Konvertera ampere till watt: regler och praktiska exempel på omvandling av spännings- och strömenheter

Ägare av privata hus, lägenheter, stugor eller små grovkök anslutna till el behöver ofta omvandla ampere till watt eller lösa det omvända problemet. För att utföra omvandlingar av enheter som bestämmer aktuella egenskaper används välkända formler, som är baserade på Ohms lag.

Vi kommer att berätta hur du korrekt översätter fysiska enheter. Dessutom ger artikeln vi presenterade metoder för att bestämma driftseffekten och startströmmar för hushållsapparater. Nyanserna för att beräkna tvärsnittet av elektriska ledningskomponenter diskuteras.

Bestämma kraften hos anslutna enheter

För att beräkna värdet på den maximala möjliga effekten i en del av kretsen är det nödvändigt att summera indikatorerna för alla anslutna enheter. Men allt är inte så enkelt: många av dessa enheter är komplexa elektrodynamiska system, så deras parametrar måste bestämmas korrekt.

Aktiv och skenbar kraftkomponent

Aktiv (eller förbrukad) ström för enheten (P) bestämmer den oåterkalleliga förlusten av el under dess drift. Det är denna indikator som elmätaren kommer att beräkna, och därför påverkar den mängden resurser (pengar) som spenderas under driften av enheten.

Den aktiva komponenten i watt anges för alla elförbrukare. Det finns dock en annan indikator - effektfaktor (cos(f)), som finns i den tekniska dokumentationen, såväl som på speciella skyltar eller etiketter med huvudparametrarna.

Genom den kan du beräkna den totala effekten (S) enheter enligt följande formel:

S = P / cos(f)

Den fysiska innebörden av dessa storheter kan beskrivas på följande sätt: en ström med full effekt flyter från källan (transformatorn) till den elektriska enheten, som omvandlar sin aktiva komponent, och returnerar den återstående (reaktiva) komponenten tillbaka till nätverket. Således måste belastningen på kretskomponenterna (ledningar och strömbrytare) beräknas med hänsyn till full effekt.

Du kan beräkna den totala effekten med hjälp av data som finns i enhetens tekniska datablad eller på elmotorns märkskylt.

För de flesta hushållsapparater är koefficienten lika med enhet, därför är den aktiva och den skenbara effekten densamma. Men om den elektriska konsumenten har kondensatorer (kondensatorer) eller en induktor, visas en reaktiv komponent.

Du måste vara uppmärksam på följande typer av utrustning:

• kylskåp;
• tvättmaskiner;
• luftkonditioneringar;
• pumps;
• induktionsugnar och spisar;
• fluorescerande lampor;
• TV-apparater;
• datorer och annan elektronisk utrustning.

Också ofta till elektriska system i privata hus eller affärsanläggningar kopplar samman maskiner med elmotorer, bågsvetsmaskiner och annan utrustning vars totala effekt är betydligt högre än förbrukad. Därför måste du noggrant läsa de tekniska egenskaperna för enheter innan du ansluter dem till nätverket.

Startströmmar för kompressorer och motorer

Om hushållsapparater är utrustade med en elektrisk motor, kompressor, glödtråd eller transformator vid ingången till strömförsörjningen, då när den börjar fungera, uppstår inkopplingsströmmar under en kort tid (jag_P). Deras värde kan vara flera gånger högre än de nominella värdena (jag_n), som anges i enhetens pass.

Dessa kvantiteter är relaterade till följande formel:

jag_P = k * I_n

Här k – start aktuell multiplicitetsfaktor.

Dokumentationen för elmotorer innehåller all data som behövs för att beräkna startströmmen, inklusive multiplicitetsfaktorn (sista kolumnen)

Multipelindexet överstiger värdet "2" för följande vanliga hushållsapparater:

• dränkbar pump;
• kyl och frys;
• kraftfull dammsugare;
• tvättmaskin;
• delat system;
• mikrovågsugn;
• neonbelysning;
• vissa typer av elverktyg (borrmaskin, borrhammare, kompressor).

Beräkningen av den totala effekten i närvaro av sådana enheter i kretsen måste utföras med hänsyn till deras startströmmar. Eftersom tiden för ökad strömförbrukning är liten, och synkron omkoppling är osannolik, räcker det att ta en enhet som är den mest kraftfulla när det gäller startströmmar.

Strömstyrka och ledningsparametrar

För att bestämma det erforderliga tvärsnittet av elektriska ledningar och effektbrytares klassificering omvandla det totala antalet watt till ampere och få värdet på den maximala kontinuerliga strömmen.

Korrelationen mellan kärnornas tvärsnitt och den maximalt tillåtna strömmen för ledningar utförs med hjälp av tabeller som tillhandahålls av kabeltillverkare. Beroende på tillverkaren kan huvudindikatorerna skilja sig något, men de måste alltid följa den nuvarande GOST 31996-2012.

Ett exempel på en överensstämmelsetabell mellan tvärsnittet av strömförande ledare och den maximalt tillåtna kontinuerliga strömmen beroende på ledningssättet

Ibland väljer de ledningar inte med det minsta tillåtna tvärsnittet, utan med en något större.Detta är motiverat, eftersom bandbreddsreserven gör att du kan ansluta nya elektriska apparater utan kostsam demontering av gamla och dra nya kablar.

Installerbara parametrar till elpanelen brytare väljs så att den garanterat löser ut om strömmen överstiger det värde som fastställts som högsta tillåtna för den installerade kabeldragningen.

Maskinens märkström (jag_n) beräknas baserat på den tillåtna strömmen för kabeln (jag_sid) enligt följande formel:

jag_n <= jag_sid / 1.45

Vanligtvis väljs en maskin med det maximala nominella värdet bland de tillåtna för att minimera sannolikheten för en avstängning när kretsen är tungt, men fortfarande tillåtet, belastad.

Samband mellan grundläggande elektriska storheter

Effekt och ström kan relateras genom spänning (U) eller kretsresistans (R). Men i praktiken, tillämpa formeln P = I² * R är svårt eftersom det är svårt att exakt beräkna motståndet i ett verkligt område.

En- och trefasanslutning

De flesta elektriska ledningar för bostadsbruk är enfasiga.

I detta fall, omräkning av den totala effekten (S) och växelström (jag) att använda en känd spänning sker enligt följande formler som härrör från den klassiska Ohms lag:

S=U*I

I=S/U

Nuförtiden har bruket att ansluta ett trefasnät till bostäder, hushåll och små industrianläggningar blivit utbrett. Detta är motiverat med tanke på att minimera kostnaderna för kablar och transformatorer, som bärs av företaget som levererar el.

Vid anslutning av ett trefasnätverk installeras en trepolig ingångsbrytare (överst till vänster), en trefasmätare (överst till höger) och för varje dedikerad krets - vanliga enpoliga enheter (nedre till vänster)

Tvärsnittet av ledningskärnorna och märkeffekten vid användning av trefasförbrukare bestäms också av strömstyrkan, som beräknas enligt följande:

jag_l = S / (1,73 * U_l)

Här är indexet "l" betyder kvantiteternas linjära karaktär.

Under planering och efterföljande genomförande kabeldragning inomhus Det är bättre att separera trefasförbrukare i separata kretsar. Enheter som arbetar från standard 220 V försöker fördelas mer eller mindre jämnt över faserna, så att det inte blir någon betydande obalans i effekt.

Ibland tillåts blandad anslutning av enheter som arbetar från både en och tre faser. Denna situation är inte den enklaste, så det är bättre att överväga det med ett specifikt exempel.

Låt en trefas induktionsugn med en aktiv effekt på 7,0 kW och en effektfaktor på 0,9 ingå i kretsen. En 0,8 kW mikrovågsugn med en startströmfaktor på "2" är ansluten till fas "A", och en 2,2 kW vattenkokare är ansluten till fas "B". Det är nödvändigt att beräkna de elektriska nätverksparametrarna för detta område.

Diagram över anslutning av enheter till nätverket. Med denna konfiguration installeras alltid en trefasbrytare. Det är förbjudet att använda flera enfasbrytare för skydd.

Låt oss bestämma den totala effekten för alla enheter:

S_i =P_i / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

S_m =P_m * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

S_Med =P_c = 2200 VA*A.

Låt oss bestämma strömstyrkan för varje enhet:

jag_i = S_i / (1,73 * U_l) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

jag_m = S_m /u_f = 1600/220 = 7,2 A;

jag_c = S_c /u_f = 2200 / 220 = 10 A.

Låt oss bestämma strömstyrkan efter fas:

jag^A = jag_i +I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

jag^B =Jag_i +I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

jag^MED = jag_i = 11,9 A.

Den maximala strömmen med alla elektriska apparater påslagna flyter genom fas "B" och kommer att vara lika med 21,9 A. En tillräcklig kombination för problemfri drift av alla enheter i denna krets är ett tvärsnitt av kopparledare på 4,0 mm² och en 20 eller 25 A brytare.

Typisk hushållsspänning

Eftersom effekt och ström är relaterade genom spänning, är det nödvändigt att noggrant bestämma detta värde. Före införandet av GOST 29322-2014 i oktober 2015 var värdet för ett vanligt nätverk 220 V och för ett trefasnät - 380 V.

Enligt det nya dokumentet är dessa indikatorer anpassade till europeiska krav - 230 / 400 V, men de flesta hushållsnätverk fungerar fortfarande enligt de gamla parametrarna.

Du kan få det faktiska spänningsvärdet med en voltmeter. Om siffrorna är betydligt mindre än referensen, måste du ansluta en ingångsstabilisator

En avvikelse på 5% av det verkliga värdet från referensvärdet är acceptabelt för vilken period som helst och 10% - för högst en timme. När spänningen sjunker kommer vissa konsumenter, som en vattenkokare, glödlampa eller mikrovågsugn, tappar ström.

Men om enheten är utrustad med en integrerad stabilisator (till exempel en gaspanna) eller har en separat strömförsörjning, kommer strömförbrukningen att förbli konstant.

I detta fall, givet att I = S / U, kommer ett spänningsfall att leda till en ökning av strömmen. Därför rekommenderas det inte att välja tvärsnittet av kabelkärnorna "butt-to-peak" till de maximala beräknade värdena, men det är tillrådligt att ha en marginal på 15-20%.

Användbar video om ämnet

Mätning av ström med en multimeter och beräkna effekt:

Elektronisk enhet för att detektera spänning, ström och automatisk effektberäkning:

Att bestämma strömstyrkan, känna till nätverksspänningen och den totala effekten av enheterna i kretssektionen, är ganska enkelt. Svårigheten ligger i att mäta eller beräkna de initiala parametrarna.

Om du har tvivel om riktigheten av den hittade lösningen är det bättre att kontakta elektriker, eftersom fel i beräkningar kan leda till allvarliga problem.

Vill du dela med dig av din egen erfarenhet av att konvertera förstärkare till watt? Har du en originalmetod i din arsenal som kan vara användbar för webbplatsbesökare? Skriv kommentarer i blocket nedan, lägg upp bilder och ställ frågor om ämnet för artikeln.