Сколько электроэнергии вам нужно?
«Сколько электроэнергии мне нужно?» — это вопрос, который часто возникает в отношении использования генератора или солнечной энергии. Это важно даже для простой домашней электропроводки. Важно найти максимальный ток, который может понадобиться. Если у вас есть более одного устройства в цепи, важно найти мощность, необходимую для всех устройств, чтобы не произошло повреждения, если все они будут включены одновременно.
Двумя основными компонентами электроэнергии являются ток и напряжение. Электрические приборы имеют номинальное напряжение, ток и мощность, связанные с ними. Простое сложение всех мощностей или номинальных токов приборов скажет вам, сколько энергии вам нужно. Источники питания, такие как генераторы, указывают номинальную мощность в ваттах. Электрическая проводка оценивается по току, который она может нести.
Питание либо переменного тока (переменный ток), либо постоянного тока (постоянный ток). Для упрощения переменный ток поступает от энергетической компании, а постоянный — от аккумуляторов, солнечных батарей или преобразователей переменного тока.
Генераторы могут производить переменный или постоянный ток. Текущие значения зависят от устройства и нагрузки на устройство. Ток измеряется в амперах, но иногда указывается в миллиамперах (1/1000 ампера).
Напряжение измеряется в вольтах и обычно бывает нескольких значений. В Соединенных Штатах наиболее распространенными значениями являются 120 вольт переменного тока, 240 вольт переменного тока, 12 вольт постоянного тока и 24 вольта постоянного тока. Другие значения используются для определенных ситуаций, но не являются обычными в домашних условиях. Стандартное напряжение в розетке 120 вольт; большие предметы, такие как некоторые печи и кондиционеры, используют 220 вольт. Некоторые типы освещения, такие как точечное освещение, работают при более низком напряжении. В этих устройствах используется трансформатор для понижения напряжения до уровня, необходимого для освещения.
Мощность — это скорость, с которой устройство может работать. Электрическая мощность измеряется в ваттах, но иногда указывается в милливаттах (1/1000 ватта) или киловаттах (1000 ватт).
Мощность переменного тока может быть как однофазной, так и трехфазной. Бытовая техника однофазная. Трехфазный используется для питания больших промышленных двигателей. В этой публикации рассматривается расчет только однофазной мощности или мощности постоянного тока.
Еще одно соображение касается различий между кажущейся мощностью и реальной мощностью. Эта публикация посвящена кажущейся мощности. Полная мощность представляет собой математическое соотношение мощности, максимального тока и максимального напряжения. Реальную мощность измерить сложнее, но полученные значения никогда не превышают кажущуюся мощность. Эти различия могут вызвать некоторые проблемы при расчете мощности двигателей. Генераторы обычно дают мощность с точки зрения полной мощности. Полная мощность должна указываться в вольт-амперах, но часто указывается в ваттах. Большинство генераторов указывают мощность в виде полной мощности из-за сложности использования реальной мощности. Это не вызовет проблем до тех пор, пока система не будет нагружена на 100 процентов от номинальной мощности.
Этикетки устройств должны содержать данные о напряжении, мощности и токе. Соотношение между напряжением питания и током выражается следующим образом:
напряжение x ток = мощность
Если вы знаете напряжение и ток, вы можете рассчитать мощность, умножив напряжение на ток в амперах. Если сила тока указана в миллиамперах, разделите результат на 1000. Результат будет в ваттах мощности.
Время от времени вы сталкиваетесь с продуктом или устройством, имеющим маркировку ВА (вольт-ампер). Это обозначение похоже на ватты. KVA (киловольт-ампер) – это киловатты (1000 Вт).
Если известны напряжение и мощность, можно рассчитать ток, разделив мощность на напряжение. Это даст вам ток в амперах.
При первом включении прибора с электродвигателем двигатель потребляет значительно больше тока — в три-пять раз больше, чем указано на этикетке. Вы должны сделать поправку на это. Генераторы и инверторы обычно имеют рейтинг перенапряжения, который показывает максимальную мощность, которая может быть получена в течение короткого периода времени.
Предохранители и автоматические выключатели обычно пропускают избыточный ток в течение короткого времени, прежде чем отключить цепь.
Итак, сколько энергии вам нужно для работы ваших приборов? Для заданного напряжения у вас будет максимальная мощность и ток. Используйте приведенное выше уравнение, чтобы определить, сколько энергии вам нужно. Для нескольких устройств добавьте ток или мощность каждого из них, чтобы получить максимальную необходимую мощность или ток. Все единицы должны быть одинаковыми. Полученное число должно быть меньше, чем у цепи, питающей питание. Вы не должны пытаться запустить блок питания на 100 процентов, хотя кратковременные скачки до этого уровня допустимы.
Примеры
У вас есть три 120-вольтовых прибора. На их этикетках указано, что они потребляют 1 ампер, 2 ампера и 5 ампер соответственно. Общий ток будет 1 + 2 + 5 = 8 ампер. Отсюда можно рассчитать мощность, перемножив напряжение и силу тока: 120 х 8 = 960 Вт.
Для трех приборов на 220 вольт на этикетках указано, что их мощность составляет 100 Вт, 300 Вт и 600 Вт.
Общая мощность будет 100 + 300 + 600 = 1000 Вт. Чтобы найти ток, разделите мощность на напряжение: 1000/220 = 4,54 ампера.
Если у вас смешанные мощность и ток, вы должны преобразовать их в одно или другое. Например, ваши приборы на 120 вольт рассчитаны на 2 ампера, 320 Вт и 450 Вт. Вы должны преобразовать все три в ток или в ватты. Для этого примера мы будем конвертировать в ватты. 2-амперный элемент умножается на 120 вольт, чтобы получить 240 ватт. Затем сложите номинальные мощности (240 + 320 + 450), чтобы получить в сумме 1010 Вт. Ток будет 1010/120 = 8,42 ампер.
Copyright 2012 Университет штата Миссисипи. Все права защищены. Эту публикацию можно копировать и распространять без изменений в некоммерческих образовательных целях при условии указания ссылки на Службу распространения знаний Университета штата Миссисипи.
Автор: Джеймс Р. Вутен , старший специалист III, сельскохозяйственная и биологическая инженерия.
Дискриминация по признаку расы, цвета кожи, религии, пола, национального происхождения, возраста, инвалидности или статуса ветерана является нарушением федеральных законов и законов штата, а также политики MSU и недопустима.
Дискриминация по признаку сексуальной ориентации или групповой принадлежности является нарушением политики MSU и недопустима.
Информационный бюллетень 1954
Служба распространения знаний Университета штата Миссисипи, сотрудничающая с Министерством сельского хозяйства США. Опубликовано во исполнение Актов Конгресса от 8 мая и 30 июня 19 г.14. ГЭРИ Б. ДЖЕКСОН, директор
(POD-12-12)
Как рассчитать максимальный входной ток переменного тока
Как рассчитать максимальный входной ток переменного тока.
AN-21
Знание максимального входного тока источника питания может быть полезным при выборе требований к электроснабжению, выборе автоматического выключателя, входного кабеля переменного тока и выборе разъема и даже при выборе изолирующего трансформатора для плавающих устройств. Рассчитать максимальный входной ток довольно легко, зная несколько основных параметров и простую математику.
Номинальная мощность блока питания высокого напряжения
Все блоки питания Spellman имеют заявленную максимальную мощность в ваттах.
Это первый параметр, который нам понадобится, и его можно получить из технического описания продукта. Большинство блоков питания Spellman имеют максимальную номинальную мощность прямо в номере модели. Как и в этом примере, SL30P300/115 представляет собой блок 30 кВ с положительной полярностью, который может обеспечить максимальную мощность 300 Вт; работает от входной линии 115 В переменного тока.
Эффективность источника питания
Эффективность источников питания представляет собой отношение входной мощности к выходной мощности. Эффективность обычно указывается в процентах или десятичной дроби меньше 1, например, 80% или 0,8. Чтобы вычислить входную мощность, мы берем заявленную максимальную выходную мощность и делим на КПД:
300 Вт / 0,8 = 375 Вт
Коэффициент мощности
Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности к используемой кажущейся мощности. Обычно это выражается в виде десятичного числа меньше 1. Реальная мощность выражается в ваттах, а полная мощность выражается в ВА (вольт-амперах).
375 Вт / 0,65 = 577 ВА
Напряжение входной линии
Нам нужно знать входное напряжение переменного тока, на которое рассчитано устройство. питание от. В приведенном выше примере входное напряжение переменного тока составляет 115 В переменного тока. Это номинальное напряжение, в действительности входное напряжение составляет ±10%. Нам нужно вычесть 10%, чтобы учесть наихудший случай, низкое состояние линии:
115 В перем. тока – 10 % = 103,5 В перем. тока
Максимальный входной ток переменного тока
Если мы возьмем 577 ВА и разделим его на 103,5 В переменного тока, мы получим:
577 ВА / 103,5 В переменного тока = 5,57 ампер .