Формула расчета тока по мощности: Расчет силы тока по мощности – Калькулятор + формулы

Расчет тока по мощности — как правильно вычислить

Часто возникает ситуация, когда известна мощность электродвигателя или потребляемая мощность какого-то прибора в кВт или Ваттах, а какое значение выставить на токовом реле или автоматическом выключателе непонятно. Или чисто бытовой вопрос как расчитать ток вводного автомата в квартиру, если разрешенная мощность на вводе 6 или 10 кВт. Эта статья написана так чтобы быть понятной даже для далеких от техники и электричества людей. Но и те, кто просто давно не пользовался и забыл нужные формулы тоже найдет здесь нужную информацию. Здесь мы разберемся как рассчитать ток по мощности, так и наоборот, как сделать расчет мощности по току.

Что такое ток, напряжение и мощность

Чтобы понять работу эклектической сети представим, что напряжение – это перепад высоты. Например, есть точка А (это фаза), которая на 220 см выше точки В (это ноль). И между этими точками наклонно проложена труба. Если залить воду в верхний конец трубы она потечет вниз – это можно сравнить с электрическим током. Чем больше воды течет, тем больше ток. Теперь представим, что вода течет не просто так, а попадает на колесо мельницы. Чем больше воды и чем сильнее она разогнана, тем более тяжелое колесо этот поток сможет сдвинуть и разогнать до более высокой скорости – это мощность. То есть мощность – это количество полезной работы, которую может сделать электрический ток.

Если мы не можем изменить наклон (напряжение) чтобы увеличить количество выполняемой работы, остается увеличивать ток. А значит лить воды побольше и брать трубу потолще. Вот тут прямая аналогия между толщиной провода и диаметром трубы. Через толстый провод может «пролезть» больше тока.

ВАЖНО! Не стоит ставить на ввод старого дома автоматический выключатель слишком большого номинала. Ну чтобы хватало и можно было одновременно и чайник, и стиральную машинку и микроволновку включить. Старая проводка, которая была рассчитана на 5-6 кВт общей нагрузки этого не выдержит и сгорит первой, хорошо если не вместе с домом.

Но сколько это вот это не слишком много и есть ли какой-то калькулятора мощности и тока.

Формула расчета мощности однофазной и трехфазной нагрузки

В бытовых сетях напряжение как правило 220 В – это однофазная сеть, где есть одна фаза, ноль, ну и в современных сетях кроме нуля есть еще провод заземления. Если какой-то электродвигатель или другой прибор рассчитан на работу в трехфазной сети, то на нем часто указано напряжение 220/380В или 250/400. В таких цепях идет три фазных провода, один нулевой, ну и защитное заземление. Напряжение в 380В получается между разными фазами. В это же время напряжение (разница потенциалов) любой из фаз относительно нуля 220В. Не будем здесь разбирать подробно как это получается, там все дело в сдвиге фазного напряжения в сетях переменного тока именно поэтому напряжение между соседними фазами каждая из которых дает 220В относительно нуля 380 В, а не 440В.

Есть формула определения электрической мощности из школьного курса физики:

P=U*I,

где Р – это мощность в ваттах или киловаттах, U – напряжение в вольтах, I – это сила тока в амперах.

Расчет тока по мощности для цепи постоянного тока:

I = P/U

Она прекрасно работает для постоянного тока, там, где питанием служит батарейка или аккумулятор. Но с цепями переменного тока где направление движения тока меняется 50 раз в секунду все немного по-другому.

Продолжая нашу аналогию перепадами уровней и трубами наша точка А (фаза) 50 раз в секунду меняет положение то выше, то ниже нуля, на 220см. И эта «болтанка» вносит свои коррективы.

Формула для расчета тока по мощности для однофазной сети переменного тока:

I = P / (U × cosφ)

Здесь появляется новая величина – cosⱷ (косинус фи) в бытовых электросетях она равна 0,9-0,98. Угол ⱷ — это угол между вектором тока и напряжения, и чем этот угол меньше, тем ближе косинус к единице. По сути она показывает насколько эффективно работает электрический ток.

Если продолжить нашу аналогию с водой и перепадами уровней, то здесь таким углом ⱷ может быть задержка в токе воды. Когда перепад высоты уже изменился на противоположный, а вода в трубах в обратную сторону течь еще не начала. Вода никуда не девается и все равно доходит куда нужно, но момент инерции задерживает поток и немного снижает эффективность.

Для примера посчитаем какой ток потребляет электрочайник мощностью 2кВт и компьютер с монитором общей мощностью 450 Вт.

Итак, известно:

• напряжение бытовой сети – 220В частотой 50Гц;
• примем cosⱷ = 0,95
• мощность1 = 2000 Вт, мощность2 = 450 Вт.

Ток, потребляемый чайником:

I = 2000/(220*0,95) = 2000/209 = 9,6 ампер

Ток, потребляемый компьютером:

I=450/(220*0,95)= 450/209 = 2,15 ампер

Но что, если нужно подобрать автомат защиты или тепловое реле для трехфазной цепи. Например, для подключения циркулярной пилы с трехфазным двигателем. Здесь расчёт тока по мощности выглядит так

I = P / (U × cosφ × √3)

Здесь добавляется , и величина косинуса фи, в трехфазных сетях тоже меньше. Все зависит от нагрузки. Электромоторы как раз снижают этот показатель. И на табличке каждого электродвигателя кроме номинального напряжения и мощности указывается паспортное значение cosⱷ. Чаще всего это значение находится в диапазоне от 0,78 до 0,88, в зависимости от года выпуска и класса двигателя.

Для примера допустим, что у нас электродвигатель:

• мощностью 3 кВт;
• косинусом фи – 0,83;
• подключен треугольником – значит напряжение 380В.

I = 3000/(380*0,83*1,732) = 5,5 ампер

Вы, наверное, заметили, что токи в трехфазных сетях всегда меньше по сравнению с однофазными при одинаковой полезной мощности. Это действительно так и не только за счет более высокого напряжения. Но физические принципы здесь разбирать не будем, но будем рады если те, кому интересно докопаться до сути найдет ответ самостоятельно.

Как подобрать автоматический выключатель по нагрузке бытовой техники

Разберем обратную ситуацию, когда есть автоматические выключатели стандартных номиналов: 10; 16; 25; 32; 40 А. Как определить какую нагрузку они выдерживают и сколько розеток можно подключить к одному выключателю.

Скорее всего речь идет о бытовой однофазной сети напряжением 220 А и можно воспользоваться теми же формулами, что описаны выше.

Но для приблизительных расчетов можно воспользоваться приведенными коэффициентами. Для однофазной сети это 4,6. Например нужно быстро прикинуть какую мощность выдержит автомат на 16А

16/4,6 =3,47 кВт

Это довольно много, значит можно смело подключать четыре розетки, например, на кухне. Каждая бытовая розетка рассчитана на ток 10 А. Но вряд ли все четыре розетки будут задействованы и загружены одновременно. Возможна ситуация, когда одновременно работает электрочайник и микроволновая печь, но их суммарную нагрузку (чайник 2 кВт + микроволновка 1 кВт) автомат вполне выдержит.

Для особо мощных потребителей стиральной машины или электродуховки лучше выделить отдельный автоматический выключатель на одну розетку.

Электроплиту с духовкой нужно запитывать отдельной кабельной линией через специальный силовой разъем. В квартирах где по проекту изначально предполагалась электроплита вся подводка для подключения должна быть подготовлена строителями.

Для трехфазных сетей тоже есть такие приблизительные коэффициенты, но там еще нужно учитывать к фазному или линейному напряжению должна быть подключена нагрузка (220 или 380В). И если выбрать неправильный вариант можно сильно ошибиться поэтому приводить в этой статье мы их не будем. Лучше обратиться к профессионалам в крайнем случае воспользоваться одним из множества онлайн калькуляторов для расчетов мощности и тока.

Не менее важно правильно подобрать сечение проводов и кабелей для проводки, см. таблицу ниже.

Надеемся материал статьи был для вас полезен. Если нужно подобрать автоматические выключатели и корпус для квартирного щитка звоните по номеру 066 165-65-35.

Онлайн калькулятор расчета тока трехфазной сети

На данной странице представлен онлайн калькулятор для расчета тока из напряжения в трехфазной сети

Формула расчета тока трехфазной сети: (I = P/(1,73*U*cos φ)

Где
I – ток в Амперах;
Р – мощность, кВт;
1,73 – корень из 3;
U – линейное (межфазное) напряжение, согласно гост ГОСТ 32144-2013, принимается равным 380 вольт;
cos φ – выбирается из паспорта оборудования или на основании СП 256.

1325800.2016;

Онлайн калькулятор для расчета тока в трехфазной сети

Укажите расчетную мощность нагрузки в килоВаттах (кВт) Введите в это поле мощность в килоВаттах (кВт)

Укажите коэффициент мощности (cosφ)* Введите в это поле коэффициент (cosф)
*Значение cosφ принимается равным:
от 0,95 до 1 — для бытовых электросетей
от 0,75 до 0,85 — для промышленных электросетей

Ток трехфазной сети:

0 Ампер(а)

Электроснабжение

• Проектирование электроснабжения
• Электроснабжение предприятий
• Электроснабжение магазина
• Проектирование ТП и КТП
• Электроснабжение квартиры
• Механизация строительства
• Электроснабжение жилых домов
• Проектирование освещения
• Проект заземления
• Реконструкция ТП

Сети связи

• Проектирование ВОЛС
• Проектирование СКС
• Проектирование СКУД
• Монтаж СКУД
• Проектирование ЛВС
• Монтаж структурированной кабельной системы

АПС

• Монтаж АПС
• Проектирование АПС
• Проектирование СОУЭ

Автоматика

• Автоматизация техпроцессов
• Автоматизация процессов
• Проектирование АСУ ТП
• Проектирование систем диспетчеризации
• Проектирование систем автоматики

Проектирование электроснабжения

Проектирование СКС

Проектирование диспетчеризации

Проектирование АПС

Пожарная безопасность стадионов

Среди общественных зданий, сооружений спортивные, физкультурно-оздоровительные объекты выделяются повышенной…

подробнее

Монтаж слаботочных систем.

ч.2

Слаботочные системы — это локальные сети, работающие на безопасном уровне для жизни человека. Благодаря…

подробнее

Освещение в квартире

Правильная организация освещения в квартире служит основным фактором создания теплой атмосферы уюта и комфорта, в которую…

подробнее

Расчет освещения строительной площадки

 Электрическое освещение строительных площадок осуществляют с помощью стационарных и передвижных инвентарных…

подробнее

Как считать электрическую мощность?

Чтобы обеспечить нормальное функционирование электрической проводки, необходимо ещё на этапе проектирования правильно рассчитать…

подробнее

Виды аварийного освещения

При проектировании системы освещения, часто проектировщики не верно классифицируют на виды системы…

подробнее Формула силы

| Формула электроэнергии в цепях постоянного и переменного тока

Мы используем электроэнергию, предоставляемую нашей коммунальной компанией, для обеспечения нас светом, теплом, работающими приборами и т. д. Поскольку электрический потенциал (напряжение) и ток являются двумя величинами, доступными нам, когда коммунальная служба поставляет электрическую энергию, эти два параметра являются основными параметрами, определяющими электрическую мощность. В этом руководстве давайте подробно рассмотрим электрическую мощность, формулу электрической мощности в цепях переменного и постоянного тока.

Краткое описание

Что такое электроэнергия?

Электрическая энергия является одной из широко используемых форм энергии в нашей повседневной жизни, будь то питание от сети переменного тока или батареи. Наша коммунальная компания поставляет эту электрическую энергию в виде электрического потенциала и тока, а скорость, с которой электрическая энергия передается в электрической цепи, называется электрической мощностью.

С точки зрения физики, Энергия — это способность выполнять Работу, а скорость выполнения этой Работы известна как Сила.

Итак, если P — мощность, W — работа, а t — время, то

Power P = работа, выполненная в единицу времени = W/t

Единицы мощности — ватты.

Мы знаем, что электрический потенциал — это количество работы, совершаемой при перемещении единичного заряда, а ток — это скорость движения заряда.

Используя приведенное выше утверждение, мы можем переписать предыдущее уравнение мощности как:

P = W/t = (W/Q) × (Q/t) Вт

Первый член (W/Q) представляет электрический потенциал (V), а второй член (Q/t) представляет ток (I).

Итак, электрическая мощность P = V × I.

Формула электрической мощности в цепях переменного и постоянного тока

В зависимости от типа тока в цепи, т. е. переменного тока или постоянного тока, электрическая мощность может быть дополнительно классифицирована на переменный ток Мощность и мощность постоянного тока.

Теперь посмотрим на различные формулы электроэнергии в цепях постоянного и переменного тока.

Формулы мощности в цепях постоянного тока

В простых цепях постоянного тока, т. е. электрических цепях с источником питания постоянного тока, формула мощности приведена ниже:

P = V × I

Мощность в резистивных цепях постоянного тока — это просто произведение напряжения и тока.

Мы можем вывести дальнейшие формулы мощности, применяя закон Ома. Согласно закону Ома, напряжение в цепи (или компоненте) является произведением сопротивления и тока.

V = I × R

Итак, если мы используем это уравнение в приведенной выше формуле мощности, мы получим

P = V × (V/R) = V ² /R

P = (I×R ) × I = I ² R

В зависимости от имеющихся величин можно использовать одну из трех формул мощности для расчета мощности постоянного тока.

Формулы мощности в цепях переменного тока

Измерение мощности в цепях постоянного тока очень просто, так как вам нужно всего лишь умножить напряжение и силу тока. Но то же самое невозможно в цепях переменного тока, поскольку значения напряжения и тока постоянно меняются как по величине, так и по направлению (знаку).

Значения переменного напряжения и тока обычно записываются как

В _{Переменный ток} = В _P × sin(ωt) и I _{Переменный ток} = I _P × sin(ωt)

Чтобы рассчитать мощность переменного тока, мы должны каким-то образом рассчитать средние значения напряжения и тока. Математически мы используем среднеквадратичное значение или среднеквадратичное значение для определения средних значений синусоидальных функций.

Если V _RMS — среднеквадратичное значение напряжения переменного тока, а I _RMS — среднеквадратичное значение переменного тока, тогда средняя мощность переменного тока равна

P _AC (среднее) = V _RMS × I _RMS

Если f(t) является функцией времени t, то ее среднеквадратичное значение равно

Применение вышеуказанной формулы к нашей чередующемуся напряжению и синусоидальным значениям, мы получаем:

V _{среднеквадратичных средств} = v _P /√2 и I _{ОБЛЮЧЕЙ} = I _P /√2 и I _{Обратитесь к} = I _P /√2 и I _{ОБ. 2}

Мощность, которую мы рассчитали ранее (P _AC (Average)) на самом деле известна как полная мощность. Это не что иное, как произведение среднего (или эффективного) напряжения и тока, т. Е. Это максимальная средняя мощность, подаваемая на чисто резистивную нагрузку.

Но катушки индуктивности и конденсаторы имеют фазовые сдвиги и реактивное сопротивление. Итак, с катушками индуктивности и конденсаторами есть еще два способа определить мощность в цепях переменного тока. Это реальная мощность (активная мощность) и реактивная мощность.

Реальная мощность, также известная как активная мощность, представляет собой мощность, рассеиваемую в цепи из-за ее резистивных элементов.

Активная мощность = В _СКЗ × I _СКЗ × cos(θ), где θ — фазовый угол, на который напряжение опережает ток.

Реактивная мощность — это мощность, рассеиваемая в цепи за счет индуктивности и емкости (или реактивного сопротивления).

Задается как реактивная мощность = V _RMS × I _RMS × sin(θ)

Таким образом, мы можем сказать, что (полная мощность) ² = (активная мощность) ² + (реактивная мощность ) ²

Формулы мощности постоянного и переменного тока

В следующей таблице перечислены все формулы мощности для цепей переменного и постоянного тока.

Цепь	Мощность
DC	Р = В × I
	Р = В 2 /Р
	P = I 2 × R
Однофазная реальная мощность переменного тока	½ В P × I P × cos(θ) = V СКЗ × I СКЗ × cos(θ)
Однофазная реактивная мощность переменного тока	½ В P × I P × sin(θ) = V СКЗ × I СКЗ × sin(θ)
Реальная мощность трехфазного переменного тока	3 × V L-N × I L-N × cos(θ) = √3 × V L-L × I L-L × cos(θ)
Реактивная мощность трехфазного переменного тока	3 × V L-N × I L-N × sin(θ) = √3 × V L-L × I L-L × sin(θ)

Заключение

Простое руководство по изучению электроэнергии. Мы узнали, что такое электрическая мощность, как рассчитать мощность в цепях постоянного и переменного тока, используя соответствующие формулы мощности, реальную, реактивную и полную мощность в цепях переменного тока, а также формулу мощности как для однофазных, так и для трехфазных цепей переменного тока.

3-фазный калькулятор мощности + формула (кВт в ампер, ампер в кВт)

по

Довольно легко преобразовать кВт в ампер и ампер в кВт в простой однофазной цепи переменного тока (по сравнению с расчетом трехфазной мощности). Для этого требуется только основной закон Ома; Вы можете просто использовать наш калькулятор кВт в ампер здесь для конвертации.

В 3-фазной цепи переменного тока (обычно 3-фазный двигатель) преобразование ампер в кВт и кВт в ампер не так просто. Чтобы все упростить, мы создали 2 калькулятора трехфазной мощности:

1. Первый 3-фазный калькулятор мощности преобразует кВт в ампер . Для этого мы используем формулу 3-фазной мощности с коэффициентом 1,732 и коэффициентом мощности (мы также рассмотрим эту формулу). Вы можете перейти к 3-фазному калькулятору кВт в ампер здесь.
2. Второй Трехфазный калькулятор мощности преобразует ампер в кВт почти таким же образом. Мы применяем классическую формулу расчета тока трехфазного двигателя . Вы можете перейти к формуле 3-фазных ампер в кВт и калькулятору здесь.

Чтобы получить представление о том, как работают эти калькуляторы, вот скриншот калькулятора 3-фазной мощности:

Пример того, как работает 1-й калькулятор: 3-фазный двигатель, который потребляет 90 А и работает от сети 240 В с мощностью 0,8 фактор будет производить 29,93 кВт электроэнергии.

Прежде чем мы рассмотрим основы, давайте рассмотрим быстрый пример, чтобы проиллюстрировать, как работает расчет мощности в 1-фазной схеме по сравнению с 3-фазной схемой .

Пример: Допустим, у нас есть кондиционер мощностью 6 кВт в сети 120 В. Вот сколько ампер он потребляет:

• В однофазной цепи 6 кВт потребляет 50 ампер .
• В 3-фазной цепи (с коэффициентом мощности 1,0 ) калькулятор 3-фазной мощности показывает, что тот же прибор мощностью 6 кВт потребляет 28,87 ампер . Сколько ампер в трехфазном питании? При коэффициенте мощности 1,0 ток трехфазной сети в этой ситуации составляет 28,87 ампер.
• В 3-фазной цепи (с коэффициентом мощности 0,6 ) калькулятор 3-фазной мощности показывает, что тот же прибор мощностью 6 кВт потребляет 48,11 ампер .

Чтобы понять, почему мы получаем разную силу тока в 3-фазной цепи, давайте сначала проверим, как эти амперы рассчитываются с использованием формулы 3-фазной мощности:

3-фазная формула мощности

Вот простая формула, которую мы используем для расчета мощности. в однофазной цепи переменного тока:

P (кВт) = I (ампер) × V (вольт) ÷ 1000

По сути, мы просто умножаем амперы на вольты. Коэффициент «1000» предназначен для преобразования Вт в кВт; мы хотим, чтобы результирующая мощность была в киловаттах. 1 кВт = 1000 Вт.

По сравнению с этим, формула трехфазной мощности немного сложнее. Вот уравнение трехфазной мощности:

P (кВт) = ( I (Ампер) × V (Вольт) × PF × 1,732) ÷ 1000

Как мы видим, электрическая мощность в Трехфазная цепь переменного тока зависит от:

• I (Ампер) : Электрический ток , измеряется в амперах. Чем больше у нас ампер, тем больше у нас мощность в трехфазной цепи.
• В (В) : Электрический потенциал , измеренный в вольтах. Чем больше у нас вольт, тем больше у нас мощность в трехфазной цепи.
• PF : Коэффициент мощности , это число от -1 до 1 (на практике от 0 до 1). Коэффициент мощности определяется как отношение активной мощности к полной мощности. Если ток и напряжение совпадают по фазе, коэффициент мощности равен 1. В трехфазной цепи ток и напряжение не совпадают по фазе; таким образом, коэффициент мощности будет где-то между 0 и 1. Он учитывает отношение реальной/полной мощности и иногда выражается в виде среднеквадратичного значения тока. Чем выше PF, тем больше кВт имеет 3-фазная цепь.
• 1,732 коэффициент : Это константа при расчете 3-фазной мощности. Это следует из вывода этого уравнения. Точнее, мы получаем квадратный корень из 3 (√3).
• 1000 фактор : Это еще одна константа. Он преобразует ватты в киловатты, потому что мы обычно предпочитаем иметь дело с киловаттами, а не с ваттами.

Поскольку нам нужно использовать коэффициент мощности для расчета кВт из ампер, эта формула также известна как «формула трехфазного коэффициента мощности».

Мы можем использовать это уравнение для разработки первого калькулятора: калькулятор трехфазной мощности (см. ниже).

Примечание. Позже мы также увидим, как можно использовать формулу трехфазного тока для разработки калькулятора тока трехфазного двигателя. Он преобразует кВт в ампер в трехфазных цепях, что очень важно в конструкции электродвигателя.

Калькулятор 3-фазной мощности: ампер в кВт (1-й калькулятор)

Вы можете свободно использовать этот калькулятор для преобразования ампер в кВт в 3-фазной цепи. Вам необходимо ввести ампер, напряжение и коэффициент мощности (от 0 до 1, для каждой цепи):

 

Как видите, чем больше у вас ампер и вольт, тем мощнее у вас трехфазный электродвигатель. Точно так же более высокий коэффициент мощности пропорционален более высокой выходной мощности.

Вы можете использовать этот пример, чтобы увидеть, как работает калькулятор трехфазной мощности: Двигатель 100 А в трехфазной цепи 240 В с коэффициентом мощности 0,9 производит 37,41 кВт электроэнергии. Вставьте эти 3 величины в калькулятор, и вы должны получить тот же результат.

Теперь о формуле расчета тока трехфазного двигателя:

Формула трехфазного тока

Как мы уже видели, эта формула мощности трехфазного тока вычисляет, сколько кВт электроэнергии будет потреблять двигатель от его тока:

P (кВт) = ( I (А) × V (В) × PF × 1,732) ÷ 1000

уравнение немного. Получаем формулу трехфазного тока так:

I (А) = P (кВт) × 1000 ÷ (В (В) × PF × 1,732)

Используя эту формулу мощности, мы можем, например, преобразовать 3-фазный двигатель в кВт в ампер. расчет. Обратите внимание, что если трехфазный двигатель с более низким напряжением и более низким коэффициентом мощности будет потреблять больше ампер для получения той же выходной мощности.

Вот калькулятор, основанный на формуле трехфазного тока:

Расчет тока трехфазного двигателя: кВт в ток (2-й калькулятор)

Чтобы рассчитать ток из кВт, вам необходимо ввести кВт, напряжение и коэффициент мощности трехфазного двигателя.