Пересчет мощности в ток для однофазной сети
Расчет тока выполняется обычно в процессе подбора автомата, обслуживающего мощный потребитель типа прямоточного водонагревателя.
На основании выражений (1) и (2) задача решается в одно действие. Для этого достаточно разделить мощность на напряжение.
Величина мощности приводится в техническом описании устройства или же указывается прямо на его корпусе. Напряжение принимается равным 220 В, что создает некоторый запас расчета.
При указании мощности в киловаттах в расчет добавляется одно действие: необходимо предварительно перевести киловатты в ватты с учетом формулы (3).
Например, нагреватель имеет мощность 2,8 кВт. Тогда расчет тока выполняется следующим образом:
- W = 2,8*1000 = 2800 Вт;
- I = W/220 = 12,7 А.
Если мощность указывается в ВА или кВА, то выкладка не меняется, т.е. 3000/220 = 13,7 А (во втором случае предварительно переводим кВА в простые ВА, т.е. 3 кВА = 3*1000 = 3000 ВА).
Главной особенностью в данном случае становится то, что с учетом типового для бытовых устройств cosφ = 0,85 полезную работу будет выполнять 11,6 А (т.е. 85% всего тока), тогда как оставшиеся 2,1 А являются реактивным током, который бесполезно расходуется на разогрев проводов.
Проводим расчеты
Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.
Расчет для постоянного тока
Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.
При расчете мощности по силе тока:
P = U × I
Если считается сила тока по известной мощности,
I = P / U
Расчет для однофазного переменного тока
Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.
Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.
Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.
Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:
P = U × I × cos φ
и
I = P / (U × cos φ)
У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных, будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.
Расчет для трехфазного переменного тока
Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:
P = √3 × U × I × cos φ
и
I = P / (√3 × U × cos φ)
Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.
Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.
Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.
Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.
Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока
Перейти к расчётам
Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.
А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:
Почему возникает необходимость перехода от ампер к киловаттам и обратно
Свести описание электрической сети только к одной единице не получается. Необходимость использования двух разных единиц измерения параметров возникает из-за того, что в подавляющем большинстве случаев конкретная проводка обслуживает несколько потребителей, каждый из которых вносит свой вклад в силу протекающего тока.
В результате
- сечение проводов удобно рассчитывать по максимальной силе протекающего через них тока;
- аналогичным образом подбираются автоматические выключатели, которые защищают приемники и провода от перегрузки и короткого замыкания;
- основной же характеристикой любого подключаемого к розетке электрического устройства как токоприемника или нагрузки традиционно является его мощность.
Популярность указания мощности потребления, как одного из главных параметров электроприбора, определяется также тем, что оплата электроэнергии осуществляется по электросчетчику, который отградуирован в кВт*час.
Соответственно при известной стоимости одного кВт*час оплата электроэнергии определяется простым перемножение трех чисел: мощности, продолжительности работы и стоимости одного кВт*час.
С учетом особенности определения расходов на электроэнергию становится понятным преимущество применения для мощных устройств не полезной мощности, измеряемой в кВт, а полной мощности, которая определяется в кВА.
Оно выгодно тем, что дает возможность выполнять расчеты по единой методике без отдельного учета фактического фазового сдвига тока и напряжения.
Принцип идентичности расчетов при знании полной мощности распространяется также на расчет тока.
Сам пересчет из одной единицы в другую выполняется по представленным выше соотношениям (1) и (2) и из-за их простоты не составляет больших проблем.
В данном случае свою роль играет то, что напряжение U можно считать константой, которая меняется только от количества фаз проводки.
Далее приведем основные правила выполнения таких расчетов применительно к наиболее часто встречающихся на практике случаям.
Сколько Ватт в 1 Ампере и ампер в вате?
Чтобы перевести Ватты в Амперы при переменном или постоянном напряжении понадобится формула:
I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтахесли сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз.
Когда же необходимо перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), то применяют формулу:
P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.
А значит, если имеем дело с автомобильной сетью на 12 вольт, то 1 ампер — это 12 Ватт, а в бытовой электросети 220 V такая сила тока будет в электроприборе мощностью 220 Вт (0,22 кВт). В промышленном оборудовании, питающемся от 380 Вольт, целых 657 Ватт.
Примеры преобразования ампер в киловатты
Преобразование ампер в киловатты – довольно простая математическая операция.
Так бывает, что на этикетке электрического прибора указано значение мощности в кВт. В этом случае киловатты нужно будет перевести в амперы. В данном случае I = P: U = 1000: 220 = 4,54 A. Верно и обратное – P = I x U = 1 x 220 = 220 Вт = 0,22 кВт
Также существует множество онлайн-программ, в которых достаточно ввести известные параметры и нажать соответствующую кнопку.
Пример № 1 – преобразование А в кВт в однофазной сети 220В
Наша задача – определить максимально допустимую мощность для однополюсного выключателя с номинальным током 25 А.
Применяем формулу:
P = U x I
Подставляя известные значения, получаем: P = 220 В x 25 А = 5,500 Вт = 5,5 кВт.
Это означает, что к данной машине можно подключать потребителей, суммарная мощность которых не превышает 5,5 кВт.
По такой же схеме можно решить задачу выбора сечения провода для электрочайника, потребляющего 2 кВт.
В этом случае I = P: U = 2000: 220 = 9 А.
Это очень маленькая величина. Необходимо серьезно подойти к выбору сечения и материала проволоки. Если отдать предпочтение алюминию, он выдержит лишь легкие нагрузки, медь того же диаметра будет вдвое мощнее.
Подробнее о выборе нужного сечения кабеля для устройства домашней электропроводки, а также о правилах расчета сечения кабеля по мощности и диаметру мы разобрали в следующих статьях:
- Как определить сечение провода по диаметру и наоборот: готовые расчетные таблицы и формулы
- Расчет сечения кабеля по мощности и току: как правильно рассчитать проводку
- Сечение проводов для домашней электропроводки: как правильно рассчитать
Пример № 2 – обратный переход в однофазной сети
Усложним задачу: продемонстрируем процесс преобразования киловатт в амперы. У нас есть ряд потребителей.
Между ними:
- пК мощностью 0,5 кВт.
- обогреватель мощностью 3 кВт;
- четыре лампы накаливания по 100 Вт каждая;
Определению суммарной мощности предшествует приведение значений всех потребителей к одному показателю, точнее: киловатты надо перевести в ватты.
Маркировка розеток AB содержит усилители. Непосвященному человеку сложно понять, действительно ли нагрузка соответствует расчетной, а без этого невозможно правильно выбрать предохранитель
Мощность ТЭНа 3 кВт х 1000 = 3000 Вт. Мощность компьютера – 0,5 кВт х 1000 = 500 Вт. Лампы – 100 Вт х 4 шт. = 400Вт.
Итак, обобщенная мощность: 400 Вт + 3000 Вт + 500 Вт = 3900 Вт или 3,9 кВт.
Эта мощность соответствует силе тока I = P: U = 3900 Вт: 220 В = 17,7 А.
Из этого следует, что следует приобрести автомат, рассчитанный на номинальный ток не менее 17,7 А.
Наиболее подходящей для нагрузки 2,9 кВт является стандартная однофазная сеть на 20 А.
Пример № 3 – преобразование ампер в кВт в трехфазной сети
Алгоритм преобразования ампер в киловатты и в обратном направлении в трехфазной сети отличается от однофазной только формулой. Допустим, вам нужно посчитать, какую максимальную мощность может выдержать АКБ, номинальный ток которой составляет 40 А.
Известные данные подставляем в формулу и получаем:
P = √3 x 380 В x 40 A = 26 296 Вт = 26,3 кВт
Трехфазный аккумулятор на 40А гарантированно выдерживает нагрузку в 26,3 кВт.
Пример № 4 – обратная передача в трехфазной сети
Зная мощность потребителя, подключенного к трехфазной сети, легко рассчитать ток автомата. Допустим, имеется трехфазный потребитель мощностью 13,2 кВт.
В ваттах это будет: 13,2 кт x 1000 = 13 200 Вт
Кроме того, сила тока: I = 13200 Вт: (√3 x 380) = 20,0 A
Оказывается, этому потребителю нужен автомат номиналом 20 А.
Для однофазных устройств существует следующее правило: один киловатт соответствует 4,54 А. Один ампер равен 0,22 кВт или 220 В. Это утверждение является прямым результатом формул для напряжения 220 В.
Связь мощности и тока в трехфазной сети
Принцип расчета мощности и тока для трехфазных сетей остается прежним. Главное отличие заключается в незначительной модернизации расчетных формул, что позволяет полноценно учесть особенности построения этого вида проводки.
В качестве базового соотношения традиционно берется выражение:
W =1,73* U*I, (4)
причем U в данном случае представляет собой линейное напряжение, т.е. составляет U = 380 В.
Из выражения (4) вытекает выгодность применения в обоснованных случаях трехфазных сетей: при такой схеме построения проводки токовая нагрузка на отдельные провода падает в корень из трех раз при одновременном трехкратном увеличении отдаваемой в нагрузку мощности.
Для доказательства последнего факта достаточно заметить, что 380/220 = 1,73, а с учетом первого числового коэффициента получаем 1,73 * 1,73 = 3.
Приведенные выше правила связи токов и мощности для трехфазной сети формулируются в следующей форме:
- один кВт соответствует 1,5 А потребляемого тока;
- один ампер соответствует мощности 0,66 кВт.
Укажем на то, что все сказанное справедливо в отношении случая соединения нагрузки так называемой звездой, что наиболее часто встречается на практике.
Возможно еще соединение треугольником, которое меняет правила расчета, но оно встречается достаточно редко и в этой ситуации целесообразно обратиться к специалисту.
Таблицы соотношений ампер, вольт, ватт, ом
Для упрощения основные параметры электрической цепи объясняют на примере функционирования обычного трубопровода. Перемещение жидкости обеспечивает разница давлений. Сужение (расширение) транспортной магистрали соответствующим образом изменяет сопротивление потоку. При необходимости с помощью перечисленных параметров или экспериментально можно установить производительность магистрали в литрах за единицу времени.
По аналогии с приведенным описанием, разница потенциалов (напряжение) обеспечивает движение электрических зарядов (тока). При уменьшении сечения проводника возрастает электрическое сопротивление. Зная основные параметры, несложно вычислить мощность потребления подключенной нагрузки.
Указанные данные мощности соответствуют определенным значениям сопротивления и напряжения. Подобные таблицы составляют для пересчета Вт в ампер, иных величин. Этот пример наглядно демонстрирует главные недостатки табличной формы:
- сложность обработки больших массивов данных;
- дискретность предоставления информации;
- ограниченную точность.
С помощью вычислений перевести вольты в амперы можно быстро и точно.
К сведению. В качестве альтернативного варианта применяют конвертер электрических величин, который предоставляют в бесплатное пользование на справочных и специализированных сайтах в интернете.
Переводим ампер в киловатты и наоборот (трёхфазная сеть 380В)
Методика расчётов по переводу ампер в киловатты и наоборот в трёхфазной сети схожа с методикой расчётов для однофазной электрической сети. Разница лишь в формуле для расчёта.
Для определения потребляемой мощности в трёхфазной сети используется следующая формула:
P = √3*U*I
где: P – мощность, Вт (ватт);
U – напряжение, В (вольт);
I – сила тока, А (ампер);
Представим, что необходимо определить мощность, которую способен выдержать трёхфазный автоматический выключатель с номинальным током 50А. Подставляем известные значения в формулу и получаем:
P = √3*380В*50А ≈ 32908Вт
Переводим ватты в киловатты путём деления 32908Вт на 1000 и получаем, что мощность равна примерно 32,9кВт. Т.е. трёхфазный автомат на 50А способен выдержать нагрузку мощностью 32,9кВт.
Ток автомата определяется по следующему выражению:
I = P/(√3*U)
Допустим, мощность трёхфазного потребителя равна 10кВт. Мощность в ваттах будет 10кВт*1000 = 10000Вт. Определяем силу тока:
I = 10000Вт/(√3*380) ≈ 15,2А.
Следовательно, для потребителя мощностью 10кВт подойдёт автомат с номиналом 16А.
Сколько киловатт выдержит автомат для силы тока 16 Ампер, на 25, 32, 40, 50, 63 Ампер?
Сколько киловатт нагрузки выдерживают автоматические выключатели для на 1, на 2, на 3, на 6, на 10, на 20 Ампер?
Те самые автоматы могут быть однополюсными, двухполюсными, трёхполюсными 4-х полюсными.
Виды подключения автоматов разные, напряжение в сети может быть и 220-ь Вольт и 380-т.
То есть в начале надо определиться с этими показателями.
Ампер, это единица измерения силы тока (электрического).
Достаточно Амперы умножить на Вольты чтобы выяснить сколько кВт выдерживает автомат.
Та самая мощность, это сила тока умноженная на напряжение.
Автомат 16-ь Ампер, напряжение в сети 220-ь Вольт, подключение однофазное, автомат однополюсной:
Выдержит нагрузку 16 х 220 = 3520 Ватт, округляем в меньшую сторону и получаем 3,5 кВт.
Автомат 25 Ампер, 25 х 220 = 5 500-т Ватт, округляем 5,5 кВт.
32-а Ампера 7040 Ватт, или 7-ь кВт.
50-т Ампер 11000-ь Ватт, или 11 кВт (киловатт).
Или можно воспользоваться специальными таблицами (при выборе автоматов) с учётом мощности и вида подключения, вот одна из них, для ознакомления.
Сколько киловатт выдерживают электроавтоматы для разных значений силы тока?
Сила тока указанная на автомате в Амперах, означает что тепловой расцепитель разомкнет цепь если ток в цепи станет больше этого значения -10 Ампер, 16 Ампер, 25 Ампер, 32 Ампера и т.д.
Для однофазной сети в основном используются однополюсные и двухполюсные автоматические выключатели, номиналом от 1 до 50 Ампер (последние являются вводными на квартиру или дом) За редким исключением, по согласованию с энергоснабжающей организацией, и при технической возможности, на частные домовладения (дома, коттеджи) могут ставится автоматы и большего номинала, но чаще домашние мастера сталкиваются с автоматами имеющими ток отсечки от 1 до 50 Ампер, вот их возможности и рассмотрим.
Автоматический выключатель на 1 Ампер выдерживает 200 Ватт. (0.2 кВт)
Автоматический выключатель на 2 Ампера выдерживает 400 Ватт. (0.4 кВт)
Автоматический выключатель на 3 Ампера выдерживает 700 Ватт. (0.7 кВт)
Автоматический выключатель на 6 Ампер выдерживает 1300 Ватт (1.3 кВт)
Автоматический выключатель на 10 Ампер выдерживает 2200 Ватт (2.2 кВт)
Автоматический выключатель на 16 Ампер выдерживает 3500 Ватт (3.5 кВт)
Автоматический выключатель на 20 Ампер выдерживает 4400 Ватт (4.4 кВт)
Автоматический выключатель на 25 Ампер выдерживает 5500 Ватт (5.5 кВт)
Автоматический выключатель на 32 Ампера выдерживает 7000 Ватт (7.0 кВт)
Автоматический выключатель на 40 Ампер выдерживает 8800 Ватт (8.8 кВт)
Автоматический выключатель на 50 Ампер выдерживает 11000 Ватт (11кВт)
Но это продолжительная нагрузка, при привышении которой автомат должен отключится. При коротком же замыкании автомат отключится и при гораздо меньшей мощности потребителя. За это отвечает уже электромагнитный расцепитель.
Значения мощности в киловаттах одинаковы и для однополюсных и для двухполюсных автоматов рассчитанных на одинаковую силу тока используемых в однофазной сети 220 вольт.
Калькулятор перевода амперы в киловатты (сила тока в мощность)
Мощность — энергия, потребляемая нагрузкой от источника в единицу времени (скорость потребления, измеряется в Ватт). Сила тока — количество энергии, прошедшей за величину времени (скорость прохождения, измеряется в амперах).
Мощность численно равна произведению тока, протекающего через нагрузку, и приложенного к ней напряжения.
Чтобы перевести Ватты в Амперы, понадобится формула: I = P / U, где I – это сила тока в амперах; P – мощность в ваттах; U – напряжение у вольтах.
Если сеть трехфазная, то I = P/(√3xU), поскольку нужно учесть напряжение в каждой из фаз. Корень из трех приблизительно равен 1,73. Чтобы перевести ток в мощность (узнать, сколько в 1 ампере ватт), надо применить формулу:
P = I * U или P = √3 * I * U, если расчеты проводятся в 3-х фазной сети 380 V.
Таблица перевода Ампер – Ватт:
220 В
380 В
Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.
Сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Если полная мощность двигателя 5,5 киловатт, то потребляемая активная мощность 5,5*0,87= 4,7 киловатта. Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю
И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя
Вам нужна дешевая дизельная электростанция? Посмотрите наш каталог ДГУ по специальной цене. Возможно, будет выгоднее купить дизельную электростанцию, чем брать ее в аренду.
Источник
Проводим расчеты
Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.
Расчет для постоянного тока
Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.
При расчете мощности по силе тока:
P = U × I
Если считается сила тока по известной мощности,
I = P / U
Расчет для однофазного переменного тока
Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.
Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.
Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.
Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:
P = U × I × cos φ
и
I = P / (U × cos φ)
У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных, будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.
Расчет для трехфазного переменного тока
Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:
P = √3 × U × I × cos φ
и
I = P / (√3 × U × cos φ)
Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.
Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.
Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.
Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.
Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока
Перейти к расчётам
Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.
А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:
Зачем переводить амперы в киловатты
Многие люди привыкли при работе с электрическими приборами использовать киловатты, поскольку именно они отражаются на считывающих приборах. Однако многие предохранители, вилки, розетки автомата имеют амперную маркировку, и не каждый обычный пользователь сможет догадаться, сколько в ампераже устройства киловаттовой энергии. Именно из-за этих возникающих проблем необходимо научиться делать перевод величин. Также нередко это нужно, чтобы четко пересчитать, сколько и какой прибор потребляет электроэнергии. Иногда это избавляет от лишних трат на электроэнергию.
Подсчет используемого электрооборудования дома как цель перевода
Выводы и полезное видео по теме
О связи ватт, ампер и вольт:
Зависимость между амперами и киловольтами описывает закон Ома. Здесь наблюдается обратная пропорциональность силы электротока по отношению к сопротивлению. Что касается напряжения, то прослеживается прямая зависимость силы тока от этого параметра.
У вас остались вопросы по принципу перевода Амперов в Киловатты или хотите уточнить нюансы практического расчета? Задавайте свои вопросы нашим экспертам в блоке комментариев, расположенном ниже под статьей.
Если у вас есть полезная информация, дополняющая изложенный выше материал, или уточнения, поправки, пишите свои замечания и дополнения ниже.
