie U = 380 V a lineárny prúd je I = 20 A pri cosfi = 0,7 ·

Voltmetr a ammeter ukazujú lineárne hodnoty, efektívne hodnoty.

Výkon motora podľa všeobecného vzorca bude:

P1 = 1, 73 · U · I · cosfi = 1,73 · 380 · 20 · 0,7 = 9203 W = 9,2 kW.

Ak vypočítame výkon cez fázové hodnoty prúdu a napätia, potom pri pripojení k hviezde je fázový prúd If = I = 20 A a fázové napätie Uf = U / 1,73 = 380 / 1,73,

P1 = 3 · Uf · Ak · cosfi = 3 · U / 1,73 · I · cosfi = 31,7380 / 1,73 · 20 · 0,7;

P1 = 3 · 380 / 1,73 · 20 · 0,7 = 9225 W = 9,2 kW.

Keď je pripojený k trojuholníku, fázové napätie Uf = U a fázový prúd If = I / 1, 73 = 20/1, 73; týmto spôsobom

P1 = 3 · Uf · Ak · cosfi = 3 · U · I / 1, 73 · cosfi;

P1 = 3,380 · 20 / 1,73 · 0,7 = 9225 W = 9,2 kW.

2. Štvorvodičová sieť trojfázového prúdu medzi vodičom vodiča a vodičom neutrálu obsahuje svietidlá a motor D je pripojený k tromi lineárnym vodičom, ako je znázornené na obr. 3.

Každá fáza zahŕňa 100 svietidiel s výkonom 40 W a 10 motorov s výkonom 5 kW. Aký výkonný a plný výkon generátora G by mal dať pri sinfi = 0,8 Aké sú fázové, lineárne a neutrálne vodiče generátora pri lineárnom napätí U = 380 V ·

Celkový výkon svietidla je PL = 3 · 100 · 40 W = 12 000 W = 12 kW.

Lampy sú pod fázovým napätím Uf = U / 1, 73 = 380 / 1.73 = 220 V.

Celkový výkon trojfázových motorov Pd = 10,5 kW = 50 kW.

Aktívny výkon generovaný generátorom PG a prijímaný spotrebiteľom P1 je rovnaký, ak zanedbáme stratu výkonu v drôtoch prevodovky:

P1 = PG = PI + Pd = 12 + 50 = 62 kW.

Celkový výkon generátora je S = PG / cosfi = 62 / 0,8 = 77,5 kVA.

V tomto príklade sú všetky fázy rovnako zaťažené a preto je prúd v neutrálnom drôte v každom okamžiku nulový.

Fázový prúd statorového vinutia generátora sa rovná lineárnemu prúdu vedenia (Iφ = I) a jeho hodnota sa môže získať pomocou vzorca pre výkon trojfázového prúdu:

I = P / (1,73; U · cosfi) = 62000 / (1,73,380,8) = 117,8 A.

3. Na obr. Obrázok 4 zobrazuje, že dlaždica s plošnou hmotnosťou 500 W je pripojená k fáze B a nulovaciemu káblu a 60 W lampa je pripojená k fáze C a nulovému vodiču. Tri fázy ABC sú napojené na 2 kW motor s cosfi = 0,7 a elektrický sporák s výkonom 3 kW.

Aká je celková aktívna a plná kapacita spotrebičov rovnaká? Aké prúdy prechádzajú v samostatných fázach pri lineárnom napätí siete U = 380 V

Aktívny výkon spotrebičov je P = 500 + 60 + 2000 + 3000 = 5560 W = 5,56 kW.

Celkový výkon motora S = P / cosfi = 2000 / 0.7 = 2857 VA.

Celkový celkový výkon spotrebičov bude: Scom = 500 + 60 + 2857 + 3000 = 6417 VA = 6,417 kVA.

Elektrický prúd prúdu Ip = Pπ / Uφ = Pπ / (U · 1, 73) = 500/220 = 2,27 A.

Prúd svetelného zdroja Il = Pl / Il = 60/220 = 0,27 A.

Prúd elektrického kachla sa určí pomocou vzorca pre trojfázový prúd s cosfi = 1 (aktívny odpor):

P = 1, 73; U; I; cosfi = 1, 73; U; I;

I = P / (1,73 U) = 3000 / (1, 73,380) = 4,56 A.

Prúd motora ID = P / (1,73 · U · cosfi) = 2000 / (1,73 · 380 · 0,7) = 4,34 A.

Vo vedení fázy A prúdi prúd motora a elektrického rozsahu:

Vo fáze B prúdi tok motora, dlaždice a elektrického rozsahu:

Vo fáze C prúdi tok motora, svietidla a elektrického rozsahu:

Všade sa uvádzajú aktuálne hodnoty prúdov.

Na obr. 4 znázorňuje ochrannú zem elektrickej inštalácie. Nulový vodič je pevne uzemnený na rozvodnej stanici a spotrebiteľovi. Všetky časti zariadení, ktorým sa človek môže dotýkať, sú pripojené k neutrálnemu vodiču a tým sú uzemnené.

Ak je niektorá z fáz, napríklad C, náhodne uzemnená, dôjde k jednostrannému skratu a poistka alebo istič tejto fázy ju odpojí od napájania. Ak sa osoba, ktorá stojí na zemi, dotýka neizolovaného drôtu z fáz A a B, potom bude iba pod fázovým napätím. S neutrálnym neutrálom by fáza C nebola odpojená a osoba by bola pod napätím vo vzťahu k fázam A a B.

4. Aké napájanie motora bude zobrazené trojfázovým meračom napájania pripojeným na trojfázovú sieť s lineárnym napätím U = 380 V pri lineárnom prúde I = 10 A a cosfi = 0,7 · K. motor DC = 0,8 Aký je výkon motor na hriadeli (obrázok 5);

Wattmeter ukáže napájanie dodané motoru P1, to znamená čistý výkon P2 plus úbytok výkonu v motore:

P1 = 1,73 U · I · cosfi = 1,73 · 380 · 10 · 0,7 = 4,6 kW.

Čistý výkon mínus straty vo vinutí a ocele, ako aj mechanické ložiská

5. Trojfázový generátor poskytuje prúd I = 50 A pri napätí U = 400 V a cosfi = 0,7. Aký mechanický výkon v koňskom svale je potrebný na otáčanie generátora, keď je účinnosť generátora 0,8 (obrázok 6).

Aktívny elektrický výkon generátora, daný elektrickému motoru, PG2 = · (3 ·) U · I · cosfi = 1,73 · 400 · 50 · 0,7 = 24220 W = 24,22 kW.

Mechanická energia dodávaná do generátora PG1 pokrýva aktívny výkon PG2 a straty v ňom: PG1 = PG2 / G = 24,22 / 0,8 · 30,3 kW.

Táto mechanická sila sa rovná:

PG1 = 30,3 · 1,36 · 41,2 l. a.

Na obr. 6 ukazuje, že mechanický výkon PG1 je dodávaný do generátora. Generátor ju premení na elektrický, ktorý sa rovná

Táto energia, aktívna a rovná PG2 = 1,73 · U · I · cosfi, sa prenáša drôtom na elektrický motor, v ktorom sa mení na mechanickú energiu. Okrem toho generátor odošle motor J reakčný výkon, ktorý magnetizuje motor, ale nie je spotrebovaný a vrátený do generátora.

To sa rovná Q = 1,73 · U · I · sinfi a nezmení sa na teplo alebo mechanickú energiu. Celkový výkon S = P · cosfi, ako sme už videli, určuje len stupeň použitia materiálov použitých na výrobu stroja. ]

6. Trojfázový generátor pracuje pri napätí U = 5000 V a prúde I = 200 A pri cosfi = 0,8. Aký je jeho faktor účinnosti, ak výkon dodaný motorom, ktorý rotuje generátor, je 2000 litrov. a.

Výkon motora pôsobí na hriadeľ generátora (ak nie sú žiadne prechodové prevodovky),

Výkon vyvinutý trojfázovým generátorom

PG2 = (3) U · I · cosfi = 1,73 · 5000 · 200 · 0,8 = 1384000 W = 1384 kW.

K. p. D. Generátor generátora PG2 / PG1 = 1384/1472 = 0,94 = 94%.

7. Aký prúd prechádza vo vinutí trojfázového transformátora s výkonom 100 kVA a napätím U = 22000 V pri cosfi = 1

Celkový výkon transformátora je S = 1,73 · U · I = 1,73 · 22000 · I.

Preto prúd I = S / (1,73 · U) = (100,1000) / (1,73,22000) = 2,63 A;

8. Aký prúd spotrebuje trojfázový asynchrónny motor s výkonom šachty 40 l. a. pri napätí 380 V, ak je jeho cosfi = 0,8 a účinnosť = 0,9

Výkon motora na hriadeli, t.j. užitočný, P2 = 40,736 = 29440 wattov.

Napájanie dodávané do motora, t.j. výkon získaný zo siete,

Prúd motora I = P1 / (1,73 · U · I · cosfi) = 32711 / (1,73 · 380 · 0,8) = 62 A.

9. Trojfázový asynchrónny motor má na paneli nasledujúce údaje: P = 15 l. c.; U = 380/220 V; cosfi = 0,8 pripojenie - hviezda. Hodnoty uvedené na prístrojovej doske sa nazývajú nominálne.

Aký je aktívny, plný a reaktívny výkon motora? Aké sú hodnoty prúdov: plné, aktívne a reaktívne (obrázok 7)?

Mechanický výkon motora (užitočný) sa rovná:

Výkon P1 dodávaný do motora je užitočnejší pre množstvo strát v motore:

Celkový výkon S = P1 / cosfi = 13 / 0,8 = 16,25 kVA;

Q = S · sinfi = 16,25 · 0,6 = 9,75 kVAr (pozri mocninový trojuholník).

Prúd v pripojovacích vodičoch, t.j. lineárny, je: I = P1 / (1,73 · U · cosfi) = S / (1,73 · U) = 16250 / (1,731,7380) = 24,7 A.

Aktívny prúd Ia = I · cosfi = 24,7 · 0,8 = 19,76 A.

Reaktívny (magnetizujúci) prúd Ip = I · sinfi = 24,7 · 0,6 = 14,82 A.

10. Určte prúd vo vinutí trojfázového elektromotora, ak je pripojený v trojuholníku a čistý výkon motora P2 = 5,8 l. a. s ffm = 90%, účinník cosfi = 0,8 a sieťové napätie 380 V.

Čistý výkon motora P2 = 5,8 l. s alebo 4,26 kW. Napájanie dodávané do motora

P1 = 4,26 / 0,9 = 4,74 kW. I = P1 / (1,73; U · cosfi) = (4,74,1000) / (1,73,380,8) = 9,02 A.

Pri pripojení v trojuholníku bude prúd v vinutí motora menšie ako prúd napájacích vodičov: If = I / 1.73 = 9.02 / 1.73 = 5.2 A.

11. Generátor jednosmerného prúdu pre zariadenie na elektrolýzu, ktorý je navrhnutý pre napätie U = 6 V a prúd I = 3000 A, v kombinácii s trojfázovým asynchrónnym motorom tvorí generátor motora. K. D. Generátor G = 70%, k.P. D. Motor D = 90% a jeho účinník cosfi = 0,8. Určte výkon motora na hriadeli a dodávaný zdroj energie (obrázky 8 a 6).

Čistý výkon generátora je PG2 = UГ · IГ = 61,73000 = 18000 W.

Napájanie generátora sa rovná výkonu na hriadeli P2 indukčného motora pohonu, čo sa rovná súčtu PG2 a stratám výkonu v generátore, to znamená PG1 = 18000 / 0,7 = 25714 W.

Aktívne napájanie motora dodávané z elektrickej siete,

P1 = 25714 / 0,9 = 28571 W = 28,67 kW.

12. Parná turbína s kpd · T = 30% rotuje generátor s kpd = 92% a cosfi = 0,9. Aký vstupný výkon (hp a kcal / s) musí mať turbína tak, aby generátor poskytoval prúd 2000 A pri napätí U = 6000 V (Pred spustením výpočtu pozri obrázky 6 a 9.)

Napájanie alternátora pre spotrebiteľa,

PG2 = 1,73 · U · I · cosfi = 1,73 · 6000 · 2000 · 0,9 = 18684 kW.

Napájanie generátora sa rovná výkonu P2 na hriadeli turbíny:

Napájanie dodávané do turbíny pomocou pary

alebo P1 = 67693; 1,36 = 92062 l. a.

Vstupná energia do turbíny v kcal / s je určená vzorcom Q = 0.24 · P · t;

13. Určte prierez drôtu s dĺžkou 22 m, cez ktorý preteká prúd do trojfázového motora s objemom 5 litrov. a. napätie 220 V pri pripojení vinutia statora do trojuholníka. cosfi = 0,8; = = 0,85. Prípustný pokles napätia v drôtoch U = 5%.

Napájanie dodávané motoru s užitočným výkonom P2

Prúd I = P1 / (U · 1,73 · cosfi) = 4430 / (220 · 1,73 · 0,8) = 14,57 A. Preteká cez spojovacie drôty.

Pri trojfázovej linke sa geometricky pridávajú prúdy, preto by sa pokles napätia v drôte mal vziať U: 1,73 a nie U: 2, rovnako ako v prípade jednofázového prúdu. Potom odpor drôtu:

kde u je vo voltoch.

Prierez drôtov v trojfázovom obvode je menší než v jednomfázovom.

14. Určte a porovnajte prierezy vodičov pre konštantné striedavé jednofázové a trojfázové prúdy. V sieti je pripojených 210 svietidiel s rozmermi 60 W, ktoré majú napätie 220 V a ktoré sa nachádzajú vo vzdialenosti 200 m od zdroja prúdu. Prípustný pokles napätia je 2%.

a) pri konštantných a jednofázových striedavých prúdoch, t.j. ak sú dva drôty, budú prierezy rovnaké, pretože pod cosia osvetlenia 1 a prenosom výkonu

a prúd I = P / U = 12600/220 = 57,3 A.

Prípustný pokles napätia je U = 220 · 2/100 = 4,4 V.

Odolnosť dvoch drôtov r = U / I · 4,4 / 57,3 = 0,0768 Ohmov.

Pre prenos energie je celkový prierez vodičov 2 · S1 = 2 · 91,4 = 182,8 mm2 s dĺžkou drôtu 200 m.

b) S trojfázovým prúdom môže byť pripojený trojuholník, 70 svietidiel na každej strane.

S cosfi = 1, prenášaný výkon P = 1,73 · Ul · I.

Prípustný pokles napätia v jednom vodiči trojfázovej siete nie je U · 2 (ako v jednofázovej sieti), ale U · 1,73. Odolnosť jedného drôtu v trojfázovej sieti bude:

Celkový prierez drôtov na prenos výkonu 12,6 kW v trojfázovej sieti s pripojením do delty je menší ako v jednomfázovom: 3 · S3f = 137,1 mm2.

c) Pri pripojení na hviezdu je potrebné lineárne napätie U = 380 V, aby fázové napätie na svietidlách bolo 220 V, to znamená, že svietidlá sú zapnuté medzi neutrálnym vodičom a každým lineárnym.

Prúd v drôtoch bude: I = P / (U: 1,73) = 12600 / (380: 1,73) = 19,15 A.

Odpor drôtu r = (U: 1,73) / I = (4,4: 1,73) / 19,15 = 0,1325 Ohm;

Celkový prierez pri hviezdnom pripojení je najmenší, čo sa dosiahne zvýšením napätia na vysielanie tohto výkonu: 3 · S3 = 3 · 25,15 = 75,45 mm2.

Obvodový prúd

Elektrický prúd - smerový (usporiadaný) pohyb nabitých častíc.

Takými časticami môžu byť: elektróny v kovoch, ióny (katióny a anióny) v elektrolytoch, ióny a elektróny v plynoch, elektróny za určitých podmienok vo vákuu, elektróny a otvory (elektrónová dierová vodivosť) v polovodičoch. Niekedy sa elektrický prúd nazýva tiež bias prúd vyplývajúci zo zmeny času elektrického poľa.

Kalkulačka prúdového obvodu

Súčasný vzorec obvodu

kde:

• P je elektrický výkon záťaže, W;
• U je skutočné sieťové napätie V;
• cosφ je výkonový faktor.

Hodnota poslednej hodnoty závisí od charakteru záťaže. Účinok účinnej záťaže (žiarovky, vykurovacie články atď.) Sa tak blíži k hodnote 1.

Vzhľadom na to, že pri akomkoľvek aktívnom zaťažení je nevýznamná reaktívna zložka, účinník cosφ aktívneho zaťaženia použitého na výpočet je 0,95.

Na výpočet prúdu v napájacích obvodoch záťaže charakterizovanej vysokým javom reakcie (elektromotory, tlmivky, zváracie transformátory, indukčné pece atď.) Sa priemerná cosφ hodnota považuje za 0,8.

Pre väčšiu presnosť výpočtu sa odporúča použiť jeho skutočnú hodnotu ako sieťové napätie (U) (predpokladá sa meranie napätia). Pri absencii tejto možnosti je možné použiť štandardné napätie: fázu 220 V pre jednofázovú sieť alebo lineárnu 380 pre trojfázovú.