Онлайн-калькулятор расчета мощности по основным параметрам — току, напряжению, сопротивлению позволяет определить, какие приборы и при каких условиях можно запитать от линии подачи энергии. Поскольку основные характеристики взаимосвязаны, делать расчет на онлайн-калькуляторе можно, зная два из трех критериев. Полученный результат можно применять к сварочным аппаратам, зарядным устройствам, электромоторам скважинных насосов и бытовой техники, бытовым приборам и др. Расчет для трехфазного подключения позволяет получать данные калькулятора для сварочных аппаратов и мощных электромоторов, например, станков.
Обратите внимание, что онлайн-калькулятор расчета мощности позволяет обойтись без формул, его работа построена на производных от основной формулы закона Ома.
Фото из открытых источников
Эти базовые понятия определяют мощность прибора как способность преобразовать электрическую энергию в другие виды, например, нагрев ТЭН или крутящий момент двигателя.
Формулы
Р = I x U — для цепей постоянного тока;
Р = I x U x cos φ — для цепей переменного тока (со сдвигом фазы) однофазных;
P = I × U × cos φ × √3 — для цепей переменного тока трехфазных.
В данном случае мы можем сделать расчет мощности по напряжению и току, который протекает через прибор с учетом потерь на реактивную мощность.
Важно! — cos φ для разных типов потребителей разный! Например, электрический ТЭН, превращающий всю полученную энергию в тепло, имеет cos φ почти равный или равный единице. Холодильник с мотором имеет показатель 0,93 — 0,95. Сварочный аппарат в силу особенностей устройства выдает cos φ в пределах 0,3 — 0,6. При подключении трехфазных двигателей и иных потребителей этот показатель должен быть учтен, иначе вы рискуете перегрузить цепь питания и создать аварийную ситуацию.
Формула
P = I2 × R
Величина сопротивления в значительной мере влияет на способность схемы проводить ток и отбирать энергию для совершения работы. При этом часть энергии может уходить в потери, например, из-за нагрева. В данном случае для вычисления берется квадрат силы тока I и учитывается собственное сопротивление потребителя R. Этот параметр может меняться в зависимости от устройства прибора, что было указано выше.
Формула
В случаях, когда сила тока может меняться, а характеристики напряжения и сопротивления остаются стабильными, работает расчет мощности по сопротивлению и напряжению. Для вычисления применяется отношение квадрата напряжения к сопротивлению.
P = U2 / R
Основные термины и понятия
В электротехнике принято использовать ряд базовых понятий, отражающих характеристики и взаимосвязь параметров электроустановки:
- мощность общая выражается отношением работы, которую может произвести электрический ток (преобразование энергии), ко времени, в течение которого совершается эта работа и выражается как Р в Ваттах (Wt или Вт);
- активная мощность потребителя Р — та часть энергии, которая пойдет на совершение работы, например, излучение света или вращение двигателя;
- реактивная мощность Q характеризует ту часть энергии, которая по разным причинам вернется в сеть из-за особенностей устройства — это величина «вредная», она отбирает энергию, но не позволяет ее использовать;
- полная мощность потребителя S — сумма двух приведенных выше характеристик, которую можно считать своего рода мерой полного потребления энергии без разделения на полезную работу и паразитные явления.
Логично предположить, что если есть мощность полезная Р, реактивная Q и полная S, то можно понять, насколько эффективно работает прибор, то есть, каково отношение полезной и реактивной мощности. Эта величина называется косинус ФИ (cos φ) и рассчитывается как соотношение cos φ = P / S. Cos φ может быть меньше единицы или равен ей, но не больше — иначе бы мы получили вечный двигатель, прибор, способный выдать больше энергии, чем получить. Этот показатель можно условно сравнить с КПД, так как он указывает, какая доля энергии не пойдет в полезную работу. Но это очень грубое сравнение, так как в любом приборе есть дополнительные паразитные поглотители энергии.
Величина φ отражает сдвиг фаз между напряжением и током в сетях переменного тока. Известный cos φ указывается в документации к потребителю. При пользовании онлайн-калькулятором расчета мощности достаточно сохранять значение cos φ = 0,95, оно подходит как усредненное.
Фото из открытых источников с изменениями ecostroyhouse.ru
Мощность на практике
С точки зрения практики рассчитывать мощность серийного прибора (устройства) с паспортом не приходится. Она указана в технических характеристиках. Гораздо важнее правильно оценить суммарный показатель для определенной линии питания. Обычная «выделенка» на один дом или квартиру по умолчанию составляет 5 — 7 кВт в зависимости от вида плиты — для домов и квартир с электроплитами выделяется 11 кВт. В квартирах бизнес-класса и домах в элитных поселках выделенная мощность может доходить до 15 кВт.
Если у вас возникла необходимость рассчитать возможности линии, то следует поднять документы всех приборов, выписать данные о мощности и суммировать их. Этот показатель всегда берется по максимуму, то есть так, словно у вас в какой-то момент включены все потребители. Общую сумму нужно умножить на коэффициент 1,2 — 1,3 в зависимости от нагруженности кабелей. Это будет требуемая для вашего дома, квартиры, офиса реальная мощность сети.
Фото из открытых источников
Подсчитать этот показатель с учетом ограничений важно для каждой розетки. Они бывают с номиналом тока на 6 — 10 — 16 А. При напряжении 220 В и токе 6 А к розетке можно подключить прибор максимум на 1,3 — 1,5 кВт. Розетка на 10 А выдержит примерно 2,5 кВт, на 16 А — до 3,5 кВт. При пользовании тройниками и многорозеточными сетевыми фильтрами подсчет делается для всех подключенных к ним приборов! В подавляющем большинстве многоквартирных домов на щитках установлены автоматы, рассчитанные на 6 — 10 А, а наиболее мощные потребители, например, плиты, стиральные машины, бойлеры присоединяются на отдельно выделенный провод.
