Võimsuse valem

  • Tööriist

Elektriliste seadmete ja kaablite, käivitus- ja kaitsevahendite projekteerimisel on oluline õigesti arvutada elektriseadmete võimsus ja vool. Käesolevas artiklis kirjeldatakse, kuidas neid võimalusi leida.

Valemid elektrienergia arvutamiseks

Mis on võimu

Kui töötab elektrikütteseade või elektrimootor, siis tekib see soojus või mehaaniline töö, mille mõõtühik on 1 joule (J).

Elektriseadmete üks peamisi omadusi on võimsus, mis näitab soojusenergiat või 1 sekundi jooksul tehtud tööd ja väljendatakse vattides (W):

Elektrotehnika valdkonnas vabastatakse 1W, kui vool läbib 1A pinges 1 V:

Vastavalt Omi seadusele võib jõudu leida ka koormustakistuse ja voolu või pinge teada:

  • P (W) on seadme võimsus;
  • I (A) on seadme kaudu voolav vool;
  • R (Ω) on seadme takistus;
  • U (V) on pinge.

Nominaalvõimsust nimetatakse võrgu nominaalsetes parameetrites ja mootori võlli nimikoormusel.

Selleks, et kogu tööperioodi vältel tarbitud elektrienergia kogus välja selgitada, tuleb see korrutada seadme töötamise ajaga. Õppinud väärtust mõõdetakse kilovatt-tundides.

Arvutamine vahelduvvoolu- ja alalispingel

Elektriseadmeid tarniv elektrivõrk võib olla kolme tüüpi:

  • pidev pinge;
  • muutuv üksikfaas;
  • muutuv kolmefaasiline.

Iga tüübi puhul kasutab arvutus oma võimsuse valemit.

Alalisvoolu pinge arvutamine

Lihtsaimad arvutused tehakse DC-võrgus. Sellega ühendatud elektriseadmete võimsus on otseselt proportsionaalne voolu ja pingega ning selle leidmiseks kasutatakse valemit:

Näiteks elektrimootoriga, mille nimivool on 4.55 A ja ühendatud vooluvõrku 220 V, on võimsus 1000 vatti või 1kW.

Ja vastupidi, teadaoleva võrgupinge ja -võimsuse korral arvutatakse vooluhulk järgmise valemi abil:

Ühefaasilised koormused

Võrgustikus, kus ei ole elektrimootore ega kodumajapidamises elektrivõrku, saab kasutada alalisvooluvõrgu valemeid.

On huvitav. 220V majapidamises elektrivõrgus saab voolu arvutada lihtsustatud valemiga: 1 kW = 5A.

Vahelduvvoolu võimsus arvutatakse raskemaks. Need seadmed lisaks aktiivsele tarbivad reageerivat energiat ja valemit:

näitab seadme energiatarvet. Aktiivse komponendi väljaselgitamiseks tuleks arvesse võtta cosφ-parameetrit, mis näitab aktiivenergia osakaalu kokku:

Näiteks elektrimootoris, mille Coil on 1kW ja cosφ 0.7, on seadme kogutarbimine 1,43 kW ja vooluhulk on 6,5 A.

Aktiivse, reaktiivse ja kogu energia kolmnurk

Arvutamine kolmefaasilises võrgus

Kolmefaasilist elektrivõrku saab kujutada kolme ühefaasilise võrgu kaudu. Siiski kasutatakse ühefaasilistes võrkudes "faasipinge" (Uph) mõistet, mis on mõõdetud null- ja faasijuhtmete vahel 0,4 kV võrguga, mis on võrdne 220V-ga. Kolmefaasilistes elektrivõrkudes on "faasi" asemel lineaarjuhtmete ja 0,4 kV võrgu vaheline "liinipinge" (Ulin) mõiste võrdne 380V:

Seetõttu on aktiivse koormuse valem, näiteks elektrikatel, selline:

Elektrimootori võimsuse määramisel tuleb arvestada cosφ, väljend on järgmine:

Tegelikkuses on see parameeter tavaliselt teada ja te peate teadma praegust. Selleks kasutage järgmist väljendit:

Näiteks 3 kW (3000 W) ja cosφ 0,7 elektrimootori jaoks on arvutus järgmine:

On huvitav. Arvutuste asemel võime eeldada, et kolmefaasilisel võrgul 380V 1kW vastab 2A-le.

Hobujõud

Mõnel juhul kasutatakse autode võimsuse määramisel vananenud mõõtühikut "hobujõud".

See seade võeti ringlusse James White'i poolt, kelle auks nimetati 1 W võimsuse üksus 1789. aastal. Ta oli tööle võtnud üks õlletehas aurimootori ehitamiseks pumbale, mis võiks hobust asendada. Selleks, et määrata, millist mootorit vaja on, võtsid nad hobuse ja kasutasid seda vee pumpamiseks.

Usutakse, et õlletehas võttis kõige tugevama hobuse ja tegi selle töö ilma puhata. Hobuse tegelik tugevus on vähem kui 1,5 korda.

Erinevates riikides on 1 HP ja 1 kW vaheline suhe üksteisest veidi erinev. Venemaal loetakse seda 1Лі = 0,735 kW ja 80-kilomeetrise mootoriga mootorsõiduk mootor vastab 58,8 kW elektromootorile.

Elektrivõrkude projekteerimiseks, kaablite ja juhtimisseadmete arvutamiseks on vaja teada, kuidas võimsust ja kuidas välja selgitada elektriseadmete voolu.

Elektrivoolu võimsuse arvutamine: valemid, võrgukalkulatsioon, masina valik

Kui projekteerisite elektrijuhtmeid ruumis, tuleks kõigepealt arvutada ahelates olev vool. Selle arvutuse viga võib olla kulukas. Elektriline pistikupesa võib selle jaoks liiga kiiresti voolata. Kui kaabli vool on suurem kui selle materjali arvutus ja südamiku ristlõige, ületab elektrijuhtmed ülekuumenemise, mis võib kaasa tuua traadi sulamise, purunemise või lühise võrku ebameeldivate tagajärgedega, sealhulgas juhtmete täielikku asendamist - see pole halvim.

Samuti on vaja teada vooluahela tugevust vooluahela valimisel, mis peaks tagama piisava kaitse võrgu ülekoormuse eest. Kui masin on suurel määral paranenud, võib see seadme kasutuselevõtmise ajaks olla ebasobiv. Kui aga kaitselüliti nimivool on väiksem kui vool, mis tekib võrgu ajal tippkoormuse juures, masin hakkab pettuma, kui raua või veekeetja sisse lülitatakse ruumi pidevalt tühjenemiseks.

Elektrivoolu võimsuse arvutamise valem

Vastavalt Omi seadusele on vool (I) proportsionaalne pingega (U) ja pöördvõrdeliselt takistusega (R) ning võimsus (P) arvutatakse pinge ja voolu produktsioonina. Selle põhjal arvutatakse voolu jaotus võrgu osas: I = P / U.

Reaalsetes tingimustes lisatakse valemile veel üks komponent ja ühefaasilise võrgu valem kujutab endast järgmist vormi:

ja kolmefaasilise võrgu puhul: I = P / (1,73 * U * cos φ),

kus U kolmefaasilise võrgu jaoks võetakse 380 V, cos φ on võimsustegur, mis kajastab koormustakistuse aktiivsete ja reaktiivsete komponentide suhet.

Kaasaegsete toiteallikate puhul on reaktiivkomponent tähtsusetu, cos φ väärtust saab võrdsustada 0,95-ga. Erandiks on suure võimsusega trafod (näiteks keevitusseadmed) ja elektrimootorid, neil on suur induktiivne takistus. Võrgustikes, kus selliseid seadmeid on kavas ühendada, tuleks maksimaalne vool arvutada, kasutades cos φ tegurit 0,8 või arvutatuna standardmeetodiga, seejärel tuleks kohaldada kasvutegurit 0,95 / 0,8 = 1,19.

Pinge 220 V / 380 V ja võimsusteguri 0,95 väärtuste määramisel saame I-P / 209 ühefaasilise võrgu jaoks ja I = P / 624 kolmefaasilise võrgu jaoks, st kolmas faasiga võrk, millel on sama koormus, on vool kolm korda väiksem. Siin pole paradoksi, kuna kolmefaasiline juhtmestik pakub kolme faasi juhtmeid ja iga faasi ühtlane koormus jaguneb kolmeks. Kuna iga faasi ja töövõimeliste neutraaljuhtmete pinge on võrdne 220 V, on võimalik valemit ümber kirjutada teistsugusel kujul, nii et see on selgem: I = P / (3 * 220 * cos φ).

Valime kaitselüliti reitingu

Valemi I = P / 209 rakendades jõuame, et koormusvõimsusega 1 kW, ühefaasilise võrgu vool on 4,78 A. Pinge meie võrkudes ei ole alati täpselt 220 V, mistõttu pole suur viga lugeda praegust tugevust väikese varuga nagu 5 A kilovattni kohta. On kohe selge, et 1,5 kW rauast ei ole soovitatav sisse lülitada pikendusjuhtmega tähisega "5 A", kuna praegune on 1,5 korda suurem passi väärtusest. Ja saate automaatselt standardseid väärtusi "kalibreerida" ja määrata, milline koormus need on mõeldud:

  • 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.

Kasutades "5 amprit kilovatt" tehnikat, saab hinnata voolu tugevust, mis tekib võrgust kodutehnika ühendamisel. Võrgu tippkoormused on huvipakkuvad, nii et arvutamisel peaksite kasutama maksimaalset energiatarbimist, mitte keskmist. See teave sisaldub toote dokumentatsioonis. Vaja on seda indikaatorit ise arvutada, summeerides seadmes sisalduvate kompressorite, elektrimootorite ja kütteseadiste passide suutlikkust, kuna seal on ka selline näitaja nagu efektiivsus, mida tuleb hinnata spekulatiivselt suure vea tekitamise riskiga.

Elektrijuhtmete projekteerimisel korteris või maamajas ei ole ühendatud elektriseadmete koostis ja passiandmed alati teada, kuid saate kasutada ligikaudseid andmeid meie igapäevaelule iseloomulike elektriseadmete kohta:

  • elektrisaun (12 kW) - 60 A;
  • elektripliit (10 kW) - 50 A;
  • küpsetuspaneel (8 kW) - 40 A;
  • voolu elektrikütteseade (6 kW) - 30 A;
  • nõudepesumasin (2,5 kW) - 12,5 A;
  • pesumasin (2,5 kW) - 12,5 A;
  • Mullivann (2,5 kW) - 12,5 A;
  • kliimaseade (2,4 kW) - 12 A;
  • Mikrolaineahi (2,2 kW) - 11 A;
  • kogunev elektriline veemahuti (2 kW) - 10 A;
  • Elektriline veekeetja (1,8 kW) - 9 A;
  • raud (1,6 kW) - 8 A;
  • solaarium (1,5 kW) - 7,5 A;
  • tolmuimeja (1,4 kW) - 7 A;
  • lihaveski (1,1 kW) - 5,5 A;
  • röster (1 kW) - 5 A;
  • kohvimasin (1 kW) - 5 A;
  • föön (1 kW) - 5 A;
  • lauaarvuti (0,5 kW) - 2,5 A;
  • külmik (0,4 kW) - 2 A.

Valgustusseadmete ja tarbeelektroonika energiatarbimine on väike, üldiselt võib valgustusseadmete koguvõimsust hinnata 1,5 kW juures ja piisab automaatsest 10 A valgustusgrupist. Tarbeelektroonika on ühendatud samade pistikupesadega nagu triikrauad, lisavõimsus reserveerimiseks on ebapraktiline.

Kui summeerite kõik need voolud, on see näitaja muljetavaldav. Praktikas on koormuse ühendamise võimalus piiratud eraldatud elektrienergiaga, tänapäevaste majade elektripliiga korterite puhul on see 10-12 kW ja korteri sisendisse paigaldatakse korter nominaalväärtusega 50 A. Ja neid 12 kW tuleks jaotada, arvestades, et kõige võimsamad kasutajad keskendunud köögile ja vannituppa. Postitamine annab vähem põhjust muretsemiseks, kui jagate selle piisava arvu rühmadesse, millest igaüks on oma automaatne. Elektrilise pliidiplaadi (pliidiplaadi) jaoks on eraldi sisse ehitatud 40 A automaatlüliti ja paigaldatud 40 A nimivooluga toitepistik, seal ei ole enam ühendatud. Pesumasina ja muu vannitoa seadmete jaoks on eraldi grupp koos vastava väärtusega automaatse masinaga. Seda rühma kaitseb tavaliselt RCD, mille nimivool on 15% suurem kui kaitselüliti reiting. Eraldi rühmad on mõeldud valgustusseadmete ja seinakontaktide jaoks igas toas.

Võimsuste ja voolude arvutamiseks kulub natuke aega, kuid võite olla kindel, et teoseid ei raiska. Spetsiaalselt projekteeritud ja hästi ühendatud juhtmed on teie kodu mugavuse ja turvalisuse tagatiseks.

Kuidas arvutada voolu ja pinge?

Ükskõik elektrivõrgu elemendid on konkreetse disaini materiaalne objekt. Kuid selle funktsioon on kahes olekus. See võib olla kas elektrilise koormuse all või pinge all. Kui elektriühendust ei toimu, ei ohusta miski objekti terviklikkust. Kui aga ühendatakse toiteallikaga, st kui pinge (U) ja elektrivool ilmuvad, võib toiteallika vale kujundus olla surmav, kui pinge ja elektrivool põhjustavad soojusenergiat.

Artiklist saadavad meie lugejad teavet selle kohta, kuidas praegust ja pinget õigesti arvutada, nii et elektrilised ahelad töötavad korralikult ja pidevalt.

Võimsuse erinevus vahelduvvoolu ja alalisvoolutel

Lihtsaim on vooluahela võimsuse arvutamine konstantsel voolul. Oma maatükkide puhul kehtib Ohmi seadus, milles on ainult rakendatud U ja vastupanu. Praeguse I arvutamiseks jagatakse U jagunemisega R:

lisaks sellele nõutakse vajalikku voolutugevust amprites.

Ja kuna elektrienergia P sellisel juhul on U ja elektrivoolu toode, on see sama lihtne kui elektrivool, mis arvutatakse valemiga:

lisaks sellele nimetatakse koormuse vajalikku võimsust vattides.

Kõikide nende kahe valemite komponendid on iseloomulikud pideva elektrivoolu jaoks ja neid nimetatakse aktiivseks. Me tuletame oma lugejatele meelde, et Oma seadus, mis võimaldab praeguse tugevuse arvutamist, on selle ekraanil väga mitmekesine. Tema valemites võetakse arvesse elektritootele vastavate füüsikaliste protsesside iseärasusi. Ja püsiva ja muutuva U korral voolavad nad oluliselt erinevad. Konstantse U transformaator on absoluutselt kasutu seade. Samuti sünkroonsed ja asünkroonmootorid.

Nende toimimise põhimõte seisneb muutuvas magnetväljas, mille on tekitanud induktiivsusega elektrivoolu elemendid. Ja selline väli ilmub vaid muutuja U ja vastava vahelduvvoolu tagajärjel. Kuid elektrienergia on omane ka elektrivooluahela elementide kulude kogunemisele. Seda nähtust nimetatakse elektri mahtuvuseks ja selle aluseks on kondensaatorite disain. Induktiivsuse ja mahtuvusega seotud parameetrid nimetatakse reaktiivseks.

Vooluahela võimsuse arvutamine

Seetõttu on praeguse võimsuse ja pinge määramiseks nii tavapärases 220 V toitesüsteemis kui ka mis tahes muus osas, kus kasutatakse muutujat U, on vaja võtta arvesse mitu aktiivset ja reaktiivset parameetrit. Selleks kasutage vektori kalkuleerimist. Selle tulemusena on arvutatud võimsuse ja U kuvamine kujutatud kolmnurksena. Selle kaks külge on aktiivsed ja reaktiivsed komponendid ning kolmas on nende summa. Näiteks kogu koormusvõimsus S, mida nimetatakse volt-amprites.

Reaktiivset komponenti nimetatakse Varsiks. Võimsate kolmnurkade ja U külgede suuruste teadmine on voolu ja pinge abil võimalik arvutada. Kuidas seda teha, selgitab kahe kolmnurga kujutist, nagu allpool näidatud.

Spetsiaalsete seadmete võimsuse mõõtmiseks. Ja nende multifunktsionaalsed mudelid on väga vähe. See on tingitud asjaolust, et pideva elektrivoolu jaoks ja ka sageduse järgi kasutatakse vastavat võimsusmõõturi konstruktiivset põhimõtet. Sel põhjusel näitab seade, mis on kavandatud tööstusliku sageduse muutuva vooluringi võimsuse mõõtmiseks konstantsel voolul või suuremal sagedusel, tulemuseks vastuvõetamatu veaga.

Enamiku lugejate puhul on ühe või teise arvutuse kasutamine võimsuse väärtuses kõige tõenäolisem mitte mõõdetud väärtusega, vaid vastavalt vastava elektriseadme passiandmetele. Te saate hõlpsalt arvutada voolu, et määrata näiteks elektrijuhtmete või ühendusjuhtmete parameetrid. Kui U on teada ja see vastab põhiliselt elektrivõrgu parameetritele, vähendatakse voolu arvutamist võimsusega, et saada osaline võimsus jaotusest ja U-st. Sellisel viisil saadud arvutuslik vool määrab elektrilise seadme elektrilise ahelaga traadi ristlõike ja soojusprotsessid.

Kuid küsimus on täiesti loomulik, kuidas arvutada koormusvoolu selle puudumisel? Vastus on järgmine. Muutujate U poolt esitatud koormusvoolu õige ja täielik arvutamine on võimalik mõõdetud andmete põhjal. Need peavad olema saadud instrumendiga, mis mõõdab faasinihet U ja vooluahelas. See on faasimeeter. Voolu võimsuse täielik arvutus annab aktiivsed ja reaktiivsed komponendid. Need on tingitud nurkast φ, mis on näidatud ülal kolmnurkade piltidel.

Me kasutame valemit

Nimetatud nurk iseloomustab ka muutuva U ahelaid, mis sisaldavad induktiivseid ja mahtuvuslikke elemente. Aktiivsete ja reaktiivsete komponentide arvutamiseks kasutatakse valemites kasutatud trigonomeetrilisi funktsioone. Enne tulemuste arvutamist nende valemite abil on vaja, kasutades kalkulaatoreid või Bradis tabeleid, et määrata sin φ ja cos φ. Seejärel valemid

Ma arvutan elektrivoolu soovitud parameetri. Kuid tuleb arvestada, et iga nende parameetrite alusel arvutatud parameeter, mis tuleneb U-st, mis pidevalt muutub vastavalt harmooniliste võnkumiste seadustele, võib võtta kas hetke- või rms või vaheväärtuse. Ülaltoodud kolm valemit kehtivad elektrivoolu ja U-ga ruutkeskmise väärtuste kohta. Kõik kaks teist väärtust on arvutusmeetodi tulemus, kasutades erinevat valemit, mis arvestab aja möödumist t:

Kuid see ei ole kõik nüansid. Näiteks elektriliinide puhul kasutatakse valemeid, milles laineprotsessid on seotud. Ja nad näevad välja erinevad. Kuid see on teine ​​lugu...

Voolu ja pinge, skeemi ja tabelite võimsuse arvutamine.

Kodumajapidamises töötamisel tuleb ennast kaitsta, tuleb kõigepealt õigesti arvutada kaabli ja juhtmestiku ristlõige. Sest kui kaabel valitakse valesti, võib see põhjustada lühise, mis võib põhjustada hoone tulekahju, tagajärjed võivad olla katastroofilised.

See reegel kehtib elektrimootorite kaabli valikute kohta.

Voolu ja pinge võimsuse arvutamine

See arvutamine toimub võimu faktil, seda on vaja teha ka enne, kui teie kodu (maja, korter) disain algab.

  • Sellest väärtusest sõltub võrguga ühendatud kaabli toitesüsteem.
  • Valemi kohaselt võite arvutada praeguse tugevuse, selleks peate võtma võrgu täpse pinge ja toitejuhtmete koormuse. Selle väärtus võimaldab meil mõista traatide ristlõikepinda.

Kui teate kõiki elektritooteid, mida tulevikus võrgust tuleb toita, siis saate hõlpsasti teha toiteahela arvutusi. Samasuguseid arvutusi saab teha ka tootmise eesmärgil.

220-voldine ühefaasiline võrk

Praeguse tugevuse valem I (A - amprites):

Kus P on täiskoormusega elektriline koormus (selle tähistus peab olema märgitud selle seadme tehnilises andmelehes), W - vatt;

U - toitepinge, V (volti).

Tabelis on näidatud elektriseadmete standardkoormused ja nende tarbitud vool (220 V).

Voolu ja pinge praeguse väärtuse arvutamine

Kodumajapidamisseadmete töö ohutuse tagamiseks on tarvis kaabli ja juhtmestiku ristlõike korrektselt arvutada. Kuna kaabelikäru valesti valitud ristlõige võib lühise tõttu põhjustada juhtmestiku tulekahju. See ohustab hoone tulekahju. See kehtib ka elektrimootorite ühendamiseks vajaliku kaabli valimise kohta.

Praegune arvutus

Vooluhulk arvutatakse võimsuse järgi ja see on vajalik eluruumi - korteri, maja projekteerimisetapis (planeerimine).

  • Võrguga ühendatud toitekaabli seadmete valimine sõltub selle väärtuse väärtusest.
  • Elektrivõrgu pinge ja elektriseadmete täiskoormuse tundmine on valemi abil võimalik arvutada voolu tugevus, mis tuleb juhtida läbi juhtme (kaabel). Selle suuruse järgi valitakse veenide sektsiooniline ala.

Kui elektritarbijad on korteris või majas teada, on vaja toite vooluahela korrektseks paigaldamiseks teha lihtsaid arvutusi.

Sarnased arvutused tehakse tootmisotstarbel: kaablirullide ristlõike pindala määramine tööstuslike seadmete ühendamisel (mitmesugused tööstuslikud elektrimootorid ja mehhanismid).

220 V ühefaasiline võrk

Vool I (amprites, A) arvutatakse valemiga:

I = P / U

kus P on täiskoormusega elektriline koormus (kohustuslikult märgitud seadme tehnilises andmelehti), W (vattides);

Voolu ja pinge võimsuse arvutamine

Kõigi elektriahelate projekteerimisel tehakse võimsuse arvutamine. Selle põhjal tehakse põhielementide valik ja arvutatakse lubatud koormus. Kui DC-ahela arvutamine ei ole keeruline (vastavalt Ohmi seadusele on vaja voolu pingestada - P = U * I), siis ei ole vahelduvvoolu arvutamine nii lihtne. Selgituseks peate pöörduma elektrotehnika põhialuste poole, pöördumata üksikasjadesse, andes lühikokkuvõtte peamistest teedest.

Koguvõimsus ja selle komponendid

AC-ahelates arvutatakse võimsus vastavalt pinge ja voolu sinusoodiliste muutuste seadustele. Seoses sellega võeti kasutusele täisvõimsuse (S) mõiste, mis sisaldab kahte komponenti: reaktiivne (Q) ja aktiivne (P). Nende koguste graafilist kirjeldust saab teostada võimukolmnurga kaudu (vt joonis 1).

Aktiivkomponendi all (P) viidatakse kasuliku koormuse võimsusele (elektri pöördumatu kuumenemise, valgus jne). Seda väärtust mõõdetakse vattides (W), leibkonna tasemel on arvutusviiside arv kilovattides (kW) tavapärane, tootmissektoris - megavattides (mW).

Reaktiivkomponent (Q) kirjeldab vahelduvvooluahela mahtuvuslikku ja induktiivset elektrilist koormust, selle koguse Var mõõtmise ühikut.

Joon. 1. Võimsuse kolmnurk (A) ja pinge (B)

Vastavalt graafilisele esitusele saab suhteid jõu kolmnurgas kirjeldada elementaarset trigonomeetrilist identiteeti kasutades, mis võimaldab kasutada järgmisi valemeid:

  • S = √ P 2 + Q 2, - täisvõimsusel;
  • ja Q = U * I * cos ¥ φ ja P = U * I * sin φ - reaktiivsete ja aktiivsete komponentide jaoks.

Need arvutused on rakendatavad ühefaasilise võrguga (nt tarbija 220) arvutada kolmefaasilist elektrivõrgu (380) valemis vaja lisada tegur - √ 3 (sümmeetrilise koormuse) või Kokkuvõttes võimu kõikides faasides (kui koormus on asümmeetriline).

Et paremini mõista kogu võimsuse komponentide mõju protsessi, vaatleme koormuse "puhast" manifestatsiooni aktiivses, induktiivses ja mahtuvuslikus vormis.

Aktiivne koormus

Võtke hüpoteetiline vool, mis kasutab "puhtast" takistust ja vastavat vahelduvpinge allikat. Sellise vooluahela töö graafiline kirjeldus on näidatud joonisel 2, mis näitab konkreetse ajavahemiku (t) põhiparameetreid.

Joonis 2. Ideaalne aktiivkoormuse võimsus

Näeme, et pinge ja vool on sünkroniseeritud faasis ja sagedusel, samas kui võimsus on kahekordne sagedus. Pidage meeles, et selle väärtuse suund on positiivne ja see kasvab pidevalt.

Mahtuvuslik koormus

Nagu võib näha jooniselt fig 3, on mahtuvuskoormuse omaduste graafik aktiivsest pisut erinev.

Joonis 3. Ideaalse mahtuvusliku koormuse graafik

Mahtuvusvõimsuse võnkesagedus on sinusoidi pinge kaks korda sagedamini. Selle parameetri koguväärtuse puhul on üks harmooniline periood null. Sel juhul ei täheldatud ka energiatarbimist (ΔW). See tulemus näitab, et selle liikumine toimub ahela mõlemas suunas. See tähendab, et kui pinge suureneb, tekib paagis kogunenud laeng. Kui tekib negatiivne pooltsükkel, kogunenud laeng juhitakse vooluahelasse.

Energia akumuleerumisel koormuse läbilaskevõimega ja järgneva tühjendamisega ei tehta kasulikku tööd.

Induktiivne koormus

Allpool esitatud graafik näitab puhta induktiivkoormuse olemust. Nagu näete, on muutunud vaid võimsuse suund, nagu suurendamise puhul, see on null.

Ideaalne mahtuvuslik koormus graafik

Reaktiivkoormuse negatiivne mõju

Eespool toodud näidete puhul võeti arvesse valikuid, kus on olemas puhas reaktiivkoormus. Aktiivse vastupidavuse mõjutegurit ei võetud arvesse. Sellistes tingimustes on reaktiivne mõju null, mis tähendab, et võite seda ignoreerida. Nagu sa mõistad, on reaalsetes tingimustes see võimatu. Isegi kui hüpoteetiliselt selline koormus on olemas, ei saa me välistada kaabli vasest või alumiiniumist juhtmeid, mis on vajalikud selle ühendamiseks toiteallikaga.

Reaktiivkomponent võib ilmneda ahela aktiivsete komponentide kuumutamise vormis, näiteks mootor, trafo, ühendavad juhtmed, toitekaabel jne. Sellele kulutatakse teatud kogus energiat, mis viib peamiste omaduste vähenemiseni.

Reaktiivvõimsus mõjutab ahelat järgmiselt:

  • ei anna kasulikku tööd;
  • põhjustab elektrimasinatele tõsiseid kaotusi ja ebaharilikke koormusi;
  • võib põhjustada tõsise õnnetuse.

Sellepärast ei saa elektriskeemi jaoks asjakohaseid arvutusi teha, et välistada induktiivsete ja mahtuvuslike koormuste mõju ning vajaduse korral kasutada selle kompenseerimiseks tehnilisi süsteeme.

Energiatarve arvutamine

Igapäevaelus peab sageli tegelema elektritarbimise arvutamisega, näiteks kontrollima juhtmestiku lubatud koormust enne ressursimahukava elektritarbija ühendamist (konditsioneer, boiler, elektripliit jne). Ka sellises arvutuses on vajadus lülitusplaadi kaitselüliti valimisel, mille kaudu korter on toiteallikaga ühendatud.

Sellistel juhtudel ei ole voolu ja pinge arvutamine vajalik, piisab, et kokku võtta kõigi seadmete energiatarbimine, mida saab samaaegselt sisse lülitada. Arvutustega ei ühendata, saate selle väärtuse iga seadme kohta teada kolmel viisil:

  1. viidates seadme tehnilisele dokumentatsioonile;
  2. vaadates seda väärtust tagapaneeli kleebisel; Seadme energiatarve on sageli näidatud tagumisel küljel.
  3. Tabeli kasutamine, mis näitab kodumasinate keskmist energiatarbimist.
Keskmise energiatarbimise väärtuste tabel

Arvutamisel tuleb arvestada, et mõnede elektriseadmete käivitusvõimsus võib oluliselt erineda nominaalsest. Majapidamisseadmete puhul pole seda parameetrit tehnilises dokumentatsioonis peaaegu kunagi näidatud, nii et peate viitama vastavale tabelile, mis sisaldab eri seadmete käivitusvõimsuse parameetrite keskmisi väärtusi (soovitav on valida maksimumväärtus).

Elektriliste ahelate arvutamine internetis ja arvutamise põhivorm

Ilmselt kõik elektrikutega tehased või remontijad seisavad silmitsi kindla elektrikoguse kindlaksmääramisega. Mõnede jaoks on see tõeline komistuskivi, kuid keegi on kõik väga selge ja selle või selle väärtuse määramisel ei ole raskusi. See artikkel on pühendatud esimesele kategooriale - see tähendab neile, kes ei ole väga tugevad elektrivooluringide teoorias ja neile iseloomulikke näitajaid.

Niisiis, alustuseks läheme veidi tagasi minevikku ja püüame meelde tuletada füüsika koolikursust, elektrikute kohta. Nagu me mäletan, määratakse põhilised elektrilised kogused ainult ühe seaduse - Ohmi seaduse alusel. See seadus on aluseks absoluutselt igasuguste arvutuste tegemiseks ja välja näeb välja:

Pidage meeles, et sel juhul räägime kõige lihtsama elektriskeemi arvutusest, mis näeb välja selline:

Me rõhutame, et absoluutselt toimub igasugune arvutamine täpselt selle valemi abil. See tähendab, et on võimalik määrata üks või teine ​​väärtus mitte keeruliste matemaatiliste arvutuste abil, teades kahte erinevat elektrilist parameetrit. Ükskõik milline on see, et meie ressurss on mõeldud remondi tegijaks olemise lihtsustamiseks, mistõttu me lihtsustame elektriparameetrite määramise probleemi, määratledes põhivalemid ja pakkudes võimalust arvutada võrguühendus.

Kuidas teada praegust võimsuse ja pinge teadmist?

Sellisel juhul on arvutusvalem järgmiselt:

Arvutage praegune tugevus veebis:

(Me ei sisesta täisarvu punkti kaudu, näiteks 0,5)

Kuidas välja selgitada pinget, mis teab praeguse tugevust?

Pinge väljaselgitamiseks, teades praeguse tarbija vastupidavust, võite kasutada järgmist valemit:

Pinge arvutamine veebis:

Kui takistus ei ole teada, kuid tarbija võimsus on teada, arvutatakse pinge järgmise valemi abil:

Interneti väärtuse kindlaksmääramine:

Kuidas arvutada voolu ja pinge teadmine?

Siin on vaja teada tõhusa pinge ja efektiivvoolu võimsust elektrivoolus. Vastavalt eespool toodud valemile määratakse võimsus voolu korrutamisel tegeliku pingega.

Internetikahelate arvutamine:

Kuidas määrata vooluahela voolutarve mõõteseadmega, mis mõõdab takistust?

Seda küsimust paluti meie saidi ühes materjalis kommenteerida. Kiiresti vastake sellele küsimusele. Alustuseks mõõdame me testeriga elektrisüsteemi takistust (selleks piisab, kui ühendada testeri katsestendid toitejuhtme pistikuga). Resistentsuse teadvustamiseks võime kindlaks määrata võimsuse, mille puhul pinget ruutu tuleb jagada takistusega.

Traadi ristlõike arvutamise valem ja traadi ristlõike määramine

Elektri juhtmestiku ehitamisel on suhteliselt palju küsimusi, mis on seotud traadi ristlõike määratlusega. Kui te põete elektritooteid, on ristlõike arvutamise valem järgmine:

Loomulikult kasutatakse praktikas sellist valemit üsna harva, kasutades lihtsamat arvutusskeemi. See skeem on üsna lihtne: määrake vooluahela tugevus, mis toimib ahelas, mille järel ristlõige määratakse vastavalt spetsiaalsele tabelile. Üksikasjalikumalt saate seda lugeda materjalist - "Juhtme ristlõige elektrijuhtmetele"

Andke näide. Seal on 2000 W katla, millise ristlõikega traat peaks selle majapidamistarbe ühendamiseks olema? Kõigepealt määrame kindlaks vooluahela tugevuse, mis toimib vooluahelal:

Nagu näete, on praegune tugevus üsna korralik. Ümardage väärtuseks 10 A ja viidake tabelile:

Seega, meie katla jaoks on vaja traati ristlõikega 1,7 mm. Suurema töökindluse tagamiseks kasutame traati ristlõikega 2 või 2,5 mm.

Arvutage võrgus oleva voolu vool

Kaabli või kommutatsiooniseadme ristlõike valiku õigsus sõltub suuresti elektrivõrgu paljude parameetrite väärtustest. Üks neist kõige olulisem on praegune.

Selle määramine spetsiaalsete mõõteseadmete abil ei ole alati võimalik (näiteks elektrisüsteemi projekteerimisel) ja seda saab rakendada matemaatilise arvutusmeetodi abil.

Arvutamisel eespool esitatud kalkulaatori kasutamisel eeldatakse, et võrgu võimsus, laadi olek ja pinge on juba teada.

Sõltuvalt toitevõrgust toimub arvutamine lihtsustatud valemiga:

P on koormuse elektrienergia, W; U on tegelik võrgupinge, V; cosφ on võimsustegur.

Viimase väärtuse väärtus sõltub koormuse olemusest. Seega on aktiivse koormuse võimsus (hõõglambid, kütteelemendid jms) ligikaudu 1.

Arvestades siiski, et igas aktiivses koormuses on vähene reaktiivkomponent, arvutatakse aktiivse koormuse võimsuskoefitsient 0,95.

Suurte reaktiivvõimsustega (elektrimootorid, valgustite drosselid, keevitustrafod, induktsioonahjud jms) koormuse toiteahela arvutamiseks on keskmine cosφ väärtus 0,8.

Arvutamise täpsuse huvides on soovitatav kasutada selle tegelikku väärtust võrgupingega (U) (eeldatakse pinge mõõtmist). Sellise võimaluse puudumisel on võimalik kasutada standardset pinget: faas 220 V ühefaasilise võrgu jaoks või lineaarne 380 kolmefaasilise võrgu jaoks.

Kolmefaasilise võimsuse arvutamine

Artiklis märgitakse lihtsustamaks kolmefaasilise süsteemi pinge, voolu ja võimsuse lineaarsed väärtused ilma indeksideta, st U, I ja P.

Kolmefaasilise voolu võimsus võrdub ühe faasi kolmekordse võimsusega.

Kui tähte ühendatakse, PY = 3 · Uf · Kui · cos phi = 3 · Uf · I · cosfi.

Kui ühendate kolmnurga, siis P = 3 · Uf · Kui · cos phi = 3 · U · Kui · cosfi.

Tegelikkuses kasutatakse valemit, milles vool ja pinge tähistavad nii star- kui ka delta-ühendusi lineaarset hulka. Esimeses võrrandis asendatakse Uf = U / 1,73 ja teises punktis I = I / 1,73, saame üldvalemi P = 1,73 · U · I · cosfi.

1. Milline võimsus P1 võtab võrgust joonisel fig 3 näidatud kolmefaasilise asünkroonse mootori. 1 ja 2, kui see on ühendatud tärniga ja kolmnurgaga, kui lineaarne pinge on U = 380 V ja lineaarne vool on I = 20 A juures cosfi = 0,7 ·

Voolumõõtur ja ammeter näitavad lineaarset väärtust, efektiivseid väärtusi.

Mootori võimsus vastavalt üldvalemile on:

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

Kui me arvutaksime voolu ja pinge faasi väärtuste kaudu, siis kui see on tähega ühendatud, on faasivooliks If = I = 20 A ja faasipinge Uf = U / 1,73 = 380 / 1,73,

P1 = 3 · Uf · Kui · 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.

Kui ühendatud kolmnurga, on faasipinge Uf = U ja faasivool If = I / 1, 73 = 20/1, 73; sel viisil

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

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

2. Nelinurkseline kolmefaasilise vooluahela ühendusvõrgu ja neutraaljuhtmete vahel on lambid ja mootor D on ühendatud kolme lineaarse juhtmega, nagu on näidatud joonisel. 3

Igas faasis on 100 lampi 40 W ja 10 mootorit võimsusega 5 kW. Milline aktiivne ja täisvõimsus generaator G peaks andma sinfi = 0,8 Millised on generaatori faasilised, lineaarsed ja neutraalsed traadid lineaarpingega U = 380 V ·

Lambid kokku on PL = 3 · 100 · 40 W = 12000 W = 12 kW.

Lambid on faasipinge all Uf = U / 1, 73 = 380 / 1,73 = 220 V.

Kolmefaasiliste mootorite koguvõimsus Pd = 10 · 5 kW = 50 kW.

Generaatori PG poolt tarnitud ja tarbijale P1 saadud aktiivvõimsus on võrdsed, kui me ei võta elektrienergia ülekandekanadel elektrienergia kaotust tähelepanuta:

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

Generaatori koguvõimsus on S = PG / cosfi = 62 / 0.8 = 77,5 kVA.

Selles näites on kõik faasid koormatud võrdselt ja seetõttu on neutraaljuhtme vool null.

Generaatori statorkäivituse faasivool võrdub joone lineaarvooluga (Iφ = I) ja selle väärtust saab saada kolmefaasilise voolu võimsuse valemiga:

I = P / (1,73 · U · cosfi) = 62000 / (1,73 · 380 · 0,8) = 117,8 A.

3. Joonisel fig. 4 näitab, et 500 W plaat on ühendatud faasiga B ja nulljuhtmega ning 60-vatine lamp on ühendatud faasi C ja nulljuhtmega. Kolm faasi ABC on ühendatud 2 kW mootoriga koos cosfi = 0,7 ja elektrilise pliidi võimsus 3 kW.

Milline on voolude edastus eri faasides võrgu lineaarse pinge korral U = 380 V

Tarbijate aktiivne võimsus on P = 500 + 60 + 2000 + 3000 = 5560 W = 5,56 kW.

Mootori võimsus kokku S = P / cosfi = 2000 / 0.7 = 2857 VA.

Tarbijate koguvõimsus on: Scom = 500 + 60 + 2857 + 3000 = 6417 VA = 6,417 kVA.

Elektriline plaatidevool Iп = Pп / Uф = Pп / (U · 1, 73) = 500/220 = 2,27 A.

Valgusvool Il = Pl / Il = 60/220 = 0,27 A.

Elektripliidi vool määratakse kolmefaasilise voolu võimsuse valemiga cosfi = 1 (aktiivne takistus):

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

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

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

A faasist traat voolab mootori ja elektriaparaadi voolu:

Faasil B voolab mootor, plaat ja elektriline vooluhulk:

Faasil C voolab mootor, lamp ja elektriline vooluhulk:

Kõikjal, kus praegused voolu väärtused on antud.

Joonisel fig. Joonisel 4 on kujutatud elektriseadme kaitsev maa. Nullkaabel on maandatud tarnejaamale ja tarbijale tihedalt. Kõik rajatiste osad, millele inimene võib puudutada, on ühendatud neutraalse traadiga ja seega maandatud.

Kui mõni faas, näiteks C, juhuslikult maandatakse, tekib ühefaasiline lühise ja selle faasi kaitsmed või kaitselüliti ühendab selle toiteallikast. Kui maa peal viibiv inimene puudutab faaside A ja B isoleerimata traati, siis on see ainult faasipinge all. Põhjata neutraliseerimisel ei lülitata C-faasi lahti ja inimesel oleks A ja B faasi suhtes ala pinge.

4. Mis mootori võimsust annab kolmefaasiline voolumõõtur, mis on ühendatud kolmefaasilise võrguga, mille liinipinge on U = 380 V lineaarvoolul I = 10 A ja cosfi = 0,7 · K. mootor DC = 0,8 Mis on võimsus mootor võllil (joonis 5) ·

Wattmeeter näitab mootorile P1 antud toidet, s.o võrgu võimsust P2 pluss mootori voolukadu:

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

Netomivõim, millest on maha arvatud mähised ja teras, samuti ka mehaanilised laagrid

5. Kolmefaasiline generaator annab voolu I = 50 A pingel U = 400 V ja cosfi = 0,7. Milline mehhaaniline võimsus hobujõul on vajalik generaatori pööramiseks, kui generaatori efektiivsus on 0,8 (joonis 6) ·

Elektrimootorile antud generaatori aktiivne elektrienergia, PG2 = · (3 ·) U · I · cosfi = 1,73 · 400 · 50 · 0,7 = 24220 W = 24,22 kW.

PG1 generaatorile antav mehaaniline jõud katab PG2 aktiivse võimsuse ja selle kaod: PG1 = PG2 / G = 24,22 / 0,8 · 30,3 kW.

See mehaaniline hobujõud on võrdne:

PG1 = 30,3 · 1,36 · 41,2 l. c.

Joonisel fig. 6 näitab, et PG1 mehaaniline jõud tarnitakse generaatorile. Generaator muudab selle elektrienergiaks, mis on võrdne

See võimsus, mis on aktiivne ja võrdne PG2 = 1,73 · U · I · cosfi, edastatakse juhtme abil elektrimootorile, milles see muundatakse mehaaniliseks jõuks. Lisaks saadab generaator mootori Q reaktiivvõimsuse, mis magnetitab mootorit, kuid seda ei tarbita ja see tagastatakse generaatorile.

See on võrdne Q = 1,73 · U · I · sinfi ja ei muutu soojuseks ega mehaaniliseks võimsuseks. Nagu varem nägime, määravad kogu võimsus S = P · cosfi ainult masina valmistamiseks kasutatud materjalide kasutamise taseme. ]

6. Kolmefaasiline generaator töötab pingel U = 5000 V ja voolu I = 200 A juures cosfi = 0,8. Milline on selle efektiivsuse tegur, kui generaatori pöörleva mootori jõud on 2000 liitrit. c.

Generaatorvõllile rakendatud mootori võimsus (kui vahepealseid käiku ei ole)

Kolmefaasilise generaatori poolt väljatöötatud võimsus

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

K. D. D. Generaatori generaator PG2 / PG1 = 1384/1472 = 0,94 = 94%.

7. Mis vool liigub kolmefaasilise trafo aktiveerimisel võimsusega 100 kVA ja pingega U = 22000 V juures cosfi = 1

Trafo koguvõimsus on S = 1,73 · U · I = 1,73 · 22000 · I.

Seega on vool I = S / (1,73 · U) = (100 · 1000) / (1,73 · 22000) = 2,63 A.;

8. Mis voolab kümmeastmelist asünkroonset mootorit, mille võlli võimsus on 40 l. c. pingel 380 V, kui selle cosfi = 0,8 ja efektiivsus = 0,9

Mootori võimsus võllil, st kasulik, P2 = 40 · 736 = 29440 vatti.

Mootorile tarnitud võimsus, st võrgust saadud võimsus

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

9. Kolmefaasilise asünkroonse mootoriga on paneelil järgmised andmed: P = 15 l. c.; U = 380/220 V; cosfi = 0,8 ühendus - täht. Armatuurlaual märgitud väärtused on nimega.

Mis on aktiivne, täis ja reaktiivne mootori võimsus? Millised on vooluhulk: täis, aktiivne ja reaktiivne (joonis 7)?

Mootori võimsus (kasulik) on võrdne:

Mootorile tarnitud võimsus P1 on mootori kahjude hulga jaoks kasulikum:

Koguvõimsus S = P1 / cosfi = 13 / 0.8 = 16,25 kVA;

Q = S · sinfi = 16,25 · 0,6 = 9,75 kVAr (vt elektri kolmnurk).

Ühendusjuhtmete vool, st lineaarne, on: I = P1 / (1,73 · U · cosfi) = S / (1,73 · U) = 16250 / (1,731,7380) = 24,7 A.

Aktiivne vool Ia = I · cosfi = 24,7 · 0,8 = 19,76 A.

Reaktiivne (magnetiseeriv) vool Ip = I · sinfi = 24,7 · 0,6 = 14,82 A.

10. Määrake kolmefaasilise elektrimootori, kui see on ühendatud kolmnurga ja mootori netomõõduga, voolu P2 = 5,8 l. c. ffm = 90%, võimsustegur cosfi = 0,8 ja pinge 380 V.

Mootorivõimsus P2 = 5,8 l.. või 4,26 kW. Mootorile tarnitud võimsus

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

Kui ühendate kolmnurga, on mootori faasi mähises olev vool vähem kui toitejuhtmete vool: If = I / 1,73 = 9,02 / 1,73 = 5,2 A.

11. Elektrolüüsi tehase DC-generaator, mis on kavandatud pingele U = 6 V ja voolu I = 3000 A koos kolmefaasilise asünkroonse mootoriga, moodustab mootor-generaatori. K. D. D. Generaator G = 70%, K. D. D. Mootor D = 90% ja selle võimsustegur cos = 0,8. Määrake mootori võimsus võllile ja talle antud toide (joonised 8 ja 6).

Generaatori netomõju on PG2 = U · IГ = 61.73000 = 18000 W.

Generaatori poolt tarnitud võimsus on võrdne ajami induktiivmootori võlli P2 võimsusega, mis võrdub PG2 summaga ja generaatori voolukadudega, st PG1 = 18000 / 0.7 = 25714 W.

Aktiivne mootori võimsus, mis on antud toitevõrgust,

P1 = 25714 / 0.9 = 28571 W = 28,67 kW.

12. Auruturbiin koos kpd · T = 30% pöörab generaatorit kpd = 92% ja cosfi = 0,9. Mis sisendvõimsusel (hp ja kcal / s) peab olema turbiin, nii et generaator annab voolu 2000 A pingel U = 6000 V (enne arvutuse alustamist vt joonised 6 ja 9)

Tarbijale antav generaatori võimsus

PG2 = 1,73 · U · I · cosfi = 1,73 · 6000 · 2000 · 0.9 = 18684 kW.

Generaatorile tarnitud võimsus on võrdne võimsusega P2 turbiini võllil:

Turbiinile auruga tarnitud võimsus

või P1 = 67693 · 1,36 = 92062 l. c.

Turbiini sisendvõimsus kcal / s on määratud valemiga Q = 0,24 · P · t;

13. Määrake 22 m pikkuse traadi ristlõige, mille kaudu voolab vool kolmefaasilistesse mootoritesse, mille maht on 5 liitrit. c. staatori võlli ühendamisel kolmnurgas 220 V pinge. cosfi = 0,8; · = 0,85. Juhtmete lubatud pinge langus U = 5%.

Mootorile tarnitud võimsus on kasulik P2 võimsus

Ühendusjuhtmete kaudu voolab vool I = P1 / (U · 1,73 · cosfi) = 4430 / (220 · 1,73 · 0,8) = 14,57 A.

Kolmefaasilises reas on voolud geomeetriliselt lisatud, seetõttu tuleks traadi pingelangus võtta U: 1,73 ja mitte U: 2, nagu ühefaasilisel voolul. Siis traadi takistus:

kus u on voltides.

Kolmefaasilise ahelaga juhtmete ristlõige on väiksem kui ühefaasilises.

14. Määratlege ja võrdige traadi ristlõikeid ühefaasiliste ja kolmefaasiliste vahelduvvoolude vaheldumisi. Võrgule on ühendatud 210 tuulelampi, mille pinge on 220 V, mis paiknevad praeguse allika 200 meetri kaugusel. Lubatud pingelangus on 2%.

a) Konstantsete ja ühefaasiliste vahelduvate vooludega, st kui on kaks juhtmest, on ristlõikud samad, kuna valgustuse koormus cosfi = 1 ja edastatav võimsus

ja praegune I = P / U = 12600/220 = 57,3 A.

Lubatud pingelangus on U = 220 · 2/100 = 4,4 V.

Kaks juhtmestiku resistentsus r = U / I · 4,4 / 57,3 = 0,0768 oomi.

Voolu ülekandmiseks on juhtmete kogu ristlõige 2 · S1 = 2 · 91.4 = 182.8 mm2, traadi pikkus on 200 m.

b) Kolmefaasilise lambi vooluga saab ühendada kolmnurga, 70 laternat ühe külje kohta.

Kui cosfi = 1, siis edastatav võimsus P = 1,73 · Ul · I.

Kolmefaasilise võrgu ühe traadi lubatud pingelangus ei ole U · 2 (nagu ühefaasilises võrgus), kuid U · 1,73. Ühekaabli takistus kolmefaasilises võrgus on:

Kolmefaasilise deltaühendusega võrguga 12,6 kW võimsusega ülekannete juhtmete kogu ristlõige on vähem kui ühefaasiline: 3 · S3f = 137,1 mm2.

c) Kui tähte on ühendatud, on vajalik lineaarne pinge U = 380 V, nii et lampide faasipinge oleks 220 V, st laternad lülitatakse neutraalkaabli ja iga lineaarse vahele.

Juhtmete vool on: I = P / (U: 1,73) = 12600 / (380: 1,73) = 19,15 A.

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

Täheühenduse kogu ristlõige on väikseim, mis saavutatakse selle võimsuse edastamiseks pinge suurendamisega: 3 · S3 = 3 · 25,15 = 75,45 mm2.

Vooluahela vool

Elektrivool - laetud osakeste suuna (tellitud) liikumine.

Sellised osakesed võivad olla: metallide - elektronid elektrolüüdid - ioone (katioonide ja anioonide) gaasides - ioonid ja elektronid vaakumis teatud tingimustel - elektronid pooljuhtides - elektronid ja augud (elektrone augu juhtivus). Mõnikord nimetatakse elektrilist voolu elektrivälja muutumisest tulenevat nihkevoolu.

Vooluahela kalkulaator

Praegune vooluahela valem

kus:

  • P on koormuse elektrienergia, W;
  • U on tegelik võrgupinge, V;
  • cosφ on võimsustegur.

Viimase väärtuse väärtus sõltub koormuse olemusest. Seega on aktiivse koormuse võimsus (hõõglambid, kütteelemendid jms) ligikaudu 1.

Arvestades siiski, et igas aktiivses koormuses on vähene reaktiivkomponent, arvutatakse aktiivse koormuse võimsuskoefitsient 0,95.

Arvutada praeguse koorma toiteahela, mida iseloomustab suur reaktiivenergia (.. mootorid, chokes valgustusseadmed, keevitamine trafode, Induktsioonahjude jne), mis võetakse keskmine väärtus cos - 0,8.

Arvutamise täpsuse huvides on soovitatav kasutada selle tegelikku väärtust võrgupingega (U) (eeldatakse pinge mõõtmist). Sellise võimaluse puudumisel on võimalik kasutada standardset pinget: faas 220 V ühefaasilise võrgu jaoks või lineaarne 380 kolmefaasilise võrgu jaoks.