Conversió d'amperes a watts: regles i exemples pràctics de conversió d'unitats de tensió i corrent

Els propietaris de cases particulars, apartaments, cases rurals o petits safareigs connectats a l'electricitat sovint necessiten convertir amperes en watts o resoldre el problema invers. Per realitzar conversions d'unitats que determinen les característiques actuals s'utilitzen fórmules conegudes, que es basen en la llei d'Ohm.

T'explicarem com traduir correctament les unitats físiques. A més, l'article que vam presentar ofereix mètodes per determinar la potència de funcionament i els corrents d'arrencada dels electrodomèstics. Es comenten els matisos del càlcul de la secció transversal dels components del cablejat elèctric.

Determinació de la potència dels dispositius connectats

Per calcular el valor de la potència màxima possible en una secció del circuit, cal resumir els indicadors de tots els dispositius connectats. Però no tot és tan senzill: molts d'aquests dispositius són sistemes electrodinàmics complexos, per la qual cosa els seus paràmetres s'han de determinar correctament.

Component de potència activa i aparent

Potència activa (o consumida) del dispositiu (P) determina la pèrdua irrecuperable d'electricitat durant el seu funcionament. És aquest indicador el que calcularà el comptador elèctric i, per tant, afecta la quantitat de recursos (diners) gastats durant el funcionament del dispositiu.

El component actiu en watts està indicat per a tots els consumidors d'electricitat. Tanmateix, hi ha un altre indicador: el factor de potència (cos(f)), que es poden trobar a la documentació tècnica, així com en plaques o etiquetes especials amb els paràmetres principals.

A través d'ell es pot calcular la potència total (S) dispositius segons la fórmula següent:

S = P / cos(f)

El significat físic d'aquestes magnituds es pot descriure de la següent manera: un corrent amb plena potència flueix des de la font (transformador) al dispositiu elèctric, que converteix el seu component actiu i torna el component restant (reactiu) a la xarxa. Així, la càrrega dels components del circuit (cablejat i interruptors automàtics) s'ha de calcular tenint en compte la potència total.

Podeu calcular la potència total utilitzant les dades que es troben a la fitxa tècnica del dispositiu o a la placa del motor elèctric.

Per a la majoria dels electrodomèstics, el coeficient és igual a la unitat, per tant, la potència activa i aparent són les mateixes. Però si el consumidor elèctric té condensadors (condensadors) o un inductor, apareix un component reactiu.

Heu de parar atenció als següents tipus d'equips:

• neveres;
• rentadores;
• Aires condicionats;
• bombes;
• forns i estufes d'inducció;
• làmpades fluorescents;
• televisors;
• ordinadors i altres equips electrònics.

També sovint a sistema elèctric de cases particulars o instal·lacions comercials connecten màquines amb motors elèctrics, màquines de soldadura per arc i altres equips la potència total dels quals és significativament superior a la consumida. Per tant, cal llegir atentament les característiques tècniques dels dispositius abans de connectar-los a la xarxa.

Corrents d'arrencada de compressors i motors

Si els electrodomèstics estan equipats amb un motor elèctric, compressor, filament o transformador a l'entrada de la font d'alimentació, quan comença a funcionar, es produeixen corrents d'entrada durant un curt període de temps (jo_P). El seu valor pot ser diverses vegades superior als valors nominals (jo_n), especificat al passaport del dispositiu.

Aquestes quantitats es relacionen mitjançant la fórmula següent:

jo_P = k * jo_n

Aquí k – Factor de multiplicitat de corrent d'arrencada.

La documentació dels motors elèctrics conté totes les dades necessàries per calcular el corrent d'arrencada, inclòs el factor de multiplicitat (última columna)

L'índex de multiplicitat supera el valor "2" per als electrodomèstics comuns següents:

• bomba submergible;
• nevera i congelador;
• potent aspiradora;
• rentadora;
• sistema dividit;
• microones;
• il·luminació de neó;
• alguns tipus d'eines elèctriques (trepant, martell, compressor).

El càlcul de la potència total en presència d'aquests dispositius al circuit s'ha de realitzar tenint en compte els seus corrents d'arrencada. Com que el temps d'augment del consum d'energia és petit i la commutació síncrona és poc probable, n'hi ha prou amb prendre un dispositiu que sigui el més potent en termes de corrents d'arrencada.

Potència actual i paràmetres de cablejat

Determinar la secció transversal necessària dels conductors del cablejat elèctric i qualificació del disjuntor convertir el nombre total de watts en amperes i obtenir el valor del corrent continu màxim.

La correlació entre la secció transversal dels nuclis i el corrent màxim admissible per al cablejat es realitza mitjançant taules proporcionades pels fabricants de cables. Depenent del fabricant, els principals indicadors poden diferir lleugerament, però sempre han de complir amb l'actual GOST 31996-2012.

Un exemple de taula de correspondència entre la secció transversal dels conductors que transporten corrent i el corrent continu màxim admissible segons el mètode de cablejat

De vegades trien el cablejat no amb la secció transversal mínima permesa, sinó amb una mica més gran.Això està justificat, ja que la reserva d'ample de banda permet connectar nous electrodomèstics sense desmuntar-ne d'antics i posar nous cables costosos.

Paràmetres instal·lables al quadre elèctric disjuntors seleccionat de manera que es garanteixi l'activació si la intensitat supera el valor determinat com a màxim admissible per al cablejat instal·lat.

Corrent nominal de la màquina (jo_n) es calculen en funció del corrent admissible per al cable (jo_pàg) segons la fórmula següent:

jo_n <=I_pàg / 1.45

Normalment, es selecciona una màquina amb el valor nominal màxim entre els permesos per tal de minimitzar la probabilitat d'una parada quan el circuit està molt, però encara permissible, carregat.

Relació entre magnituds elèctriques bàsiques

La potència i el corrent es poden relacionar mitjançant la tensió (U) o resistència del circuit (R). Tanmateix, a la pràctica, apliqueu la fórmula P = I² * R és difícil perquè és difícil calcular amb precisió la resistència en una àrea real.

Connexió monofàsica i trifàsica

La majoria del cablejat elèctric per a ús residencial és monofàsic.

En aquest cas, recàlcul de la potència total (S) i corrent alterna (jo) l'ús d'una tensió coneguda es produeix segons les següents fórmules resultants de la llei d'Ohm clàssica:

S=U*I

I=S/U

Actualment, s'ha generalitzat la pràctica de connectar una xarxa trifàsica a instal·lacions residencials, domèstiques i petites industrials. Això es justifica des del punt de vista de minimitzar els costos de cables i transformadors, que són a càrrec de l'empresa subministradora d'electricitat.

Quan es connecta una xarxa trifàsica, s'instal·la un interruptor de circuit de tres pols d'entrada (a dalt a l'esquerra), un comptador trifàsic (a dalt a la dreta) i per a cada circuit dedicat: dispositius unipolars normals (a baix a l'esquerra)

La secció transversal dels nuclis de cablejat i la potència nominal quan s'utilitzen consumidors trifàsics també es determinen per la intensitat actual, que es calcula de la següent manera:

jo_l = S / (1,73 * U_l)

Aquí l'índex "l" significa la naturalesa lineal de les magnituds.

Durant la planificació i posterior implementació cablejat interior És millor separar els consumidors trifàsics en circuits separats. Els dispositius que funcionen a partir de 220 V estàndard intenten distribuir-se més o menys uniformement entre fases, de manera que no hi hagi un desequilibri significatiu de potència.

De vegades es permet la connexió mixta de dispositius que funcionen tant en una com en tres fases. Aquesta situació no és la més senzilla, així que és millor considerar-la amb un exemple concret.

Que s'inclogui al circuit un forn d'inducció trifàsic amb una potència activa de 7,0 kW i un factor de potència de 0,9. Un forn de microones de 0,8 kW amb un factor de corrent d'arrencada de "2" està connectat a la fase "A" i un bullidor elèctric de 2,2 kW està connectat a la fase "B". Cal calcular els paràmetres de la xarxa elèctrica per a aquesta zona.

Esquema de connexió de dispositius a la xarxa. Amb aquesta configuració, sempre s'instal·la un interruptor de circuit trifàsic. Està prohibit utilitzar diversos interruptors de circuit monofàsic per a la protecció.

Determinem la potència total de tots els dispositius:

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

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

S_Amb =P_c = 2200 VA*A.

Determinem la força actual de cada dispositiu:

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

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

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

Determinem la intensitat actual per fase:

jo^A = jo_i + I_m = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

jo^B = jo_i + I_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

jo^AMB = jo_i = 11,9 A.

El corrent màxim amb tots els aparells elèctrics encesos flueix per la fase "B" i serà igual a 21,9 A. Una combinació suficient per al funcionament sense problemes de tots els dispositius d'aquest circuit és una secció transversal de conductors de coure de 4,0 mm.² i un interruptor automàtic de 20 o 25 A.

Tensió típica de la llar

Com que la potència i el corrent estan relacionats a través de la tensió, cal determinar amb precisió aquest valor. Abans de la introducció de GOST 29322-2014 a l'octubre de 2015, el valor per a una xarxa ordinària era de 220 V i per a una xarxa trifàsica - 380 V.

Segons el nou document, aquests indicadors s'ajusten als requisits europeus: 230 / 400 V, però la majoria dels sistemes d'alimentació domèstica encara funcionen segons els antics paràmetres.

Podeu obtenir el valor de tensió real amb un voltímetre. Si els números són significativament menors que els de referència, haureu de connectar un estabilitzador d'entrada

Una desviació del 5% del valor real del valor de referència és acceptable per a qualsevol període i del 10% durant no més d'una hora. Quan la tensió baixa, alguns consumidors, com ara un bullidor elèctric, làmpada incandescent o microones, perden potència.

Però si el dispositiu està equipat amb un estabilitzador integrat (per exemple, una caldera de gas) o té una font d'alimentació de commutació independent, el consum d'energia es mantindrà constant.

En aquest cas, tenint en compte que I = S / U, una caiguda de tensió comportarà un augment de corrent. Per tant, no es recomana seleccionar la secció transversal dels nuclis del cable "de la punta a la punta" als valors màxims calculats, però s'aconsella tenir un marge del 15-20%.

Vídeo útil sobre el tema

Mesurar el corrent amb un multímetre i després calcular la potència:

Dispositiu electrònic per detectar tensió, corrent i càlcul automàtic de potència:

Determinar la intensitat del corrent, coneixent la tensió de la xarxa i la potència total dels dispositius de la secció del circuit, és bastant senzill. La dificultat rau en mesurar o calcular els paràmetres inicials.

Si teniu dubtes sobre la correcció de la solució trobada, és millor contactar amb electricistes, ja que els errors en els càlculs poden provocar problemes greus.

T'agradaria compartir la teva pròpia experiència en la conversió d'amplificadors a watts? Tens un mètode original al teu arsenal que pugui ser útil per als visitants del lloc? Si us plau, escriviu comentaris al bloc següent, publiqueu fotos i feu preguntes sobre el tema de l'article.