Переводим Вольт-Амперы (ВА) в Ватты (Вт)
Нередко наши покупатели, видя в названии стабилизатора цифры, принимают их за мощность в Ваттах. На самом деле, как правило, производитель указывает полную мощность прибора в Вольт-Амперах, которая далеко не всегда равна мощности в Ваттах. Из-за этого нюанса возможны регулярные перегрузки стабилизатора по мощности, что в свою очередь приведет к его преждевременному выходу из строя.
Электрическая мощность включает в себя несколько понятий, из которых мы рассмотрим наиболее для нас важные:
Полная мощность (ВА) — величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт). Измеряется в Вольт-Амперах.
Активная мощность (Вт) — величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт) и на коэффициент нагрузки (cos φ). Измеряется в Ваттах.
Коэффициент мощности (cos φ) — величина, характеризующая потребитель тока. Говоря простым языком, этот коэффициент показывает, скольно нужно полной мощности (Вольт-Ампер), чтобы «запихнуть» требуемую на совершение полезной работы мощность (Ватт) в потребитель тока. Этот коэффициент можно найти в технических характеристиках приборов-потребителей тока. На практике он может принимать значения от 0.6 (например, перфоратор) до 1 (нагревательные приборы). Cos φ может быть близок к единице в том случае, когда потребителями тока выступают тепловые (тэны и т.п.) и осветительные нагрузки. В остальных случаех его значение будет варьироваться. Для простоты это значение принято считать равным 0.8.
Активная мощность (Ватты) = Полная мощность (Вольт-Амперы) * Коэффициент мощности (Cos φ)
Т.е. при выборе стабилизатора напряжения на дом или на дачу в целом, его полную мощность в Вольт-Амперах (ВА) следует умножить на коэффициент мощности Cos φ = 0.8. В результате мы получаем приблизительную мощностьв Ваттах (Вт) на которую рассчитан данный стабилизатор. Не забывайте в расчетах принять во внимание пусковые токи электродвигателей. В момент пуска их потребляемая можность может превысить номинальную от трёх до семи раз.
Разница между ВА и Вт
Электрика, как и многие другие области технических направлений, изобилует собственной терминологией, зачастую малопонятной даже людям, знакомым с одноименным разделом физики по школьной программе. Именно оттуда мы узнали про вольты и амперы, с ваттами и киловаттами нас ближе познакомили платежки ЖКХ, но многие термины остаются загадкой, особенно для дилетантов или тех, кто не блистал в школе знаниями по физике.
Наверно каждому из владельцев того или иного электрического устройства при изучении паспорта на него доводилось сталкиваться с разночтениями. В одном случае потребляемая прибором мощность обозначается Вт (ватты), в другом ВА (вольт-амперы). Почему используются разные единицы измерения, и в какой мере они соответствуют друг другу, попробуем разобраться ниже.
Для начала познакомимся с понятиями реактивных и активных мощностей. Активная потребляемая мощность идет целиком на выполнение определенной работы, неважно будет ли это нагрев электрическим чайником воды, перемещение вентилятором воздуха либо освещение лампочкой накаливания комнаты. Измеряется потребляемая активная мощность в ваттах и киловаттах (1 кВт = 1000 Вт). Однако в реальных электрических сетях с переменным током приходится учитывать еще и реактивную мощность, порождаемую нелинейными нагрузками, она не участвует в выполнении полезной работы, тем не менее, дополнительно нагружает сеть. Поэтому конечная потребляемая мощность потребителя электрической энергии (полная мощность) представляет собой алгебраическую сумму активной и реактивной мощностей, а измеряется она в вольт-амперах.
Каким образом ватты связаны с вольт-амперами?
Итак, мы выяснили, что в ВА измеряется полная мощность (S), равная произведению 1 ампера, протекающего через зажимы входных контактов на 1 вольт измеренного на них напряжения. В ваттах и киловаттах измеряется активная потребляемая электрическая мощность (P) и связаны эти два вида мощности коэффициентом мощности, именуемым cos ϕ. Зависимость мощностей достаточно простая:
из нее понятно, что активная мощность всегда меньше либо равна полной (cos ϕ ≤ 1). Таким образом, из приведенной выше формулы понятно, что активную мощность можно всегда определить по формуле:
и таким образом перевести вольт-амперы в ватты.
Совпадать величины активной и реактивной мощности будут при чисто активной нагрузке, например для ламп накаливания или ТЭНов водонагревателей, имеющих коэффициент мощности практически равный 1.
В зависимости от оборудования величина cos ϕ может колебаться в широких пределах, причем за удовлетворительное значение принято считать величину коэффициента мощности в 0.65 – 0.8. Уметь перевести ВА в ватты необходимо для того, чтобы реально оценить мощность того или иного прибора. К примеру, если рассматривать характеристику ИБП (источника бесперебойного питания) с заявленной мощностью 1000 ВА и вольтамперной характеристикой 60%, в ваттах такой источник питания обычно способен выдавать не более 600 ватт. При подсчете нагрузки также необходимо учитывать и характеристики всех ее составляющих, поскольку суммарное превышение нагрузки в ваттах выше 600 Вт делают такой источник бесперебойного питания непригодным для использования.
Кроме того значения полных мощностей в вольт-амперах необходимо учитывать при расчете электрических сетей. Именно полная мощность требует обеспечения необходимой их пропускной способности и должна быть учтена при расчетах сечений кабелей и проводов, допустимых номиналов защитной автоматики.
Остались вопросы?
Заполните форму обратно связи ниже, наши специалисты свяжутся с Вами, проконсультируют, расскажут про возможные способы решения Вашей задачи.
Потребляемая мощность ва что это
Ватты и вольт-амперы — в чем отличие?
Часто при подборе необходимой мощности различных силовых приборов мы сталкиваемся с заявлением, что ВА (вольт-амперы) это совсем не Вт (ватты). Это, естественно, вызывает недоумение, — ведь мощность, — это напряжение, умноженное на ток (P=U*I).
Так почему же все-таки ВА не равен Вт?
Базовые определения:
В сети переменного тока на полезную работу затрачивается не вся, а только часть мощности (это активная мощность в Ваттах):
- Полная — общая комплексная суммарная мощность — ВА.
- Активная (полезная) мощность — Ватт.
Это соотношение определяется коэффициентом мощности, — соотношение между общей комплексной суммарной мощностью (ВА) и активной (полезной) мощностью (Ватт).
Для абсолютного большинства устройств этот коэффициент равен 0.6 или 0.7. Этот коэффициент отношение ватт к вольт-амперам называется «коэффициентом мощности».
Таким образом, умножив значение общей комплексной суммарной мощности (ВА) на 0.6 (или 0,7) мы определим значение активной (полезной) мощностью (Ватт)
Напрмер, если общая комплексная суммарная мощность стабилизатора 500 ВА, то его активная (полезная) мощность 500*0,6 = 300 Вт. Т.е. к этому стабилизатору можно подключить нагрузку до 300 Вт.
Выводы и важые замечания:
При выборе блока питания, стабилизатора и проч. следует помнить, что:
- ВА — это полная потребляемая мощность,
- Вт — это активная (затраченная на совершение полезной работы) мощность.
Полная — общая комплексная суммарная потребляемая мощность (ВА), — это сумма реактивной и активной мощностей. Зачастую разные потребители имеют разное соотношение полной и активной мощности. Поэтому для определения суммарной мощности всех потребителей необходимо сложение полных мощностей оборудования, а не активных мощностей.
1. Общая комплексная суммарная мощность — ВА всегда больше, чем активная (полезная) мощность — Ватт.
2. Величина коэффициента мощности сильно зависит от конструкции и электрической схемы прибора. Например, для импульсных источников питания. Есть два основных типа импульсных источников питания:
- Импульсные источники питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC).
- Импульсные источники питания с конденсатором на входе.
У импульсные источников питания с коррекцией коэффициента мощности (PFC) значения общей комплексной суммарной мощности (ВА) и активной (полезной) мощности (Ватт) почти равны, — их коэффициент мощности составляет от 0,99 до 1,0.
А в импульсных источниках питания с конденсатором на входе значение в ваттах (активная, полезная мощность), — составляет от 0,6 до 0,75 вольтамперной характеристики (т.е. коэффициент мощности составляет от 0,6 до 0,75).
Номинальная мощность импульсных блоков питания
Важное замечание: для импульсных блоков питания указваются предельные значения в ваттах и в вольт-амперах. При этом недопустимо превышение ни тех, ни других значений.
Для небольших импульсных блоков питания, как правило, указывается активная (полезная) мощность в ваттах, которая составляющий примерно 60% от общая комплексная суммарная мощность (т.е. вольтамперной характеристики). Но иногда производители указывают только вольтамперную характеристику. В этом случае, при рассчете нагрузки, следует принять допущение, что номинальная мощность в ваттах составляет 60% от указанной мощности в вольт-амперах.
Таким образом, если вольтамперная характеристика нагрузки не будет превышать 60% вольтамперной характеристики блока питания, то это гарантирует отсутствие превышения мощности нагрузки в ваттах.
Т.е. если нет точных данных о мощности нагрузки в ваттах, то следует придерживаться правила: величина реальной активной нагрузки должна быть менее 60% вольтамперной характеристики блока питания.
Очевидно, что такой подход к расчетам обычно приводит к завышению мощности.
Косинус «фи» (cos(Fi))
Чаще всего мощность определяется в Ваттах. Еще эту мощность часто называют активной, — это мощность, выделяющаяся на чисто резистивной нагрузке (нагреватели, лампочки и т.д.). При этом активная мощность целиком растрачивается на полезную работу (нагрев, механическое движение), и обычно именно ее понимают под потребляемой мощностью.
Если это активная нагрузка, — чайник, лампа накаливания, нагреватель. то другой информации об этой нагрузке и не требуется. В этом случае, как правило, указывают только номинальную мощность в Вт и номинальное напряжение. В данном случае не имеет значения косинус «Fi» (угол между током и напряжением данной нагрузки), так как он равен нулю. А косинус нуля равен 1. И вэтом случае, активная мощность («P») равна произведению тока нагрузки и напряжения нагрузки, умноженных на этот cos(Fi).
Т.е. P = I*U*cos(Fi) = I*U*1 = I*U.
Простой пример для ТЭНа с cos(Fi)=1:
Полная — общая комплексная суммарная мощность S=10 кВА cos(Fi)=1.
Активная (полезная) мощность P=10*1=10 кВт.
У нагрузок, имеющих не только активное сопротивление, но и реактивное (индуктивность, емкость), как правило указывают величину мощности «P» в Ваттах, а так же указывать величину косинуса «фи» (cos(Fi)). При этом величина косинуса «фи» определяется соотношением активных и реактивных сопротивлений.
Например, если у электродвигателя указаны значения: P=5кВт, Сos(fi)=0.8, то это значит, что данный двигатель при работе (в номинальном режиме) потребляет полную мощность (сумму активной и реактивной мощностей):
- Активную мощность «S» равную P/Cos(fi) = 5/0,8 = 6,25 кВа
- и Реактивную мощность «Q» величиной U*I/Sin(fi).
- А для определения номинального тока двигателя, нужно его мощность «S» разделить на рабочее напряжение (220)
(прим.: ток указывается, как правило, на шильдике).
Так почему на генераторах (трансформаторах, стабилизаторах напряжения)
указывается мощность в ВА (вольт-амперах)?
Допустим, что на стабилизаторе напряжения указана мощность 10000 ВА.
Если подключить к нему нагреватели, то мощность, отдаваемая трансформатором в нагреватели (в номинальном режиме работы трансформатора) не может превышать 10000 Вт. Вроде все сходится.
А если нагрузить стабилизатор напряжения катушкой индуктивности или электродвигателем с Сos(fi)=0.8? То данный стабилизатор при Сos(fi)=0.85 уже будет отдавать мощность не более 8500 Вт.
Т.е. мощность генераторов (трансформаторов и стабилизаторов напряжения) может определяться только в полной мощности (в нашем случае 1000 кВА).
Коэффициент мощности, косинус «фи» Сos(fi)
Это отношение средней мощности переменного тока к произведению действующих значений напряжения и тока. Наибольшее значение коэффициента мощности равно 1.
В случае синусоидального переменного тока, коэффициент мощности равен косинусу угла сдвига фаз между синусоидами напряжения и тока и определяется параметрами цепи:
Сos(fi) = r/Z
где:
fi («фи») — угол сдвига фаз,
r — активное сопротивление цепи,
Z — полное сопротивление цепи.
Коэффициент мощности может отличаться от 1 и в цепях с чисто активными сопротивлениями, если в них содержатся нелинейные участки. В этом случае коэффициент мощности уменьшается вследствие искажения формы кривых напряжения и тока.
Коэффициент мощности электрической цепи — это косинус фазового угла между основаниями кривых напряжения и тока.
Согласно другому определению, коэффициент мощности — это соотношение активной и полной энергий. Коэффициент мощности (Сos φ = Активная мощность/Полная мощность = P/S (Вт/ВА), потребляемых нагрузкой.
Коэффициент мощности — комплексный показатель, характеризующий линейные и нелинейные искажения, вносимые нагрузкой в электросеть.
Типовые значения коэффициента мощности:
1.00 — идеальное значение;
0.95 — хороший показатель;
0.90 — удовлетворительный показатель;
0.80 — средний показатель современных электродвигателей;
0.70 — низкий показатель;
0.60 — плохой показатель.
В чем разница между VA и Watt – Ответы на вопросы
Коэффициент мощности (cos φ) – это показатель токоприемника.
Проще говоря, он показывает, сколько общей мощности (вольт-амперы) нужно “влить” в токоприемник для выполнения полезной работы.
Разница между ВА и Ватт
В ВА измеряется полная мощность, в Ваттах – только активная мощность.
Полная мощность – это алгебраическая сумма активной и реактивной мощности.
S – полная мощность (VA) равна произведению силы тока (амперы) и напряжения в цепи (вольты).
Он измеряется в вольт-амперах.
P – Активная мощность (Вт) – величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт) и на коэффициент нагрузки (cos φ).
Она измеряется в ваттах.
Коэффициент мощности (cos φ) – это величина, характеризующая потребителя тока.
Проще говоря, этот коэффициент показывает, сколько общей мощности (вольт-ампер) требуется, чтобы “запихнуть” в потребляющий ток прибор мощность (ватты), необходимую для выполнения полезной работы.
Этот фактор можно найти в технических характеристиках токопотребляющих приборов.
На практике он может принимать значения от 0,6 (например, перфоратор) до 1 (осветительные приборы и т.д.).
Cos φ может быть близок к единице, если потребителями тока являются тепловые нагрузки (электронагреватели и т.д.) и нагрузки освещения.
В других случаях стоимость будет отличаться.
Для простоты значение принимается равным 0,8.
Активная мощность (ватт) – это произведение силы тока (амперы) и напряжения в цепи (вольты). коэффициент нагрузки (cos φ). Она измеряется в ваттах.
Преобразование вольт-амперов (ВА) в ватты (Вт).
Нередко наши клиенты путают цифры в названии стабилизатора с мощностью, выраженной в ваттах. На самом деле, как правило, производитель указывает полную мощность устройства в вольт-амперах, что не всегда равно мощности в ваттах. По этой причине стабилизатор может регулярно перегружаться по мощности, что приводит к преждевременному выходу из строя.
Электричество охватывает несколько понятий, из которых мы рассмотрим наиболее важные для нас:
Вся мощность (ВА) – Величина, равная произведению силы тока (амперы) и напряжения в цепи (вольты). Он измеряется в вольт-амперах.
Активная мощность (Вт) – Равна произведению силы тока (Амперы) и напряжения в цепи (Вольты), а также произведению коэффициент нагрузки (cos φ). Она измеряется в ваттах.
Коэффициент мощности (cos φ) – это значение, которое описывает текущего потребителя. Проще говоря, этот коэффициент показывает, сколько общей мощности (вольт-ампер) требуется для “упаковки” мощности (ватт), необходимой для выполнения полезной работы в потребителе тока. Этот фактор можно найти в технических характеристиках токопотребляющих приборов. На практике он может принимать значения от 0,6 (например, перфоратор) до 1 (нагревательные приборы). Cos φ может быть близок к единице, если потребителями тока являются тепловые нагрузки (электронагреватели и т.д.) и нагрузки освещения. В других случаях стоимость будет отличаться. Для простоты значение принимается равным 0,8.
Активная мощность (в ваттах) = Полная мощность (вольт-амперы) * коэффициент мощности (cos φ)
Это означает, что при выборе стабилизатора напряжения для дома или дачи в целом, его общую мощность в вольт-амперах (ВА) необходимо умножить на коэффициент мощности Cos φ = 0,8. В результате получается приблизительно Мощность в ваттах (Вт), на которую рассчитан стабилизатор. Не забудьте включить в расчет пусковые токи электродвигателей. Во время запуска потребляемая ими мощность может в три-семь раз превышать номинальную.
Предположим, что вы хотите подключить нагрузки к стабилизатору напряжения с общей активной мощностью 10 кВт. Чтобы сделать правильный выбор, давайте рассчитаем общую мощность ваших электроприборов и сравним значения различных моделей регуляторов.
Ватты и вольт-амперы
Посетители магазинов электротоваров могут быть удивлены, увидев на упаковке товара незнакомые надписи, такие как Watts или VA. Например, многие клиенты, которым нужен стабилизатор напряжения, думают, что значение 12 кВА соответствует 12 кВт, что является ошибкой. В итоге он не сможет защитить оборудование, потому что это неправильный AVR.
VA или W: в чем разница?
ВА – это единица измерения полной мощности электроприбора. Другими словами, это количество электроэнергии, потребляемой прибором. Ватты, с другой стороны, измеряют активную мощность устройства или энергию, которую потребляет устройство в зависимости от его назначения. Например, он излучает тепло или свет. Эти две величины связаны между собой коэффициентом мощности.
Математически это можно описать следующим образом:
Активная мощность (Ватты) = Полная мощность (Вольт-Амперы) * Коэффициент мощности (Cos φ), где коэффициент мощности – это безразмерная физическая величина, характеризующая потребителя. Всегда выражается в десятичной форме и имеет предельное значение между 0 и 1. Точное значение можно найти в паспорте прибора. Для большинства электроприборов Cos φ составляет 0,7.
На практике
Предположим, что необходимо подключить потребителей к стабилизатору напряжения, общая активная мощность которого составляет 10 кВт. Чтобы сделать правильный выбор, рассчитаем общую мощность приборов и сравним ее с производительностью различных моделей регуляторов.
Полная мощность (Вольт-Амперы)= 10кВт/0,8 ≈12кВА.
Поэтому стабилизатор напряжения мощностью 12 кВА будет наиболее подходящей моделью.
Знание – сила
Конвертировать VA в W и обратно несложно. Однако такие расчеты могут потребоваться при выборе чувствительной электроники или оборудования для автоматизации. Обращая внимание на технические характеристики оборудования, вы сможете защитить его от выхода из строя из-за неправильной эксплуатации и обеспечить длительный срок службы.
Нагрузки, которые имеют не только активное, но и реактивное сопротивление (индуктивность, емкость), обычно обозначаются мощностью “P” в ваттах и коэффициентом мощности “fi”. (cos(Fi)). Значение косинуса “fi” определяется соотношением активного и реактивного сопротивлений.
Часто при выборе необходимой мощности различных силовых устройств мы сталкиваемся с утверждением, что VA (вольт-амперы) не является Ватт (ватт). Это явно вводит в заблуждение – в конце концов, мощность – это напряжение, умноженное на ток (P=U*I).
Так почему же VA не равна W?
Основные определения:
В сети переменного тока не вся мощность, а ее часть используется для полезной работы (это активная мощность в ваттах):
- Total – суммарная комбинированная мощность – VA.
- Активная (полезная) мощность – Ватт.
Этот коэффициент определяется коэффициент мощностиэто отношение полной композитной мощности (VA) и активная (полезная) мощность (Ватт).
Для подавляющего большинства приборов этот коэффициент равен 0.6 или 0.7. Это соотношение ваттов к вольт-амперам называется “коэффициентом мощности”.
Таким образом, умножив значение полной составной мощности (VA) на 0,6 (или 0,7) определяем величину активной (полезной) мощности (Ватт)
Например, если общая составная мощность AVR составляет 500 ВА, то его активная (полезная) мощность равна 500*0,6 = 300 Вт. Это означает, что к этому AVR можно подключить нагрузку мощностью до 300 Вт.
Выводы и важные замечания:
При выборе источника питания, стабилизатора и т.д. помните, что:
- VA – общее потребление энергии,
- W – активная мощность (используется для совершения полезной работы).
Общая потребляемая мощность – это суммарная общая потребляемая мощность (VA), является суммой реактивной и активной мощности. Часто разные потребители имеют разное соотношение кажущейся и активной мощности. Поэтому для суммирования общей мощности всех приборов необходимо сложить суммарные мощности приборов, а не активные мощности.
1. общая комбинированная мощность VA всегда больше активной мощности, т.е. Ватт.
2. значение коэффициента мощности очень сильно зависит от конструкции и электрической схемы устройства. Например, в случае импульсных источников питания. Существует два основных типа импульсных источников питания:
- Импульсные источники питания с коррекцией коэффициента мощности (ККМ).
- Импульсные источники питания с конденсатором на входе.
Импульсные источники питания PFC имеют встроенную общую (VA) и активная (полезная) мощность (Ватты) почти равны, а коэффициент мощности находится в пределах от 0,99 до 1,0.
И наоборот, импульсные источники питания с входным конденсатором имеют w ватт (активная, полезная мощность), – диапазон от 0,6 до 0,75 вольт-амперной характеристики (т.е. коэффициент мощности от 0,6 до 0,75).
Номинальная мощность Источники питания с коммутируемым режимом
Важное замечание: импульсные источники питания указываются в ваттах и вольт-амперах. Ни одно из этих значений не должно быть превышено.
Для небольших импульсных источников питания обычно указывается активная (полезная) мощность в ваттах, которая составляет около 60% от общей интегральной полной мощности (т.е. вольт-амперной характеристики). Иногда, однако, производители указывают только вольт-амперную характеристику. В этом случае при расчете нагрузки исходите из того, что номинальная мощность в ваттах составляет 60% от мощности, указанной в вольт-амперах.
Таким образом, если вольт-амперная характеристика нагрузки не превышает 60% от вольт-амперной характеристики источника питания, это гарантирует, что нагрузка не превысит мощность, выраженную в ваттах.
Это означает, что если точные данные о мощности нагрузки в ваттах недоступны, следует руководствоваться эмпирическим правилом, согласно которому фактическая активная нагрузка должна составлять менее 60% от вольт-амперной характеристики источника питания.
Конечно, такой подход к расчетам обычно приводит к завышенной оценке мощности.
Косинус “фи” (cos(Fi))
Мощность чаще всего указывается в ваттах. Также часто называемая активной мощностью, это мощность, подаваемая на чисто резистивную нагрузку (радиаторы, лампочки и т.д.). Активная мощность полностью теряется на полезную работу (нагрев, механическое движение) и обычно называется потребляемой мощностью.
Если это активная нагрузка – чайник, лампочка, обогреватель – никакой другой информации о нагрузке не требуется. В этом случае, как правило, указывается только номинальная мощность в ваттах и номинальное напряжение. В этом случае косинус “Fi” (угол между током и напряжением данной нагрузки) не имеет значения, поскольку он равен нулю. А косинус нуля равен 1. В этом случае активная мощность (“P”) равна произведению тока нагрузки и напряжения нагрузки, умноженному на cos(Fi).
Т.е. P = I*U*cos(Fi) = I*U*1 = I*U.
Простой пример для нагревательного элемента с cos(Fi)=1:
Total – суммарная комбинированная мощность S = 10 кВА cos(Fi)=1.
Активная (полезная) мощность P=10*1=10 кВт.
Для нагрузок, имеющих не только активное, но и реактивное сопротивление (индуктивность, емкость), обычно указывается мощность “P” в ваттах, а также значение косинуса “Fi (cos(Fi)). Значение косинуса “fi” определяется соотношением активного и реактивного сопротивлений.
Например, если двигатель имеет номинальную мощность P=5кВт, cos(fi)=0,8, это означает, что двигатель потребляет полную мощность (сумму активной и реактивной мощности) во время работы (в номинальном режиме):
- Активная мощность “S” равна P/Cos(fi) = 5/0,8 = 6,25 кВа
- а реактивная мощность “Q” равна U*I/Sin(fi).
- Чтобы определить номинальный ток двигателя, разделите его мощность “S” на рабочее напряжение (220)
(Примечание: номинальный ток обычно указывается на заводской табличке).
Так почему же генераторы (трансформаторы, регуляторы напряжения)
указаны в ВА (вольт-амперах)?
Предположим, что мощность стабилизатора напряжения составляет 10000 ВА.
При подключении к нему нагревателей мощность, подаваемая трансформатором на нагреватели (при номинальной работе трансформатора), не может превышать 10000 Вт. Все, кажется, сходится.
Что если мы нагрузим регулятор напряжения индукционной катушкой или электродвигателем с cos(fi)=0.8? Тогда этот AVR с cos(fi)=0.85 будет выдавать не более 8500 Вт мощности.
Это означает, что мощность генераторов (трансформаторов и регуляторов напряжения) может быть указана только при полной мощности (1000 кВА в нашем случае).
Коэффициент мощности, косинус “fi” Cos(fi)
Это отношение средней мощности переменного тока к произведению среднеквадратичных значений напряжения и тока. Наибольшее значение коэффициента мощности равно 1.
Для синусоидально переменного тока коэффициент мощности равен косинусу фазового угла между синусоидами напряжения и тока и определяется параметрами цепи:
Cos(fi) = r/Z
где:
fi (‘fi’) – фазовый угол,
r – активное сопротивление цепи,
Z – импеданс цепи.
Коэффициент мощности также может отличаться от 1 в цепях с чисто активными сопротивлениями, если они содержат нелинейные участки. В этом случае коэффициент мощности снижается за счет искажения формы сигнала напряжения и тока.
Коэффициент мощности электрической цепи – это косинус фазового угла между основаниями кривых напряжения и тока.
Согласно другому определению, коэффициент мощности – это отношение активной энергии к полной энергии. Коэффициент мощности (cos φ = активная мощность/амбиентная мощность = P/S (ватт/ВА), потребляемая нагрузкой.
Коэффициент мощности – это комплексная мера линейных и нелинейных искажений, вносимых в электросеть нагрузкой.
Типичные значения коэффициента мощности:
1.00 – идеальное значение;
0,95 – хорошая цена;
0,90 – удовлетворительное значение;
0,80 – среднее значение для современных электродвигателей;
0,70 – низкая производительность;
0,60 – низкая производительность.
Для трехфазной электрической цепи I в амперах равна мощности в вольт-амперах, деленной на квадратный корень из трех.
Ошибки при расчете V-A
Соотношение вольт-ампер и мощности для некоторых типов электроприборов и устройств – например, лампочки – одинаково. Но когда мы говорим о компьютерах, значения в ваттах и V-A будут разными, причем V-A всегда больше или равно значению в ваттах. Эта разница обусловлена коэффициентом мощности (PF), который варьируется от устройства к устройству. Если это не учесть, будет допущена ошибка в подборе фурнитуры, и она не будет соответствовать основному блоку.
Если вы думаете о выборе ИБП для персонального компьютера, а номинал на заводской табличке указан в вольтах, это затруднит выбор номинала в ваттах. Если P-значения недоступны, действуйте следующим образом – данные о нагрузке, указанные на заводской табличке, принимаются за 60% от номинального значения V-A ИБП.
Онлайн-калькулятор
Дополнительная информация. Для более точного определения данных можно использовать онлайн-калькулятор. Некоторые сайты предоставляют пользователю необходимую P, нажав на тип прибора, например, телевизор или настольный компьютер. На таких сайтах часто представлены графические диаграммы, позволяющие легко измерить V-A различных приборов, от холодильников до компьютеров.
Можно сделать вывод, что V-A является важной характеристикой для современных приборов и электрооборудования. Если не учитывать это количество при покупке электроприборов, они будут работать в режиме перегрузки, что приведет к преждевременному выходу из строя.
Мощность, вырабатываемая порциями волн “V” и “I” с противоположными направлениями (+ и -), называется реактивной мощностью. Эта часть энергии является магнитной реактивной мощностью. Она не может быть преобразована в активную мощность и возвращается в сеть при изменении магнитного поля. То же количество энергии будет повторно поглощено решеткой и необходимо для очередного изменения магнитного поля.
Электрические устройства работают в соответствии с принцип преобразования электромагнитной энергии (например, электродвигатели, трансформаторы). Часть входной мощности используется для создания и поддержания магнитного поля. Индуктивные устройства смещают угол между напряжением и током до значения > 0.
Мощность, вырабатываемая порциями волн “V” и “I” в противоположных направлениях (+ и -), называется реактивной мощностью. Эта часть энергии является магнитной обратимой энергией. Она не может быть преобразована в активную мощность и возвращается в сеть при изменении магнитного поля. То же количество энергии будет поглощено обратно в сеть и восстановлено при следующем изменении магнитного поля.
Реактивная мощность – это электрическая энергия, который обменивается между генератора и нагрузки во время генерации и затухания электромагнитного и электростатического полей. Реактивная мощность является компонентом полной мощности и характеризуется коэффициентом реактивности.