Расчет электрической мощности трехфазной сети: Онлайн расчет мощности сети по току — Комплексный ремонт квартир, домов, офисов, магазинов в Ульяновске

Содержание

Как найти мощность трехфазной сети по току и напряжению, расчет по формулам

Трехфазные и однофазные сети распространены примерно одинаково в частных и многоквартирных домах. Но стоит заметить, что промышленная сеть является трехфазной по умолчанию и в большинстве случаев к улице, где расположены частные дома или к многоквартирному дому подходит как раз-таки трехфазная сеть. А уже потом ее разветвляют на три однофазные, и заводят к конечному потребителю тока.

Расчет сделан не просто так, а с целью обеспечить максимально эффективную передачу электричества от электростанции к вам, а также преследуется цель наибольшего снижения потерь электричества в транспортировочном процессе, ведь на ток оказывает сопротивление проводник, по которому этот самый ток течет.

Если вам интересно, какая сеть у вас в доме или квартире, то определить это достаточно просто. Если вы откроете электрический щиток и посмотрите, сколько проводов используется для вашей квартиры, то если вы увидите 2 или 3 провода, это однофазная сеть, 1 и 2 провод — это фаза и ноль, 3 провод, если он присутствует — это заземление. В трехфазной же сети проводов будет или 4, или 5. Три фазы А, В,С, ноль и если присутствует — заземляющий проводник.

Так же определяется и количество фаз по так называемому пакетнику, вводному автоматическому выключателю. Для однофазной сети выделяется 2 или 1 сдвоенный кабель, а в трехфазной будет 1 строенный кабель и одинарный. Но не следует забывать о напряжении, с которым нужно быть очень осторожным.

Для того чтобы произвести расчет по току, и расчет по напряжению чтобы узнать мощность несложно, как правило, в трехфазных сетях нуждаются большие энергопотребители. С помощью формулы, приведенной в статье, произвести расчет мощности, используя значения тока и напряжения, вы сможете с легкостью.

Узнаем потребляемую мощность электричества

Итак, перейдем к существу, нам нужно узнать мощность электричества по току и напряжению. Прежде всего нужно знать, сколько потреблять энергии вы будете. Это легко узнать, сопоставив все энергопотребители в вашем доме. Давайте выберем самую распространенную технику, без которой не обойтись современному человеку. Кстати, узнать сколько потребляет тот или иной прибор, можно в паспортных данных вашего электроприбора, или на бирке, которая может быть на корпусе. Начнем с самого высокого потребления напряжения:

Стиральная машина — 2700 Ватт
Водонагреватель (бойлер) — 2000 Ватт
Утюг — 1875 Ватт
Кофеварка — 1200 Ватт
Пылесос — 1000 Ватт
Микроволновая печь — 800 Ватт
Компьютер — 500 Ватт
Освещение — 500 Ватт
Холодильник — 300 Ватт
Телевизор — 100 Ватт

По формуле нам нужно все добавить и поделить на 1000, для перевода из ватт в киловатты.

Суммарно у нас получилось 10975 Ватт, переведем в киловатты, поделив на 1000.

Итого у нас потребление 10.9 кВт.

Для обычного обывателя вполне достаточно и одной фазы. Особенно если вы не собираетесь включать все одновременно, что, конечно же, маловероятно.

Но нужно помнить что потребление тока может быть значительно выше, особенно если вы живете в частном доме и/или у вас есть гараж, тогда потребление одного прибора может составлять 4-5 кВт. Тогда вам будет предпочтительнее трехфазная сеть, как более мощная и позволяющая подключать значительно более мощных потребителей тока.

Трехфазная сеть

Давайте более подробно рассмотрим именно трехфазную сеть, как более предпочтительную для нас. Для начала приведем сравнительную характеристику однофазной и трехфазной сети. Выделим некоторые плюсы и минусы.

Когда используется трехфазная сеть есть вероятность что нагрузка распределиться неравномерно на каждую фазу. Если, к примеру, от первой фазы будет запитан электрический котел и мощный нагреватель, а от второй — телевизор и холодильник, то будет иметь место такое явления, как «перекос фаз» — несимметрия напряжений и токов, что может быть следствием выхода из строя некоторых потребителей тока. Для избежания подобной ситуации следует тщательнее планировать распределение нагрузки еще на начальном этапе проектирования сети.

Также трехфазной сети потребуется большее число проводов, кабелей и автоматических выключателей, пропускающих ток, так как мощность будет значительно выше, соответственно монтаж такой сети будет дороже.

Однофазная сеть по возможной потенциальной мощности уступает трехфазной. Так что если вы предполагаете использовать много мощных потребителей тока, то второй вариант будет соответственно лучше. Для примера, если в дом заходит двужильный (трехжильный если он с заземлением), с линии электропередач, кабель сечением 16 мм2, тогда общая мощность всех электропотребителей в доме не должна превышать 14кВт, как в примере, наведенном выше.

Но если же вы будете использовать то же сечение провода для трехфазной сети, но соответственно кабель будет 4-5 жильным, то уже тогда максимальная суммарная мощность будет равняться уже 42 кВт.

Рассчитываем мощность трехфазной сети

Для расчета примем некий производственный цех, в котором установлены тридцать электродвигателей. В цех заходит четырехпроводная линия, помним что это 3 фазы: A, B, C, и нейтраль(ноль). Номинальное напряжение 380/220 вольт. Суммарная мощность всех двигателей составляет Ру1 — 48кВт, еще у нас есть осветительные лампы в мастерской, суммарная мощность которых составляет Ру2- 2кВт.

Ру — установленная суммарная мощность группы потребителей, по величине равная сумме их заявленных мощностей, измеряется в кВт.
Кс — коэффициент спроса при режиме наивысшей нагрузки. Коэффициент спроса учитывает самое большое возможное число включений приемников группы. Для электродвигателей коэффициент спроса должен брать в расчет величину их загрузки.

Коэффициент спроса для осветительной (освещения) нагрузки, то есть освещения, Кс2-0,9, и для силовой нагрузки, то есть электродвигателей Кс1=0,35. Усредненный коэффициент мощности для всех потребителей cos( φ ) = 0,75. Необходимо найти расчетный ток линии.

Расчет

Подсчитаем расчетную силовую нагрузку P1 = 0,35*48 = 16,8 кВт

и расчетную осветительную нагрузку Р2 = 0,9 *2 = 1.8 кВт.

Полная расчетная нагрузка P = 16,8+1,8=18,6 кВт;

Расчетный ток считаем с помощью формулы:

где

Р — расчетная мощность потребителя (электродвигатели и освещение), кВт;

Uн — напряжение номинальное на клеммах приемника, которое равняется междуфазному (линейному, когда подключается фаза и фаза, тоесть 380 В) то есть напряжению в сети, от которой он запитан, В;

cos ( φ ) — коэффициент мощности приемника.

Таким образом, мы произвели расчет мощности по току, который позволит вам разобраться с трехфазными сетями. Но перейдя непосредственно к монтажу системы не забывайте технику безопасности, ведь ток и напряжение опасное для вашей жизни явление.

формулы для расчета мощностных показателей

Наибольшее распространение в нашей стране получили однофазные и трёхфазные электрические сети. Сетевые компании стремятся к развитию именно трёхфазных распредок, т.к. из них всегда можно сделать однофазные, для питания частных квартир и домов. Однако последнее время и частники стремятся к получению трёхфазного электропитания своих жилых помещений.

Трёхфазная электрическая сеть

Как узнать свою схему

Распределительная сеть, приходящая в квартиры и дома потребителей, сегодня делится приблизительно поровну на: однофазную и трёхфазную. Что касается промышленности, там всегда применяется «трёхфазка». На улицах городов и сёл можно увидеть только сети в трёхфазном исполнении, хотя её могут разделить на однофазную. Обычно это происходит для потребителей с разрешённой мощностью менее 10 000 Вт.

Данное распределение сделано для снижения потерь электрической энергии, чтобы обеспечить наибольшее КПД при передаче мощности от генерирующей станции до конечного потребителя. Потери в трехфазной сети при этом меньше.

Дополнительная информация. Потери электроэнергии – это недоотпуск конечному потребителю электроэнергии, по сравнению с произведённой. Обусловлены ненулевым сопротивлением кабелей, проводов и оборудования. Поэтому протекающему току оказывается сопротивление, что приводит к потерям распределительной сети.

Для определения своего типа подключения не нужно быть электриком. Для начала нужно открыть электрический щит, расположенный либо внутри квартиры/дома, либо на лестничной площадке/ближайшей к дому опоре. Необходимо обратить внимания на подходящий кабель. Наличие от одного до трёх проводов указывает на однофазную сеть, 4-5 проводов – на «трёхфазку». Только не следует прикладывать пальцы к проводам для их подсчёта.

Пример «трёхфазки»

По современным правилам присоединения электроустановок практически все частные жилые дома подключаются по трём фазам с нагрузкой 15 кВт. Также три фазы подводят к большим многоквартирным домам.

Трёхфазное или однофазное подключение

Для начала необходимо разобраться, что предпочтительнее для потребителя. Для этого рассмотрим плюсы и минусы каждого вида подключения.

При использовании «трёхфазки» зачастую неопытные потребители неравномерно распределяют нагрузки по фазам. Например, если в доме на фазе А (так называемая фазная нагрузка) будут «посажены» бойлер и котёл, а на фазе С – люстра и игровая приставка с телевизором, то перекос фаз в такой схеме обеспечен. Чем это грозит? «Всего лишь» выходом из строя дорогостоящих бытовых приборов. Это происходит из-за отсутствия симметрии токов и напряжения в конкретной бытовой цепи. Чтобы этого не происходило, необходимо при распределении нагрузок привлечь опытного специалиста, а не надеяться на собственную смекалку.

Не стоит забывать о большем количестве материала, необходимого для организации схемы с подключением по трём фазам. Провода и автоматы потребуются в существенно большем количестве, что неизбежно отразится на кошельке организатора.

Однофазка при использовании проводов одинакового сечения будет существенно уступать по возможности передачи нагрузки трёхфазке. Поэтому, если планируется большое количество потребителей электрической энергии, вторая предпочтительнее.

Пример однофазки

Например, к потребителю подходит провод с поперечным сечением 16 мм². В этом случае, чтобы избежать его нагрева, общая нагрузка не должна превышать 14 000 Вт. При использовании трёх фаз того же поперечного сечения нагрузка серьёзно увеличится – до 42 000 Вт, что даёт возможность подключения большего количества бытовых потребителей. Однако не стоит забывать, что в этом случае и расход электроэнергии возрастёт пропорционально, а стоимость кВт/ч на сегодняшний день недешёвая.

Пример расчёта мощностных показателей

Теперь для примера расчёта мощности трехфазных сетей рассмотрим абстрактный производственный цех, где есть двадцать электрических двигателей. В главный распределительный щит данного помещения подведена четырёхпроводная кабельная линия (трёхфазка не обходится только тремя фазами: А, В, С, в ней обязательно присутствует ноль N). Напряжение здесь будет 380/220 В. Примем, что общая нагрузка установленных двигателей равна 40 кВт (Ру1=40 кВт). Кроме того, присутствует освещение с общей нагрузкой осветительных приборов в 3 кВт (Ру2=3 кВт).

Ру – общепринятое обозначение установленной мощности всех потребителей, состоящая из мощностных показателей каждого электроприбора в отдельности. Единица измерения – кВт.

Здесь необходимо поговорить о важном параметре при расчёте мощности – коэффициенте спроса (Кс).

Важно! Коэффициент спроса – это отношение максимума нагрузки за 30 минут к их общей паспортной (установленной) мощности. По сути, показывает, какое количество приборов находится в работе в каждый период времени. Часто его обозначают как cosφ.

В рассматриваемом нами примере коэффициент спроса показывает объём загрузки электродвигателей в каждый момент времени. Для осветительной сети промышленного помещения его обычно принимают равным 0,9. Для действующих электродвигателей Кс=0,35. Усреднённый cosφ принимается равным 0,75.

Теперь произведём вычисления. Для начала нужно просчитать отдельно силовую и световую составляющие общей нагрузки:

Р1=0,35*40=14 кВт; Р2=0,9*3=2,7 кВт.

Формула полной нагрузки в этом случае будет следующей:

Р=Р1+Р2=14+2,7=16,7 кВт.

Рассчитать мощность трехфазного тока в нашем случае можно, используя уравнение:

I=1000*P/1,73*Uн* cosφ, где:

Р – расчетная мощность двигателей и освещения, кВт;
Uн – напряжение на приёмнике, в частности междуфазное, равное напряжению в сети. В данном случае равно 380 В;
Cosφ – коэффициент спроса.

Итак, сила тока и мощность трехфазной сети могут быть определены на основе приведённого выше примера. Расчет тока по мощности не менее важен, чем расчет мощностных показателей сети.

Видео

Оцените статью:

Мощность трехфазной сети и ее измерение

В цепи постоянного тока мощность определяется довольно просто – это произведение тока и напряжения. Они не изменяются во времени и есть постоянной величиной, соответственно и мощность является постоянной, то есть система уравновешена.

С сетями переменного напряжения все гораздо сложнее. Они бывают однофазные, двухфазные, трехфазные и т.д. Наибольшее распространение получили однофазные и трехфазные сети в силу своего удобства и наименьших затрат.

Рассмотрим трехфазную систему питания

Такие цепи, могут соединяться в звезду или в треугольник. Для удобства чтение схем и во избежание ошибок фазы принято обозначать U, V, W или А, В, С.

Схема соединения звезда:

Схема соединения фаз в звезду

Для соединения звездой суммарное напряжение в точке N равно нулю. Мощность трехфазного тока в данном случае тоже будет постоянной величиной, в отличии от однофазного. Это значит что трехфазная система уравновешена, в отличии от однофазной, то есть мощность трехфазной сети постоянна. Мгновенно значение полной трехфазной мощности будет равно:

В данном типе соединения присутствуют два вида напряжения – фазное и линейное. Фазное – это напряжение между фазой и нулевой точкой N:

Фазное напряжение в цепи

Линейное – между фазами:

Линейное напряжение

Поэтому полная мощность трехфазной сети для такого типа соединения будет равна:

Но поскольку линейное и фазное напряжение отличаются между собой в , но считается сумма фазовых мощностей. При расчете трехфазных цепей такого типа принято пользоваться формулой:

Или:

Соответственно для активной:

Для реактивной:

Схема соединения в треугольник

Схема соединения обмоток в треугольник

Как видим при таком виде соединения, фазное и линейное напряжение равны, из чего следует, что мощность для соединения в треугольник равна:

И соответственно:

Измерение мощности

Измерение активной мощности в сетях производится с помощью ваттметра

Цифровой ваттметрАналоговый ваттметр

В зависимости от схемы соединения нагрузки и его характера (симметричная или несимметричная) схемы подключения приборов могут разниться. Рассмотрим случай с симметричной нагрузкой:

Схема включения ваттметра при симметричной нагрузке

Здесь измерение проводится всего лишь в одной фазе и далее согласно формуле умножается на три. Этот способ позволяет сэкономить на приборах и уменьшить габариты измерительной установки. Применяется, когда не нужна большая точность измерения в каждой фазе.

Измерение при несимметричной нагрузке:

Схема включения ваттметра при несимметричной нагрузке

Этот способ более точный, так как позволяет измерить мощность каждой фазы, но это требует трех приборов, больших габаритных размеров установки и обработки показаний с трех приборов.

Измерении в цепи без нулевого проводника:

Схема включения ваттметра при отсутствии нулевого провода

Эта схема требует двух приборов. Этот способ основывается на первом законе Кирхгофа

I_A+I_B+I_C=0. Из этого следует, что сумма показаний двух ваттметров равна трехфазной мощности этой цепи. Ниже показана векторная диаграмма для данного случая:

Векторная диаграмма включения двух ваттметров при различных видах нагрузки

Мы можем сделать вывод, что показания приборов зависят не только от величины, но еще и от характера нагрузки.

Из диаграммы следует, что мы можем определить показание приборов аналитически:

Проанализировав полученный результат можем сделать вывод что, при преобладании активной нагрузки (φ=0) результаты измерения ваттметров тождественны (W₁=W₂). При активной и индуктивной (R-L) показания W₁ меньше чем W₂ (W₁<W₂), при φ>60⁰ показания W₁вообще отрицательные (W₁<0).

При активной и емкостной(R-C) и W₁>W₂, а при φ<-60⁰ показания W₂<0.

При современном развитии техники появились цифровые ваттметры. Они в отличии от аналоговых меньше в размерах, гораздо легче и менее габаритны. Более того цифровые ваттметры могут фиксировать ток, напряжение, измерять cosφ в сети и другое. Они позволяют в режиме реального времени отслеживать различные величины и выдавать предупреждения при их отклонении. Это очень удобно и не требуется проводить измерения тока, напряжения, а потом математически это все высчитывать. Цифровой ваттметр заключен в корпус и подключается (для бытовых потребителей) самым обычным способом – как и обычный потребитель — втыканием вилки в розетку.

формулы для расчета показателей > Флэтора

О поражении электрическим током:

Воздействие электротока на человеческий организм. Понятие электротравмы. Подразделение степеней тяжести поражения от удара электрическим током. Классификация электротравматизма. Виды местных электротравм….

24 04 2021 23:29:29

Разветвители для телевизионного кабеля: какие бывают

Какие разветвители для Т В антенны лучше использовать для разделения сигнала на 2, 3 и 4 телевизора. Что такое тройник для телевизионной антенны. Как правильно выбрать краб для антенны для телевизора. Принцип работы сплиттера для спутниковой антенны….

26 03 2021 2:36:23

Степени защиты электрических розеток (IP)

Сейчас существует множество видов розеток, но для разных потребностей существуют различные методы их защиты. Мы расскажем как в них ориентироваться….

17 03 2021 21:33:28

Соединения СИП-кабеля с медными проводами проколом и соединителем

Устройство и характеристики С И П-кабеля. Преимущества С И П-проводов. Марки С И П. Способы соединения разнородных проводов: прокалывающие зажимы, болтовое сочленение и клеммные соединения. Правила соединения С И П-кабеля с медными проводами проколом и соединителем….

05 03 2021 0:32:18

Какой формулой рассчитать мощность резисторов

Существующие разновидности резисторов и формулы расчета их мощности и сопротивления. Параметры резисторного элемента. Как подобрать резистор. Величина напряжения обеспеченная резисторным элементом….

21 02 2021 11:10:11

Контурные токи: калькулятор расчета, примеры применения метода

Определение и суть метода контурных токов. Контурные токи: особенности метода. Разновидности контурного представления. Пример расчета сложных цепей. Преимущества М К Т. Использование планарных графов и метод выделения максимального дерева….

14 02 2021 12:10:49

Гальванизация как технология: гальваностегия и гальванопластика

Что такое процесс гальванизации? Определение гальванического тока. Две электрохимические технологии гальваники: гальванопластика и гальваностегия. Примеры применения гальванирования: аккумуляторные батареи, оцинковка, уменьшение абразивного износа….

11 02 2021 17:34:42

Умный дом — создаем автономную систему

Перечень функций которые выполняет умный дом, варианты применяемого оборудования, а также проектирование умного дома. Как работает система….

07 02 2021 13:43:42

Как паять алюминий в домашних условиях: флюс и припой для пайки

Сложности пайки и лужения алюминия в домашних условиях из-за характерного металлического налета. Виды высокотемпературного припоя и флюсовая компонента для спаивания алюминиевой проводки. Пайка алюминиевых соединений газовой горелкой….

25 01 2021 22:30:50

Понятие (карта) селективности в электрических сетях: функции и виды защиты

Принцип селективности и понятие карты селективностей в электрических цепях. Абсолютная и относительная избирательность для электросети отдельного объекта. Методы построения и виды систем селективной защиты. Селективность по току и/или по временному интервалу срабатывания защиты….

08 01 2021 10:55:25

Виды сетевых кабелей и для чего нужны сетевые провода

Виды сетевого кабеля: от витой пары до оптиволоконных кабелей. Коаксиальный кабель: области и история применения. Витая пара: категории и расшифровки обозначений (маркировок). Оптоволоконные сетевые провода….

29 12 2020 4:50:54

Как сделать внешнюю антенну для 4G модема Yota своими руками

В каких случаях необходимо усиление сигнала для LTE модемов Yota. Виды внешних антенн для роутеров Yota и преимущества их использования. Самодельная антенна для Yota: из банки из алюминия, антенна Харченко и спутниковая антенна….

22 12 2020 21:33:38

Аккумулятор: принцип работы аккумуляторной батарей и схема АКБ

Назначение свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в современном автомобиле. Устройство кислотной аккумуляторной батареи. Принцип работы аккумулятора. Поддержание рабочего режима (правила подзарядки) аккумуляторов. Конструкция щелочных батарей….

10 12 2020 9:58:56

Характеристики аккумуляторной батареи 18650

Устройство и параметры А К Б-18650. Защитная электронная плата аккумуляторной батареи 18650. Аккумулятор А К Б18650: выбор производителей лучшей батарейки. Механическая защита, емкость и токоотдача аккумулятора….

02 12 2020 20:50:42

Расшифровка осциллограммы: измерение осциллографом

Особенности применения цифрового аппарата осциллографа и общие принципы функционирования. Расшифровка осциллограммы. Порядок подключения осциллографов. Возможности двухканального прибора. Определение угла сдвига фаз на осциллограмме….

28 11 2020 11:19:46

Расчет однофазных нагрузок | Режимщик

Расчет однофазных нагрузок

Нагрузка от однофазных ЭП в трехфазной сети определяется так же, как и от трехфазных, при условии, что она равномерно распределена по фазам или ее неравномерность H ≤ 15 % от суммарной номинальной мощности всех приемников, присоединенных к узлу питания.

Однофазные нагрузки включаются на фазное или линейное напряжение. В зависимости от числа однофазных ЭП и схемы их включения в трехфазную сеть при H > 15 % мощность однофазных ЭП приводится к условной трехфазной номинальной мощности Рн.у следующими способами:

— Один ЭП включен на фазное напряжение Рн.у = 3·Рном.ф.

— Один ЭП включен на линейное напряжение Рн.у = 3 ·Рном.л.

При числе однофазных ЭП менее 4 и включенных на фазное напряжение

Рн.у = 3·Рном.ф,

где Рном.ф – номинальная мощность ЭП наиболее загруженной фазы, кВт.

При числе однофазных ЭП менее 4 и при включении их на линейное напряжение в разные плечи трехфазной системы

Рн.у = 3·Рном.ф ,

где Рном.ф определяется как полусумма нагрузок двух плеч, прилегающих к данной фазе;

При смешанной схеме включения однофазных ЭП (одного на фазное, а второго на линейное напряжение) определяются условные мощности, приведенные к каждой фазе, причем за основу расчета принимается большая мощность Рн.у = 3·Рном.ф.

Расчетная активная нагрузка при n ≥ 4 однофазных ЭП с одинаковыми КИ и cosф, независимо от схемы включения определяется по формуле

Ррасч = 3·Ки·Км·Рном.ф,

где Рном.ф – номинальная активная мощность наиболее загруженной фазы.

В этом случае эффективное число ЭП

nэ = 2∑Рн.о/(3Рном),

где ∑Рно – сумма номинальных мощностей однофазных приемников данного расчетного узла;

Рном – номинальная мощность наибольшего однофазного ЭП.

Расчет тока трехфазной сети по мощности онлайн. Подводка электричества к частному дому и расчет нагрузки

При проектировании любых электрических цепей выполняется расчет мощности. На его основе производится выбор основных элементов и вычисляется допустимая нагрузка. Если расчет для цепи постоянного тока не представляет сложности (в соответствии с законом Ома, необходимо умножить силу тока на напряжение – Р=U*I), то с вычислением мощности переменного тока – не все так просто. Для объяснения потребуется обратиться к основам электротехники, не вдаваясь в подробности, приведем краткое изложение основных тезисов.

В цепях переменного тока расчет мощности ведется с учетом законов синусоидальных изменений напряжения и тока. В связи с этим введено понятие полной мощности (S), которая включает в себя две составляющие: реактивную (Q) и активную (P). Графическое описание этих величин можно сделать через треугольник мощностей (см. рис.1).

Под активной составляющей (Р) подразумевается мощность полезной нагрузки (безвозвратное преобразование электроэнергии в тепло, свет и т.д.). Измеряется данная величина в ваттах (Вт), на бытовом уровне принято вести расчет в киловаттах (кВт), в производственной сфере – мегаваттах (мВт).

Реактивная составляющая (Q) описывает емкостную и индуктивную электронагрузку в цепи переменного тока, единица измерения этой величины Вар.

Рис. 1. Треугольник мощностей (А) и напряжений (В)

В соответствии с графическим представлением, соотношения в треугольнике мощностей можно описать с применением элементарных тригонометрических тождеств, что дает возможность использовать следующие формулы
:

S = √P 2 +Q 2
, – для полной мощности;
и Q = U*I*cos⁡ φ , и P = U*I*sin φ – для реактивной и активной составляющих.

Эти расчеты применимы для однофазной сети (например, бытовой 220 В), для вычисления мощности трехфазной сети (380 В) в формулы необходимо добавить множитель – √3
(при симметричной нагрузке) или суммировать мощности всех фаз (если нагрузка несимметрична).

Для лучшего понимания процесса воздействия составляющих полной мощности давайте рассмотрим «чистое» проявление нагрузки в активном, индуктивном и емкостном виде.

Возьмем гипотетическую схему, в которой используется «чистое» активное сопротивление и соответствующий источник переменного напряжения. Графическое описание работы такой цепи продемонстрировано на рисунке 2, где отображаются основные параметры для определенного временного диапазона (t).

Рисунок 2. Мощность идеальной активной нагрузки

Мы можем увидеть, что напряжение и ток синхронизированы как по фазе, так и частоте, мощность же имеет удвоенную частоту. Обратите внимание, что направление этой величины положительное, и она постоянно возрастает.

Как видно на рисунке 3, график характеристик емкостной нагрузки несколько отличается от активной.

Рисунок 3. График идеальной емкостной нагрузки

Частота колебаний емкостной мощности вдвое превосходит частоту синусоиды изменения напряжения. Что касается суммарного значения этого параметра, в течение одного периода гармоники оно равно нулю. При этом увеличения энергии (∆W) также не наблюдается. Такой результат указывает, что ее перемещение происходит в обоих направлениях цепи. То есть, когда увеличивается напряжение, происходит накопление заряда в емкости. При наступлении отрицательного полупериода накопленный заряд разряжается в контур цепи.

В процессе накопления энергии в емкости нагрузки и последующего разряда не производится полезной работы.

Представленный ниже график демонстрирует характер «чистой» индуктивной нагрузки. Как видим, изменилось только направление мощности, что касается наращения, оно равно нулю.

Негативное воздействие реактивной нагрузки

В приведенных выше примерах рассматривались варианты, где присутствует «чистая» реактивная нагрузка. Фактор воздействия активного сопротивления в расчет не принимался. В таких условиях реактивное воздействие равно нулю, а значит, можно не принимать его во внимание. Как вы понимаете, в реальных условиях такое невозможно. Даже, если гипотетически такая нагрузка бы существовала, нельзя исключать сопротивление медных или алюминиевых жил кабеля, необходимого для ее подключения к источнику питания.

Реактивная составляющая может проявляться в виде нагрева активных компонентов цепи, например, двигателя, трансформатора, соединительных проводов, питающего кабеля и т.д. На это тратится определенное количество энергии, что приводит к снижению основных характеристик.

Реактивная мощность воздействует на цепь следующим образом:

не производит ни какой полезной работы;
вызывает серьезные потери и нештатные нагрузки на электроприборы;
может спровоцировать возникновение серьезной аварии.

Именно по этому, производя соответствующие вычисления для электроцепи, нельзя исключать фактор влияния индуктивной и емкостной нагрузки и, если необходимо, предусматривать использование технических систем для ее компенсации.

Расчет потребляемой мощности

В быту часто приходится сталкиваться с вычислением потребляемой мощности, например, для проверки допустимой нагрузки на проводку перед подключением ресурсоемкого электропотребителя (кондиционера, бойлера, электрической плиты и т.д.). Также в таком расчете есть необходимость при выборе защитных автоматов для распределительного щита, через который выполняется подключение квартиры к электроснабжению.

В таких случаях расчет мощности по току и напряжению делать не обязательно, достаточно просуммировать потребляемую энергию всех приборов, которые могут быть включены одновременно. Не связываясь с расчетами, узнать эту величину для каждого устройства можно тремя способами:

При расчетах следует учитывать, что пусковая мощность некоторых электроприборов может существенно отличаться от номинальной. Для бытовых устройств этот параметр практически никогда не указывается в технической документации, поэтому необходимо обратиться к соответствующей таблице, где содержатся средние значения параметров стартовой мощности для различных приборов (желательно выбирать максимальную величину).

Любой электроприбор характеризуется несколькими основными параметрами, среди которых ток и мощность. Иногда в указываются лишь мощность и напряжение, ток в этом случае легко найти, воспользовавшись знаменитыми формулами Ома (разумеется, с рядом оговорок — например, должен быть известен cos). Верно также обратное: зная ток и напряжение, можно выполнить расчет мощности. В глобальной Сети есть много материалов по данной теме, но большая их часть рассчитана на специалистов.

Давайте рассмотрим, что понимают под термином «электрическая мощность», какие существуют ее разновидности и как можно сделать расчет мощности. Физический смысл мощности указывает, насколько быстро в установке (приборе) происходит преобразование электроэнергии в тот или иной вид полезной работы. Вот так все просто! Для неэлектрических же устройств вполне допустимо использовать термин «производительность».

В электротехнике принято разделение, согласно которому существует активная и реактивная мощность. Первая непосредственно преобразуется в полезную работу, поэтому считается основной. Единицей измерения служит Ватт и производные — Киловатт, Мегаватт и пр. На бытовых электроприборах указывается именно она. Хотя это вовсе не означает, что реактивной составляющей нет. В свою очередь вторая — нежелательная, так как в выполнении работы не участвует, а растрачивается на различные виды потерь. Измеряется в «вар» (вольт-ампер реактивный) и производных — киловольт-ампер реактивный и т.д. Сумма активной и реактивной составляющих формируют полную мощность (вольт-ампер, ВА).

Яркий пример потребителя с чистой активной нагрузкой — электрический ТЭН. При прохождении по нему электрического тока генерируется тепло, причем в прямой зависимости. Точно так же действует потребитель реактивной энергии — классический трансформатор. При его работе в витках обмотки создается магнитное поле, которое само по себе не нужно (используется свойство электромагнитной индукции). Магнитопровод намагничивается, происходят потери. Другими словами:

где sin Fi — синус угла между векторами тока и напряжения. Его знак зависит от характера нагрузки (емкостная или индуктивная).

Расчет мощности начинают с определения рода тока: постоянный или переменный, так как формулы не являются универсальными.

В первом случае используется следствие из классического закона Ома. Мощность P является произведением тока I на напряжение U:

P=I*U (Вт=А*В).

При цепи с источником питания учитывается направление ЭДС: это нужно для расчета сопротивления самого источника. Так, генератор или батарея, в которых ток течет от «-» к «+», выдавая энергию в нагрузку цепи, отдает мощность. Если же течение тока противоположно приложенному потенциалу (зарядка аккумуляторной батареи), то имеет место поглощение мощности источником ЭДС.

Формула расчета мощности для (однофазная цепь) учитывает коэффициент — «косинус фи». Он представляет собой отношение активной составляющей мощности к полной. Очевидно, что в случае с ТЭНом косинус будет равняться 1 (идеальный вариант), так как реактивной составляющей нет. Иначе для снижения потерь на стороне генератора применяют различные компенсаторы или иные технические решения.

Таким образом:

Расчет мощности в выполняется для каждой фазы, а полученные значения затем суммируются. Для переменного тока полная мощность рассчитывается как из суммы квадратов активной и реактивной составляющих. Для генерирующих устройств (подстанции) более важно знать именно полную мощность, так как на основе этого подбираются все остальные элементы последующих цепей. Очевидно, что в большинстве случаев нельзя заранее узнать характер нагрузки.

Предисловие

Правильная подводка электричества к частному дому может быть сделана только после тщательного планирования, основанного на данных, полученных в ходе предварительных расчетов.

Cодержание

Подводка электричества к дому является одним из самых важных моментов подготовки строения к вводу в эксплуатацию. Правильная подводка электричества к частному дому может быть сделана только после тщательного планирования, основанного на данных, полученных в ходе предварительных расчетов. В этой статье рассказано о том, как проводится расчет электрических нагрузок в частном доме с целью улучшения экономичности и безопасности эксплуатации приборов.

Индивидуальный дом расположен в местности, где используются электрические воздушные линии. В этом случае неизолированные провода монтируют на фарфоровых или стеклянных изоляторах, укрепленных на деревянных, железобетонных или металлических опорах. Иногда вдоль линии электропередач предусматривают уличное освещение, в этом случае прокладывают еще один провод, который монтируют на тех же опорах. Уличное освещение подключают к «фазному» и нулевому проводам, а для управления ставят выключатель или магнитный пускатель, к контактам которого присоединяют провода для освещения.

В четырехпроводных электрических линиях нулевой провод обязательно заземляют на трансформаторной подстанции, а затем через каждые 100- 200 м по трассе, для чего на опорах устраивают повторные заземления. От четырех-или пятипроводной (с «фонарным» проводом) линии, проходящей вдоль улицы, делают отводы к домам, распределяя нагрузки на каждую фазу более или менее равномерно: при однофазных ответвлениях чередуют от каждой фазы (от первой фазы отвод к первому дому, от второй — ко второй, от третьей — к третьему, к четвертому — снова от первой и т. п.). Второй провод каждого двухпроводного отвода присоединяют к нулевому проводу линии.

Формула расчета нагрузки, мощности и силы тока

Для проведения изысканий может применяться формула расчета тока, которая должна учитывать несколько параметров. Расчет примерный, потому что еще нужно учитывать коэффициент мощности, равный для большинства электропотребителей 0,9-1. Если вы включаете в сеть напряжением 220 В электрическую лампочку 100 Вт, то ток в подводящих проводах 100 Вт/220 В, или 0,45 А (это при коэффициенте мощности равном 1). Если электроприемник имеет коэффициент мощности 0,9, то при мощности 100 Вт и напряжении 220 В сила тока рассчитывается следующим образом: I = W/KU = 100Вт/200Вх0,9=0,5А. Чем меньше коэффициент мощности, тем больше ток и, следовательно, больше потери энергии в проводах за счет их нагревания. Формула расчета нагрузки может быть скорректирована с учетом изменения этих параметров.

Формула мощности нагрузки используется, чтобы подсчитать электрическую потребность нескольких электроприемников, необходимо суммировать их номинальные токи, иногда у всех электроприемников коэффициент мощности одинаков или достаточно близок к единице. При различных значениях коэффициента мощности находят его усредненное значение, а чаще принимают эту величину 0,8-0,9 и вычисляют силу тока, исходя из суммы номинальных мощностей. Нагрузку на фазовый провод от трехфазного электроприемника подсчитывают, исходя из того, что на каждую фазу приходится одна треть мощности и что фазовое напряжение в 1,73 раза меньше линейного: мощность трехфазного электроприемника делят на номинальное линейное напряжение, а коэффициент мощности на 1,73. Потребители, пользующиеся трехфазным током, одну из фаз выделяют для питания однофазных электроприемников, силу тока в этом фазовом проводе определяют, суммируя нагрузки всех трех- и однофазных электроприемников. На ток в других фазовых проводах однофазные электроприемники не влияют, но они определяют ток в нулевом проводе (при включении только трехфазных электроприемников тока в нулевом проводе нет).

Формула расчета силы тока при правильном применении позволяет формировать устойчивую к перепадам напряжения сеть. Практически все электроприемники в вашем доме имеют различное электрическое сопротивление, определяемое результатом деления величин электрического напряжения и силы электрического тока. Электрическое сопротивление (проводника, электроутюга, телевизора и т. п.) в омах (Ом), равно электрическому напряжению в вольтах (В), деленному на силу тока в амперах (А): R = U/I. Если к электроприемнику приложено напряжение 220 В и при этом протекает ток силой 0,5 А, то сопротивление цепи составляет 440Ом. Если сопротивление увеличить, сила тока пропорционально уменьшится. Используя приведенные зависимости: I =W/U и R=U/I, путем арифметических действий получим: WR = U2.

Отсюда, можно, зная величину электрического напряжения и мощность электропотребителя, вычислить его сопротивление. Или вычислить мощность, зная величины R и U. Например, сопротивление электроприемника мощностью 220 Вт составляет 484 Ом, а сопротивление электроприемника мощностью 1 кВт — 48,4 Ом.

Сопротивление проводов электрической сети обычно находится в пределах от долей Ома до 1-2 Ом, нагрев проводов электрическим током зависит от сопротивления и силы тока, поэтому если электрическое соединение сделано плохо (недостаточно затянуты винты, небрежно скручены и зачищены провода), его сопротивление оказывается больше и возникает опасный перегрев, появляется возможность загорания. При коротком замыкании напряжение сети приложено к замкнутым между собой проводам, сопротивление мало, и сила тока возрастает, превосходя допустимые значения. Если при этом нет необходимых мер защиты (например, отсутствуют предохранители), провода также могут загореться.

У домовладельцев возникает вопрос: каким проводом лучше монтировать электропроводку — с медной или алюминиевой жилой? Конечно, вопрос корректен, если подразумеваются одинаковые провода: сечение жилы, тип изоляции и т. п. Удельное сопротивление меди в 1,6 раза меньше, чем удельное сопротивление алюминия. Для передачи одной и той же электрической мощности до опасного нагрева нужно выбрать сечение алюминиевой жилы в 1,6 больше, по сравнению с медной.

Коэффициент теплопроводности меди 390 Вк/м x К, а у алюминия 209 X= Вк / м x К, то есть у меди в 1,7 больше. Это означает, что, если в одном месте медной жилы, например, за счет плохого контакта, возник перегрев — температура повысилась, то такое повышение температуры быстрее будет распределяться по медной жиле по сравнению с алюминиевой. Следовательно, использование медных проводников имеет несомненные преимущества по сравнению с алюминиевыми.

По определению мощность есть энергия в единицу времени, электрическая энергия Е равна: Е = Wt, где t — время.

Измеряют величину Е при помощи электросчетчиков. Если мощность электроприемников суммарно составляет 1 кВт, то за 1 час работы будет израсходован 1 кВт/час, такое же количество электроэнергии израсходуют за 4 часа электроприемники мощностью 250 Вт или электролампа мощностью 100 Вт за 10 часов.

Вам понадобиться: в доме всегда включено много электропотребителей — электрические лампочки, холодильник, телевизор, электронагреватели и т. п. Обычно все они соединены параллельно, однако в редких случаях встречается и последовательное соединение потребителей. Вам, например, необходимо рассчитать, купив новый электроприбор (и зная его мощность и напряжение, которые должны быть приведены в паспорте) не только силу тока через этот прибор, но и какой автомат-предохранитель нужно поставить в цепи прибора, если параллельно ему уже подключены другие. То есть необходимы самые краткие данные для расчета электрических цепей.

Далее, если у вас есть конкретная электрическая цепь, подставляя величины U, Rv R2 и т. д., вы получите необходимые численные значения, только не забудьте все величины записывать в Международной системе единиц СИ — вольтах, амперах, Омах и ваттах. Впрочем, если вы привыкли к лошадиным силам (л. с.), то запомните, что 1 л. с. — 735,5 Вт.

Приведенные сведения из электротехники — тот технический минимум, который вам необходимо знать, чтобы грамотно эксплуатировать электрические системы в своем доме.

Указания по определению и расчету мощностей электрических нагрузок электроприборов с примерами

Далее приведены указания по расчету электрических нагрузок в частном домовладении для улучшения производительности сети. Проводимый предварительно расчет мощности электроприборов позволяет также сократить финансовые затраты на оплату счетов за электроэнергию.

Выберем для составления схемы достаточно типичный вариант двухэтажного дома и последовательно рассмотрим все этапы составления электрической схемы электропроводки.

Для того чтобы провести определение электрических нагрузок, поступим следующим образом: разместим на плане дома по помещениям все электропотребители, которые могут быть включены в доме. Далее представлены практические примеры расчета электрических сетей, которые можно использовать для составления собственного плана.

Первый этаж.

Гостиная 30 м2. Из электропотребителей здесь: телевизор (60 Вт), музыкальный центр (50 Вт), видеоплеер (10 Вт). Для освещения используются люстра (5 лампочек по 60-300 Вт) и два бра по 100 Вт — вместе 500 Вт.
Коридор, крыльцо — освещение электролампами по 100 Вт (всего 200 Вт).
Кухня: электрическая плита (1,5 кВт), стиральная машина (1,8 кВт), электронагреватель (1,5 кВт), холодильник (400 Вт), освещение — люстра (200 Вт) и бра (100 Вт), вместе 300 Вт.

Второй этаж.

Спальня — освещение — бра (200 Вт).
Туалетная комната — освещение (100 Вт).
Холл — освещение (200 Вт).

Для включения всех указанных потребителей монтируют групповую сеть. Групповую сеть выполняют, как правило, тремя группами. Первая группа предназначена для питания осветительных приборов, вторая служит для присоединения штепсельных розеток на 6А без защитных (зануляющих или заземляющих) контактов, третья питает электроприемники, требующие занулений корпуса прибора, например, кухонную плиту. К этой группе присоединяют штепсельные розетки с защитным контактом.

Нельзя объединять нулевые проводники разных групп в провод, который служит для присоединения защитных контактов штепсельных розеток в нулевые проводники, нельзя вводить ни выключатели, ни предохранители. Допускается смешанное питание штепсельных розеток и освещения.

Если поступить по всем правилам, то есть объединим в одну группу осветительные приборы, во вторую — штепсельные розетки на 6А, в третью — штепсельные розетки с защитным контактом, то в итоге получим большой расход проводов. Если проводя расчет электрических нагрузок, пример взять за основу, то стоит провести корректировку мощностей в соответствии с паспортными данными электроприборов.

Методы и формула расчета сопротивления и напряжения электрической нагрузки

Сопротивление нагрузки формула позволяет рассчитывать максимально точно при планировании наиболее эффективной работы сети. Для того чтобы узнать напряжение нагрузки, формула должна включать в себя все параметра работающих приборов. Методы расчета электрических нагрузок в частном домовладении можно посмотреть далее на этой странице в примерах проведения исследований.

Группа № 1

Объединим штепсельные розетки и осветительные приборы в гостиной в группу № 1. Суммарная мощность всех одновременно включенных приборов равна 620 Вт. Представим, что возникла необходимость включить еще настольную лампу, фен для сушки волос, кофемолку, электропаяльник и т. п. — мало ли какие возникают ситуации. Добавим на такие непредвиденные расходы еще 300 Вт — пусть максимальная мощность всех электропотребителей, включенных одновременно в гостиной, достигнет 900 Вт. Не бойтесь в разумных пределах завысить мощность электропотребителей — небольшие дополнительные расходы на электропроводку с лихвой окупятся отсутствием опасности возгорания в вашем доме. Максимальная сила тока в цепи: I= (900Вт) /200В=4,1А.

Величина силы тока на подходе к предохранителю цепи, а ток в проводах, ведущих к бра, будет значительно меньше. Если провод к бра через ответвительную коробку отходит от центральных жил, то сила тока в нем: 100Вт/220В=0,45 А.

К бра можно проложить провод со значительно меньшим сечением.

Максимальная допустимая нагрузка на штепсельную розетку без заземленных контактов 1500 Вт, а количество розеток на 30 м2 гостиной 3-5 штук (по СНиП — 1 розетка на 6-10 м2 жилой площади). Наконец, общий максимальный ток не превышает 6 A, то есть можно использовать 6 A предохранитель для этой части групповой сети. Сейчас используют автоматические выключатели, расцепители которых рассчитаны на 16 A — осветительная сеть и сеть штепсельных розеток.

У нас есть большой «запас прочности», около 12 А (16 А — 4 А), поэтому в группу №1 можно включить освещение кухни, коридора, крыльца, туалетной комнаты и гаража. Тогда суммарная мощность всех электропотребителей в гостиной и осветительных приборов в других комнатах составит около 1,6 кВт, сила тока не превысит 7,3 А, и для этой группы №1 расцепитель автоматического выключателя, рассчитанный на 16 А, нас вполне устроит, так как 16 А, или 3,6 кВт — это мощность всех одновременно включенных потребителей.

Группа №2

В группу № 2 выделим розетки с защитным контактом для электрической плиты, электронагревателя, холодильника и стиральной машины. Суммарная мощность этих приборов 5,3 кВт, а сила тока в цепи группы № 2 составит: I=5,3кВт/220В=24А.

Практически исключаются случаи одновременного включения всех перечисленных приборов, и для этой группы можно использовать автоматический выключатель с расцепителем на силу тока 25 А.

Группа № 3

Наконец, в группу № 3 включите розетки и освещение второго этажа. При указанных выше электропотребителях установите автоматический выключатель на 16 A.

Модуль измерения параметров трехфазной электрической сети МЭ210-701

МЭ210-701 – многофункциональный измерительный преобразователь (МИП) для измерения параметров трехфазной электрической сети, позволяющий собирать профили мощности с выбранным периодом. Накопленные значения хранятся в памяти прибора, благодаря чему МЭ210-701 можно использовать в качестве прибора технического учета. Наличие встроенных дискретных входов и выходов позволяет использовать прибор для мониторинга ячейки КРУ на отходящих линиях.

Используются для расширения сигналов контроллера ОВЕН ПЛК210.

Особенности

Измерение токов, напряжений, межфазных углов электрической сети по трем фазам.
Измерение активной, реактивной, полной, прямой и обратной энергии.
Расчет профилей мощности с заданным интервалом (3, 30 минут, 1 – 4 – 8 – 12 – 24 часа).
Встроенные дискретные входы для съема параметров ТС.
Встроенные дискретные выходы для команд ТУ.
Встроенный архив для оперативных параметров и накопленных значений.
Работа по интерфейсам Ethernet и RS-485.

Варианты применения

Реализация системы технического учета
Встроенный алгоритм расчета профилей мощности позволяет использовать МЭ210-701 в качестве прибора технического учета электроэнергии. Профили мощности (получасовки) сохраняются во встроенный архив МЭ210-701 и могут быть вычитаны как штатным конфигуратором, так и любым ПО по протоколу Modbus.
Система энергомониторинга оборудования
Использование МЭ210-701 в системах энергомониторинга оборудования позволяет контролировать загруженность оборудования, собирать статистику по режимам работы, встроенные дискретные входы позволяют организовать непрерывный контроль наработки оборудования, на основе чего можно принимать решения об оптимизации режимов работы и техническом обслуживании оборудования.
Расчет потребления электроэнергии на единицу произведенной продукции
Настраиваемый интервал расчета профилей мощности позволяет организовать учет электроэнергии по сменам, благодаря чему МЭ210-701 можно использовать в системах расчета энергоэффективности производства.
Мониторинг ячейки КРУ
Помимо мониторинга параметров электрической сети, МИП МЭ210-701 позволяет собирать до 8 дискретных сигналов для контроля положения выключателя, выкатной тележки, заземляющего ножа, сигналов блокировки. Два встроенных реле позволяют организовать управление коммутационным оборудованием.

Трехфазный ток — простой расчет

Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте отзывов, и это обсуждение, в которое я, кажется, время от времени участвую. Хотя некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или факторы, я предпочитаю решать проблему шаг за шагом, используя базовые принципы. Я подумал, что неплохо было бы написать, как я делаю эти расчеты. Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.

Трехфазное питание и ток

Мощность, потребляемая цепью (одно- или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт).Произведение напряжения и тока является полной мощностью и измеряется в ВА (или кВА). Соотношение между кВА и кВт — это коэффициент мощности (pf):

что также может быть выражено как:

Однофазная система — с этим проще всего иметь дело. Учитывая кВт и коэффициент мощности, можно легко рассчитать кВА. Сила тока — это просто кВА, деленная на напряжение. В качестве примера рассмотрим нагрузку, потребляющую 23 кВт мощности при 230 В и коэффициенте мощности 0.86:

Примечание: вы можете выполнять эти уравнения в ВА, В и А или в кВА, кВ и кА в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело. Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

Трехфазная система — Основное различие между трехфазной системой и однофазной системой — это напряжение. В трехфазной системе у нас есть линейное напряжение (V _LL) и фазное напряжение (V _LN), связанные следующим образом:

или как вариант:
Чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать статью
«Введение в трехфазную электрическую мощность».

Для меня самый простой способ решить трехфазные проблемы — это преобразовать их в однофазную.Возьмем трехфазный двигатель (с тремя одинаковыми обмотками), потребляющий заданную кВт. Мощность в кВт на обмотку (однофазная) должна быть разделена на 3. Точно так же трансформатор (с тремя обмотками, каждая из которых идентична), питающий данную кВА, будет иметь каждую обмотку, обеспечивающую треть общей мощности. Чтобы преобразовать трехфазную задачу в однофазную, возьмите общую мощность в кВт (или кВА) и разделите ее на три.

В качестве примера рассмотрим сбалансированную трехфазную нагрузку, потребляющую 36 кВт при коэффициенте мощности 0.86 и линейное напряжение 400 В (В _LL):

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу

Достаточно просто. Чтобы найти мощность при заданном токе, умножьте его на напряжение, а затем на коэффициент мощности, чтобы преобразовать его в W. Для трехфазной системы умножьте на три, чтобы получить общую мощность.

Личная записка по методу
Как правило, я запоминаю методику (а не формулы) и переделываю ее каждый раз, когда делаю расчет. Когда я пытаюсь запомнить формулы, я всегда быстро их забываю или неуверен, правильно ли я их запоминаю. Мой совет — всегда старайтесь запоминать метод, а не просто запоминать формулы. Конечно, если у вас есть суперспособность запоминать формулы, вы всегда можете придерживаться этого подхода.

Использование формул

Вывод формулы — пример

Сбалансированная трехфазная система с общей мощностью P (Вт), коэффициентом мощности pf и линейным напряжением В _LL

Преобразование в однофазную проблему:
P1ph = P3

Полная мощность одной фазы S _{1 фаза} (ВА):
S1ph = P1phpf = P3 × pf

Фазный ток I (A) — полная однофазная мощность, деленная на напряжение между фазой и нейтралью (и дано В _LN = В _LL / √3):
I = S1phVLN = P3 × pf3VLL

Упрощение (и с 3 = √3 x √3):
I = P3 × pf × VLL

Приведенный выше метод основан на запоминании нескольких простых принципов и манипулировании проблемой, чтобы дать ответ.

Для получения того же результата можно использовать более традиционные формулы. Их можно легко вывести из вышеприведенного, например:

I = W3 × pf × VLL, дюйм A

Несбалансированные трехфазные системы

Вышеупомянутое относится к сбалансированным трехфазным системам. То есть ток в каждой фазе одинаковый, и каждая фаза обеспечивает или потребляет одинаковое количество энергии. Это типично для систем передачи энергии, электродвигателей и аналогичного оборудования.

Часто, когда задействованы однофазные нагрузки, например, в жилых и коммерческих помещениях, система может быть несбалансированной, так как каждая фаза имеет разный ток и доставляет или потребляет разное количество энергии.

Сбалансированные напряжения

К счастью, на практике напряжения имеют тенденцию быть фиксированными или очень небольшими. В этой ситуации, немного подумав, можно распространить вышеупомянутый тип расчета на трехфазные системы с несимметричным током.Ключом к этому является то, что сумма мощности в каждой фазе равна общей мощности системы.

Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V _LL) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 A, фаза 2 = 70 A, фаза 3 = 82 A

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18400 ВА = 18,4 кВА
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16100 ВА = 16,1 кВА
Полная мощность фазы 3 = 82 x 230 = 18 860 ВА = 18.86 кВА
Общая трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА

Аналогично, учитывая мощность в каждой фазе, вы можете легко найти фазные токи. Если вам также известен коэффициент мощности, вы можете преобразовать его из кВА в кВт, как показано ранее.

Несбалансированные напряжения

Если напряжения становятся несимметричными или есть другие соображения (например, несбалансированный фазовый сдвиг), то необходимо вернуться к более традиционному анализу сети.Системные напряжения и токи можно найти, подробно изобразив схему и используя законы Кирхгофа и другие сетевые теоремы.

Сетевой анализ не является целью данной заметки. Если вас интересует введение, вы можете просмотреть наш пост: Теория сети — Введение и обзор

КПД и реактивная мощность

Другие факторы, которые следует учитывать при проведении расчетов, могут включать эффективность оборудования.Зная, что эффективность энергопотребляющего оборудования — это выходная мощность, деленная на входную, опять же, это легко подсчитать. Реактивная мощность не обсуждается в статье, а более подробную информацию можно найти в других примечаниях (просто воспользуйтесь поиском на сайте).

Сводка

Помня, что трехфазная мощность (кВт или кВА) просто в три раза больше однофазной мощности, любую трехфазную задачу можно упростить. Разделите кВт на коэффициент мощности, чтобы получить кВА. ВА — это просто ток, умноженный на напряжение, поэтому знание этого и напряжения может дать ток.При расчете тока используйте фазное напряжение, которое связано с линейным напряжением квадратным корнем из трех. Используя эти правила, можно решить любую трехфазную задачу без необходимости запоминать и / или прибегать к формулам.

Трехфазный ток — простой расчет

Расчет тока в трехфазной системе был поднят на нашем сайте отзывов, и это обсуждение, в которое я, кажется, время от времени участвую.Хотя некоторые коллеги предпочитают запоминать формулы или факторы, я предпочитаю решать проблему шаг за шагом, используя базовые принципы. Я подумал, что неплохо было бы написать, как я делаю эти расчеты. Надеюсь, это может оказаться полезным для кого-то еще.

Трехфазное питание и ток

Мощность, потребляемая цепью (одно- или трехфазной), измеряется в ваттах Вт (или кВт). Произведение напряжения и тока является полной мощностью и измеряется в ВА (или кВА).Соотношение между кВА и кВт — это коэффициент мощности (pf):

что также может быть выражено как:

Примечание: вы можете выполнять эти уравнения в ВА, В и А или в кВА, кВ и кА в зависимости от величины параметров, с которыми вы имеете дело.Чтобы преобразовать ВА в кВА, просто разделите на 1000.

или как вариант:
Чтобы лучше понять это или получить больше информации, вы можете прочитать статью
«Введение в трехфазную электрическую мощность».

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
трехфазная мощность 36 кВт, однофазная мощность = 36/3 = 12 кВт
теперь просто следуйте описанному выше однофазному методу

Личная записка по методу
Как правило, я запоминаю методику (а не формулы) и переделываю ее каждый раз, когда делаю расчет. Когда я пытаюсь запомнить формулы, я всегда быстро их забываю или неуверен, правильно ли я их запоминаю. Мой совет — всегда старайтесь запоминать метод, а не просто запоминать формулы. Конечно, если у вас есть суперспособность запоминать формулы, вы всегда можете придерживаться этого подхода.

Использование формул

Вывод формулы — пример

Преобразование в однофазную проблему:
P1ph = P3

Полная мощность одной фазы S _{1 фаза} (ВА):
S1ph = P1phpf = P3 × pf

Упрощение (и с 3 = √3 x √3):
I = P3 × pf × VLL

I = W3 × pf × VLL, дюйм A

Несбалансированные трехфазные системы

Сбалансированные напряжения

Например, возьмем трехфазную систему 400 В (V _LL) со следующими нагрузками: фаза 1 = 80 A, фаза 2 = 70 A, фаза 3 = 82 A

линия к нейтрали (фаза) напряжение В _LN = 400 / √3 = 230 В
Полная мощность фазы 1 = 80 x 230 = 18400 ВА = 18,4 кВА
Полная мощность фазы 2 = 70 x 230 = 16100 ВА = 16,1 кВА
Полная мощность фазы 3 = 82 x 230 = 18 860 ВА = 18.86 кВА
Общая трехфазная мощность = 18,4 + 16,1 + 18,86 = 53,36 кВА

Несбалансированные напряжения

Сетевой анализ не является целью данной заметки. Если вас интересует введение, вы можете просмотреть наш пост: Теория сети — Введение и обзор

КПД и реактивная мощность

Сводка

Калькулятор трехфазной мощности переменного тока (сбалансированная нагрузка) • Калькуляторы электрических, радиочастотных и электронных устройств • Онлайн-преобразователи единиц

Однофазное и трехфазное питание

Однофазное питание похоже на небольшую сельскую дорогу, обеспечивающую ограниченную мощность.Трехфазное питание похоже на магистраль и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий

Однофазный распределительный трансформатор, устанавливаемый на столб, установленный в жилом районе в Канаде

Термин «фаза» относится к распределению электрической энергии. Для людей, которые не разбираются в электричестве, однофазное и трехфазное питание можно сравнить с этими картинками. Однофазная сеть похожа на небольшую дорогу с ограниченной мощностью и в основном используется для жилых домов. Это просто и выгодно.Однако его нельзя использовать для работы трехфазных высокоэффективных двигателей. Это компромисс. С другой стороны, трехфазное питание похоже на шоссе и обычно предоставляется для коммерческих и промышленных зданий и очень редко для жилых домов. Все мощные нагрузки, такие как водонагреватели, большие двигатели и кондиционеры, получают питание от трехфазного источника питания.

В однофазном питании используются два или три провода. Всегда есть один провод питания, называемый фазным проводом или проводом под напряжением, и один нейтральный провод.Между этими двумя проводами течет ток. Если в однофазной системе есть заземляющий провод, то используются три провода. Однофазное питание хорошо, когда активны типовые нагрузки, то есть традиционное (лампы накаливания) освещение и обогрев. Этот тип распределения мощности не подходит для электродвигателей большой мощности.

Блок трехфазных понижающих трансформаторов для энергоснабжения небольшого промышленного объекта.

В трехфазной системе используются три провода питания (также называемые проводами под напряжением или линиями).Каждый провод несет синусоидальный ток со сдвигом фазы 120 ° относительно двух других проводов. Трехфазная система может использовать три или четыре провода. С четвертым нейтральным проводом трехфазная система может обеспечивать три отдельных однофазных источника питания, например, в жилых районах. Нагрузки (дома) подключаются таким образом, чтобы от каждой фазы потреблялась примерно одинаковая мощность. Нейтральный провод часто имеет уменьшенный размер, потому что фазные токи компенсируют друг друга, и если нагрузки хорошо сбалансированы, ток, протекающий по нейтральному проводу, почти равен нулю.Трехфазная система питания позволяет подавать постоянный поток энергии с постоянной скоростью. Это позволяет нам подключать больше нагрузки.

Определения и формулы

Генерация трехфазных напряжений

Простой трехфазный генератор имеет три отдельные идентичные катушки (или обмотки), которые расположены так, что между тремя напряжениями (фазами) существует разность фаз 120 ° индуцируется в каждой из обмоток. Эти три фазы независимы друг от друга. Мгновенные значения напряжения в каждой фазе равны

, где U _p — пиковое напряжение или амплитуда в вольтах, ω — угловая частота в радианах в секунду и t время в секундах.Индуцированное напряжение в обмотке 2 отстает от напряжения в обмотке 1 на 120 °, а индуцированное напряжение в обмотке 3 отстает от напряжения в обмотке 1 на 240 °. Векторная диаграмма напряжений генератора и их формы сигналов показаны на рисунке ниже:

Если коэффициент мощности равен 1, то каждое фазное напряжение, ток и мощность в трехфазной системе смещены относительно двух других на 120 °. ; последовательность фаз на этом рисунке — U₁, U₂, U₃, потому что U₁ ведет к U₂, U₂ ведет к U₃, а U₃ ведет к U₁.

Преимущества трехфазных систем

Трехфазные двигатели имеют простую конструкцию, высокий пусковой крутящий момент, более высокий коэффициент мощности и высокий КПД, они более компактны и с меньшими потерями по сравнению с однофазными двигателями.
Передача и распределение трехфазного питания дешевле, чем однофазное питание. Это позволяет использовать более тонкую проволоку, что значительно снижает материальные и трудовые затраты.
В отличие от пульсирующей однофазной мощности, производимой однофазной системой, трехфазная мгновенная мощность является постоянной, что обеспечивает плавную и безвибрационную работу двигателей и другого оборудования.
Трехфазные электрические трансформаторы имеют меньшие размеры по сравнению с однофазными трансформаторами.
Трехфазная система может использоваться для питания однофазной нагрузки.
Выпрямление постоянного тока трехфазного напряжения намного более плавное, чем выпрямление однофазного напряжения.

Последовательность фаз

Это последовательность, в которой напряжений в трех фазах достигают положительного максимума. Последовательность фаз также называется порядком фаз. На рисунке выше последовательность фаз 1-2-3, потому что фаза 1 достигает положительного максимума раньше, чем фаза 2, а фаза 3 достигает положительного максимума позже фазы 2.Обратите внимание, что нас не волнует направление вращения генератора, потому что мы можем обойти генератор с ротором, вращающимся по часовой стрелке, посмотреть на противоположную сторону ротора и обнаружить, что он вращается против часовой стрелки. Что нас интересует, так это порядок или последовательность напряжений , которые вырабатываются генератором.

Чтобы определить последовательность фаз на векторной диаграмме, вы должны знать, что все вектора вращаются против часовой стрелки .Например, на этих трех рисунках последовательность фаз снова равна U₁, U₂, U₃:

Фазное напряжение и фазный ток

Фазное напряжение (также между фазой и нейтралью) — это напряжение между каждой из трех фаз и нейтральная линия. Ток, протекающий через каждую фазу к нейтральной линии, называется фазным током.

Линейное напряжение и линейный ток

Линейное напряжение (также линейное или межфазное) — это напряжение между любой парой фаз или линий.Ток, протекающий через каждую линию, называется линейным током.

Сбалансированные и несимметричные системы и нагрузки

В сбалансированной (или симметричной) трехфазной системе питания каждая из фаз потребляет одинаковый ток и ток нейтрали, и, следовательно, мощность нейтрали равна нулю. Амплитуда и частота напряжений и токов одинаковы. Каждое напряжение отстает от предыдущего на 2π / 3, или 1/3 цикла, или 120 °. Сумма трех напряжений равна нулю:

То же самое можно сказать и о токах в сбалансированной системе:

Если три нагрузки, подключенные к трем линиям, имеют одинаковое значение и коэффициент мощности, их еще называют сбалансированными.

Линейные и нелинейные нагрузки

В линейных нагрузках в цепях переменного тока напряжения и токи синусоидальны, и в любой момент ток прямо пропорционален напряжению. Примерами линейных нагрузок являются нагреватели, лампы накаливания, конденсаторы и катушки индуктивности. Закон Ома применим ко всем линейным нагрузкам. В линейных нагрузках коэффициент мощности равен cos φ . Дополнительную информацию о нелинейных нагрузках вы найдете в нашем калькуляторе VA в ватт.

В нелинейных нагрузках ток не пропорционален напряжению и содержит гармоники сетевой частоты 50 или 60 Гц.Примерами нелинейных нагрузок являются компьютерные блоки питания, лазерные принтеры, светодиодные и CFL-лампы, контроллеры двигателей и многие другие. Искажение формы волны тока приводит к искажению напряжения. Закон Ома не распространяется на нелинейные нагрузки. В нелинейных нагрузках коэффициент мощности не равен cos φ .

Соединение звездой (или звездой) и треугольником

Три обмотки трехфазного генератора могут быть подключены к нагрузке с помощью шести проводов, по два на каждую обмотку.Для уменьшения количества проводников обмотки подключаются к нагрузке с помощью трех или четырех проводов. Эти два метода называются соединением по схеме «треугольник» (Δ) и «звезда» (звезда или Y).

При соединении треугольником начальная клемма каждой обмотки подключается к конечной клемме следующей обмотки, что позволяет передавать мощность только по трем проводам.

Соединения звезда или звезда (слева) и треугольник (справа)

В системе со сбалансированным треугольником напряжения равны по величине, различаются по фазе на 120 ° и их сумма равна нулю:

В сбалансированной четырехпроводной системе звезды с тремя одинаковыми нагрузками, подключенными к каждой фазе, мгновенный ток, протекающий через нейтральный провод, представляет собой сумму трех фазных токов i , i и i , который имеет равные амплитуды I _p и разность фаз 120 °:

Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной звездой

Соединение звездой; I , I и I — фазные токи, которые равны линейным токам

Общая мощность в трехфазной системе — это сумма мощностей, потребляемых нагрузкой в трех фазах.Поскольку для сбалансированной нагрузки мощность, потребляемая в каждой фазовой нагрузке, одинакова, общая активная мощность во всех трех фазах составляет

, где 90 — это угол разности фаз между током и напряжением. Как и в трехфазной системе звезда, среднеквадратичное напряжение фазы U _фазы и линейное U _L RMS связаны как

, а линейный среднеквадратичный ток равен среднеквадратичному току фазы,

полная активная мощность определяется следующим уравнением:

Общая реактивная мощность

Комплексная мощность

И полная полная мощность

Напряжение и мощность в сбалансированном Трехфазная нагрузка, подключенная по схеме «треугольник»

Подключение по схеме «треугольник»; I ₁₃, I ₂₃ и I ₃₃ — фазные токи, а I ₁, I ₂ и I ₃ — линейные токи; I _L = √3 ∙ I _ph

При соединении треугольником здесь нет нейтральной линии, и конец одной обмотки генератора соединен с началом другой обмотки.Фазное напряжение — это напряжение на одной обмотке. Линейное напряжение — это напряжение между двумя фазами или также на обмотке. Итак, получается, что действующее значение напряжения на обмотке и между двумя фазами одинаково, и мы можем записать, что для соединения треугольником

При соединении треугольником фазные токи — это токи, протекающие через фазные нагрузки. Мы рассматриваем сбалансированную систему, поэтому среднеквадратичные фазные токи I _p1, I _p2 и I _p3 равны по величине ( I _p) и различаются по фазе. друг от друга на 120 °:

Как мы упоминали выше, полная мощность в трехфазной системе является суммой мощностей, потребляемых нагрузкой в трех фазах:

, где φ — разность фаз угол между током и напряжением.Как и в трехфазной системе треугольником, действующее значение напряжения фазы U _фазы и линии U _L RMS одинаковы,

, а линейный среднеквадратичный ток и фазный среднеквадратичный ток связаны как

активная мощность определяется следующим уравнением:

Общая реактивная мощность составляет

Комплексная мощность составляет

И полная полная мощность составляет

Обратите внимание, что уравнения выше для мощности в соединениях звезды и треугольника одинаковы.Они используются в этом калькуляторе.

Идентичная форма этих формул для соединений звезды и треугольника иногда вызывает недоразумение, потому что можно прийти к неправильному выводу, что можно подключить двигатель, используя соединение треугольником или звездой, и потребляемая мощность не изменится. Это, конечно, неправильно. И если мы изменим звезду на дельту в нашем калькуляторе для той же нагрузки, мы увидим, что мощность и потребление тока, конечно, изменится.

Рассмотрим пример.Трехфазный электродвигатель был включен в треугольник и работал на полной номинальной мощности при сетевом напряжении U _L при сетевом токе I _L. Его полная полная мощность в ВА составила

Затем двигатель снова подключили звездой. Линейное напряжение, приложенное к каждой обмотке, было уменьшено до 1/1,73 линейного напряжения, хотя сетевое напряжение осталось прежним. Ток на обмотку был уменьшен до 1 / 1,73 нормального тока для соединения треугольником.Полная мощность также была уменьшена:

То есть полная мощность при соединении звездой составляет только одну треть мощности в треугольнике для того же импеданса нагрузки. Очевидно, что общий выходной крутящий момент для двигателя, подключенного по схеме звезды, составляет лишь одну треть от общего крутящего момента, который тот же двигатель может создать при работе в треугольнике.

Другими словами, хотя новая мощность для соединения звездой должна быть рассчитана по той же формуле, следует подставить другие значения, а именно напряжение и ток, оба уменьшенные на 1.73 (квадратный корень из 3).

Расчет сбалансированной нагрузки на основе известных значений напряжения, тока и коэффициента мощности

Следующие формулы используются для расчета сбалансированной (равной в каждой фазе) нагрузки на основе известных значений напряжения, тока и коэффициента мощности (опережающего или запаздывающего).

Импеданс нагрузки,

В полярной форме:

В декартовой форме:

Расчет тока и мощности на основе известного напряжения и нагрузки

Фазный ток

Из закона Ома:

Преобразование из декартовой в полярную форму и наоборот

Для преобразования из декартовых координат R, X в полярные координаты | Z |, φ используйте следующие формулы:

Треугольник импеданса

где R всегда положительный, а X положительный для индуктивной нагрузки (запаздывающий ток) и отрицательный для емкостной нагрузки (опережающий ток).

Сопротивление нагрузки

R _ф. и реактивность нагрузки X _{ф. Нагрузка}

Параллельное соединение RLC

Для расчета используйте наш калькулятор импеданса параллельной цепи RLC.

Нагрузка RLC серии

Последовательное соединение RLC

Для расчета используйте наш Калькулятор импеданса цепи последовательного RLC.

Дополнительную информацию об импедансе нагрузки RLC можно найти в наших калькуляторах импеданса:

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Индуктивная нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z _ф. = 5 + j3 Ом подключен звездой к трехфазному источнику питания 400 В 50 Гц (напряжение сети). Рассчитайте фазное напряжение U _ф., фазовый угол _ф., фазный ток I _ф., линейный ток I _L, активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, а комплекс S мощность.

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z _ф. = 15 ∠60 ° Ω подключена звездой к трехфазному источнику питания с фазой на -нейтральное напряжение 110 В 50 Гц. Определите тип нагрузки, линейное напряжение U _L, фазовый угол φ _ф., фазный ток I _ф., линейный ток I _L, активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, а комплекс S мощность.Как изменится ток и потребляемая активная мощность, если одна и та же нагрузка будет подключена по схеме треугольника?

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Напряжение 230 В, 50 Гц между фазой и нейтралью прикладывается к трем соединенным звездой идентичным катушкам с эквивалентной схемой, состоящей из сопротивления R _ф. = 20 Ом и индуктивность L _ф. = 440 мГн, соединенных последовательно. Рассчитайте фазное напряжение U _ф., фазовый угол _ф., фазный ток I _ф., линейный ток I _L, активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, а комплекс S мощность.Найдите линейный ток и потребляемую мощность для той же нагрузки, подключенной по схеме треугольника. Подсказка: используйте наш калькулятор импеданса цепи последовательного RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Симметричный трехфазный генератор между фазой и нейтралью 230 В питает подключенную звездой нагрузку с запаздывающим коэффициентом мощности 0,75. Сила тока в каждой строке составляет 28,5 А. Рассчитайте полное сопротивление нагрузки, сопротивление и реактивное сопротивление для каждой фазы.Рассчитайте также общую, активную и реактивную мощность. Опишите, что произойдет, если мы изменим соединение со звезды на треугольник для той же нагрузки. Подсказка: используйте режим расчета мощности и нагрузки из заданного напряжения и тока для расчета импеданса нагрузки, затем используйте мощность и ток из напряжения и нагрузки, чтобы ответить на последний вопрос.

Пример 5. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Нагрузка из трех одинаковых катушек с сопротивлением R _ф. = 10 Ом и индуктивностью л. к трехфазному источнику питания с напряжением фаза-нейтраль 120 В 60 Гц.Рассчитайте линейное напряжение U _L, фазовый угол φ _ф., фазный ток I _ф., линейный ток I _L, активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, а комплекс S мощность. Как изменится ток и мощность, если одна и та же нагрузка будет подключена по схеме треугольника? Подсказка: используйте наш калькулятор импеданса цепи последовательного RL, чтобы определить импеданс каждой катушки, а затем введите его в этот калькулятор.

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Нагрузка с тремя равными сопротивлениями Z _ф. = 7 — j5 Ω подключена по схеме треугольника к трехфазной сети 208 В 60 Гц (линейное напряжение). источник питания. Определите тип нагрузки (резистивно-емкостную или резистивно-индуктивную), фазное напряжение U _ф., фазовый угол _ф., фазный ток I _ф., линейный ток I _L , активный P , реактивный Q , кажущийся | S |, а комплекс S мощность.

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Сбалансированная нагрузка подключена звездой к симметричному трехфазному генератору 208 В (линейное напряжение) 60 Гц. Ток в каждой фазе I _ф. = 20 А и отстает на 15 ° от фазного напряжения. Найдите фазное напряжение, полное сопротивление нагрузки в полярной и комплексной форме для каждой фазы, активной и реактивной мощности.

Эту статью написал Анатолий Золотков

Трехфазное питание, значения напряжения и тока

Трехфазное соединение треугольником: линия, фазный ток, напряжения и мощность в конфигурации Δ

Что такое соединение треугольником (Δ) ?

Delta or Mesh Connection ( Δ ) Система также известна как Трехфазная трехпроводная система ( 3-фазная 3-проводная ) и является наиболее предпочтительной системой для передачи электроэнергии переменного тока при распределении, Обычно используется соединение звездой.

В системе соединения Delta (также обозначается Δ ) начальные концы трех фаз или катушек соединены с конечными концами катушки. Или начальный конец первой катушки соединен с конечным концом второй катушки и так далее (для всех трех катушек), и это выглядит как замкнутая сетка или цепь, как показано на рис. (1).

Проще говоря, все три катушки соединены последовательно, образуя тесную сеть или цепь. Из трех переходов вынуты три провода, и все токи, исходящие из перехода, считаются положительными.

В соединении треугольником соединение трех обмоток выглядит как короткое замыкание, но это не так, , если система сбалансирована, то значение алгебраической суммы всех напряжений вокруг сетки равно нулю в соединении треугольником .

Когда клемма разомкнута в Δ, то нет возможности протекать токи с базовой частотой вокруг замкнутой ячейки.

Также прочтите:

На заметку: В конфигурации «Дельта», в любой момент, значение ЭДС одной фазы равно результату ЭДС двух других фаз, но в противоположном направлении.

Рис (1). 3-фазная мощность, значения напряжения и тока при соединении треугольником (Δ)

Значения напряжения, тока и мощности при соединении треугольником (Δ)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, фазных напряжений и Питание в трехфазной системе переменного тока треугольником.

Линейные напряжения (V _L) и фазные напряжения (V _Ph) при соединении треугольником

На рис.2 видно, что между двумя клеммами имеется только одна фазная обмотка (т.е.е. между двумя проводами имеется одна фазная обмотка). Следовательно, в соединении Delta, напряжение между (любой парой) двух линий равно фазному напряжению фазной обмотки , которая подключена между двумя линиями.

Поскольку последовательность фаз R → Y → B, направление напряжения от фазы R к фазе Y положительное (+), а напряжение фазы R опережает напряжение фазы Y на 120 °. Аналогично, напряжение фазы Y опережает фазное напряжение B на 120 °, а его направление положительно от Y к B.

Если линейное напряжение между;

Строка 1 и строка 2 = V _RY
Строка 2 и строка 3 = V _YB
Строка 3 и строка 1 = V _BR

Затем мы видим, что V _RY ведет V _YB на 120 ° и V _YB отводы V _BR на 120 ° .

Предположим,

V _RY = V _YB = V _BR = V _L …………… (сетевое напряжение)

Тогда

V _L = V _PH

И.е. при соединении треугольником, линейное напряжение равно фазному напряжению .

Линейные токи (I _L) и фазные токи (I _Ph) при соединении треугольником

Как видно из приведенного ниже (рис. 2), общий ток каждой линии равен разность векторов между двумя фазными токами в соединении треугольником , протекающем по этой линии. т.е.

Ток в линии 1 = I ₁ = I _R — I _B
Ток в линии 2 = I ₂ = I _Y — I _R
Ток в линии 3 = I ₃ = I _B — I _Y

{Векторная разница}

Рис (2).Линейный и фазовый ток и линейное и фазовое напряжение в соединении треугольником (Δ)

Ток линии 1 можно найти, определив разность векторов между I _R и I _B, и мы можем сделать это, увеличив I _B. Вектор в обратном порядке, так что I _R и I _B образуют параллелограмм. Диагональ этого параллелограмма показывает разность векторов I _R и I _B, которая равна току в строке 1 = I ₁.Более того, перевернув вектор I _B, он может указывать как (-I _B), следовательно, угол между I _R и -I _B (I _B, когда перевернут = -I _B) составляет 60 °. Если,

I _R = I _Y = I _B = I _PH …. Фазные токи

Тогда;

Ток, протекающий в строке 1, будет;

I _L или I ₁ = 2 x I _PH x Cos (60 ° / 2)

= 2 x I _PH x Cos 30 °

= 2 x I _PH x ( √3 / 2) …… Так как Cos 30 ° = √3 / 2

I _L = √3 I _PH

i.е. При соединении по схеме треугольник, линейный ток в √3 раза больше фазного тока.

Точно так же мы можем найти токи расширения двух линий, как указано выше. т.е.

I ₂ = I _Y — I _R… Векторная разность = √3 I _PH

I ₃ = I _B — I _Y… Разность векторов = √3 I _PH

As, все токи в линии равны по величине, т.е.

I ₁ = I ₂ = I ₃ = I _L

Следовательно,

IL = √3 I _PH

Это видно на рисунке выше;

Линейные токи отстоят друг от друга на 120 °
Линейные токи отстают на 30 ° от соответствующих фазных токов
Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями составляет (30 ° + Ф), т.е.е. каждый линейный ток отстает на (30 ° + Ф) от соответствующего линейного напряжения.

Связанный пост: Осветительные нагрузки, соединенные звездой и треугольником

Питание в соединении треугольником

Мы знаем, что мощность каждой фазы;

Мощность / Фаза = В _{PH x} I _PH x CosФ

И суммарная мощность трех фаз;

Общая мощность = P = 3 x V _{PH x} I _PH x CosФ … .. (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения при соединении треугольником;

I _PH = I _L / √3….. (Из I _L = √3 I _PH)

V _PH = V _L

Ввод этих значений в уравнение мощности ……. (1)

P = 3 x V _L x (I _L / √3) x CosФ …… (I _PH = I _L / / √3)

P = √3 x√ 3 x V _L x (I _L / √3) x CosФ… {3 = √3x√3}

P = √3 x V _L x I _L x CosФ …

Следовательно доказано;

Питание в треугольнике ,

P = 3 x V _{PH x} I _PH x CosФ ….или

P = √3 x V _L x I _L x CosФ

Где Cos Φ = коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током (а не между линейным током и линейным напряжением).

То же самое объясняется в MCQ трехфазной цепи с пояснительным ответом (MCQ № 1)

Полезно запомнить:

При соединении звездой и треугольником общая мощность при сбалансированной нагрузке равна .

Т.е. Общая мощность в трехфазной системе = P = √3 x V _L x I _L x CosФ

Полезно знать:

Сбалансированная система — это система, в которой:

Напряжения всех трех фаз равны по величине
Напряжения всех фаз совпадают по фазе друг с другом i.е. 360 ° / 3 = 120 °
Все трехфазные токи равны по величине
Все фазные токи синфазны друг другу, т.е. 360 ° / 3 = 120 °
Трехфазная сбалансированная нагрузка — это система, в которой нагрузка подключенные к трем фазам, идентичны.

Также прочтите:

Объяснение электрической мощности — Часть 3: Сбалансированное трехфазное питание переменного тока

Большие трехфазные двигатели и оборудование, которым они управляют, должны одинаково потреблять мощность от каждой из трех фаз сети.Однако этого часто не происходит. Дисбаланс и гармоники могут вызвать нестабильность, а вибрация двигателя снижает как эффективность, так и срок службы. Дисбаланс также может вызвать сбои в работе однофазных нагрузок. Все это может снизить качество вашей электроэнергии, что приведет к штрафным санкциям со стороны вашей электросети.

В этом блоге мы опишем сбалансированные трехфазные системы питания, в которых каждая из фаз потребляет одинаковый ток. В следующих статьях блога, опубликованных позже, мы расскажем о несбалансированной мощности.

В нашем предыдущем блоге было показано, как бесступенчатые мгновенные формы сигналов тока и мощности могут быть просто представлены одними числами: параметрами. Возможно, наиболее полезными являются активная, реактивная и полная мощности.

Активная мощность выполняет полезную работу, протекает через резистивную часть сети и имеет то же среднее значение, что и мгновенная мощность. Реактивная мощность проходит через индуктивную часть цепи на 90 ° позже и имеет среднее значение, равное нулю. Полная мощность — это общая мощность, которую видит коммунальное предприятие.Коэффициент мощности — это активная полная мощность.

Сбалансированные индуктивные / резистивные нагрузки

Трехфазные резистивные нагрузки просты, поэтому мы сразу перейдем к индуктивным нагрузкам (которые также включают в себя резистивный компонент).

В сбалансированной системе полная активная / реактивная / полная мощности — это просто сумма их соответствующих фазных мощностей.

Базовая трехфазная система питания с тремя индуктивными нагрузками по 600 ВА. (Красный, зеленый и синий цвета фаз предназначены только для демонстрации и не соответствуют никаким стандартам)

Сумма каждого из напряжений (и токов) в нейтральной точке всегда равна нулю.В сбалансированной системе ток нейтрали и мощность нейтрали равны нулю. Вы можете думать о сбалансированной трехфазной системе как о трех однофазных системах, подключенных к нейтральной линии.

Формы сигналов напряжения и тока в сбалансированной системе

Формы сигналов трехфазного напряжения и тока

Каждое напряжение отстает от предыдущего на 120 ° (посмотрите на пересечения нуля). Двигатель также снова вносит свой собственный фазовый сдвиг на 30 ° между напряжением и током.

Векторная (векторная диаграмма) показывает ту же информацию, что и формы сигналов.

На этой векторной диаграмме показаны только основные значения.Длины линий представляют собой среднеквадратичные значения, а их высота над исходной точкой показывает мгновенные значения. Все вращается со скоростью 60 раз в секунду против часовой стрелки. Опять же, напряжения фаз B и C отстают на 120 ° и 240 °, а фазные токи A, B и C отстают на 30 °, 150 ° и 270 °.

Вы также можете нарисовать векторную диаграмму для каждой гармонической составляющей (но только основная составляющая обычно переносит полезную энергию).

Системы Y и треугольник

Различия между системами Y и Δ

Существуют различия между системами 4-проводного соединения WYE (Y) и 3-проводного треугольника (Δ).Несбалансированность легче всего продемонстрировать в системах Y, поэтому с этого момента мы снова будем в основном их рассматривать. Процедуры расчета дисбаланса в основном одинаковы для Y и Δ, но разница заключается в используемых уравнениях.

Трехфазное питание, значения напряжения и тока

Трехфазное соединение звездой: линия, фазный ток, напряжения и мощность в конфигурации Y

Что такое соединение звездой (Y)?

Star Connection ( Y ) Система также известна как Трехфазная четырехпроводная система (, 3-фазная 4-проводная ) и является наиболее предпочтительной системой для распределения питания переменного тока, а для передачи — Delta соединение обычно используется.

В системе соединения Star (также обозначается Y ) начальные или конечные концы (аналогичные концы) трех катушек соединяются вместе, образуя нейтральную точку. Или

Звездное соединение получается путем соединения вместе одинаковых концов трех катушек, либо «Пуск», либо «Завершение». Остальные концы присоединяются к линейным проводам. Общая точка называется нейтральной или звездной точкой , которая представлена N .(Как показано на рис. 1)

Звездное соединение также называется трехфазной 4-проводной (3-фазной, 4-проводной) системой.

Также читайте:

Если сбалансированная симметричная нагрузка подключена к трехфазной системе параллельно, то три тока будут протекать по нейтральному проводу, количество которых будет одинаковым, но они будут отличаться на 120 ° (не в фазе) , следовательно, векторная сумма этих трех токов = 0. т.е.

I _R + I _Y + I _B = 0 …………….Victorially

Напряжение между любыми двумя клеммами или напряжение между линией и нейтралью (точка звезды) называется фазным напряжением или напряжением звезды, обозначенным как V _Ph . Напряжение между двумя линиями называется линейным напряжением или линейным напряжением и обозначается V _L .

Соединение звездой (Y) Трехфазное питание, значения напряжения и тока

Значения напряжения, тока и мощности при соединении звездой (Y)

Теперь мы найдем значения линейного тока, линейного напряжения, фазного тока, фазы Напряжения и мощность в трехфазной системе переменного тока звездой.

Линейные напряжения и фазные напряжения при соединении звездой

Мы знаем, что линейное напряжение между линией 1 и линией 2 (из рис. 3а) составляет

В _RY = В _R — В _Y …. (Разность векторов)

Таким образом, чтобы найти вектор V _RY, увеличьте вектор V _Y в обратном направлении, как показано пунктирной линией на рис. 2. Аналогичным образом на обоих концах вектора V _R и Vector V _Y образуют перпендикулярные пунктирные линии, которые выглядят как параллелограмм, как показано на рис. (2).Диагональная линия, разделяющая параллелограмм на две части, показывает значение V _RY. Угол между векторами V _Y и V _R составляет 60 °.

Следовательно, если

V _R = V _Y = V _B = V _PH

, то

V _RY = 2 x V _PH x Cos (60 ° / 2)

= 2 x V _PH x Cos 30 °

= 2 x V _PH x (√3 / 2) …… Так как Cos 30 ° = √3 / 2

V _RY = √3 V _PH

Аналогично,

V _YB = V _Y — V _B

V _YB = √3 V _PH

V _BR = V _B — V _R

V _BR = √3 V _PH

Следовательно, доказано, что V _RY = V _YB = V _BR равно линейные напряжения (V _L) при соединении звездой , следовательно, при соединении звездой;

В _L = √3 В _PH или V _L = √3 E _PH

Линейные и фазовые напряжения при соединении звездой

Из рисунка 2 видно, что;

Линейные напряжения отстоят друг от друга на 120 °
Линейные напряжения на 30 ° опережают соответствующие фазные напряжения
Угол Ф между линейными токами и соответствующими линейными напряжениями составляет (30 ° + Ф), т.е.е. каждый линейный ток отстает (30 ° + Ф) от соответствующего сетевого напряжения.

Связанная публикация: Осветительные нагрузки, соединенные звездой и треугольником

Линейные токи и фазные токи при соединении звездой

Из рис. Линейный ток такой же, как и в фазных обмотках, к которым подключена линия. т.е.

Ток в линии 1 = I _R
Ток в линии 2 = I _Y
Ток в линии 3 = I _B

Поскольку текущие токи во всех трех линиях одинаковы, и поэтому индивидуальный ток в каждой строке равен соответствующему фазному току;

I _R = I _Y = I _B = I _PH ….Фазный ток

Линейный ток = Фазный ток

I _L = I _PH

Проще говоря, значения линейных токов и фазных токов одинаковы в Star Connection .

Соединение звездой (Y): значения линейных токов и напряжений и фазных токов и напряжений

Мощность при соединении звездой

В трехфазной цепи переменного тока общая истинная или активная мощность является суммой трехфазной мощности.Или сумма всех трех фазных мощностей — это полная активная или истинная мощность.

Следовательно, полная активная или истинная мощность в трехфазной системе переменного тока;

Общая истинная или активная мощность = 3-фазная мощность

Или

P = 3 x V _{PH x} I _PH x CosФ … .. уравнение… (1)

Мы знаем, что значения фазного тока и фазного напряжения при соединении звездой;

I _L = I _PH

V _PH = V _L / √3 ….. (От В _L = √3 В _PH )

Ввод этих значений в уравнение мощности ……. (1)

P = 3 x (V _L / √3) x I _L x CosФ …….…. (V _PH = V _L / √3)

P = √3 x√3 x (V _L / √3) x I _L x CosФ….… {3 = √3x√3 }

P = √3 x V _L x I _L x CosФ

Следовательно, доказано;

Power in Star Connection ,

P = 3 x V _{PH x} I _PH x CosФ или

P = √3 x V _L x I _L x CosФ

То же самое объясняется в MCQ трехфазной цепи с пояснительным ответом (MCQ No.1)

Аналогично,

Общая реактивная мощность = Q = √3 x V _L x I _L x SinФ

Где Cos Φ = коэффициент мощности = фазовый угол между фазным напряжением и фазным током, а не между линейным током и линейным напряжением.

Полезная информация : Реактивная мощность индуктивной катушки принимается за положительную (+), а конденсатора — за отрицательную (-).

Также полная полная мощность трех фаз;

Полная полная мощность = S = √3 x V _L x I _L Или,

S = √ (P ² + Q ²)

Также читается:

3 — Возвращение к расчетам фаз переменного тока — Dataforth

Преамбула

Это примечание по применению является продолжением
Указания по применению AN109, которые содержат систему переменного тока
определения и основные правила расчетов с примерами.Читателю предлагается ознакомиться с AN109, Ссылки 3,
4 и 5 в качестве фона для данной инструкции по применению.

Трехфазная система напряжения

Системы трехфазного напряжения состоят из трех
синусоидальные напряжения равной величины, равной частоты
и разделены на 120 градусов.

На рисунке 1 показаны функции косинуса в реальном времени и
соответствующее обозначение вектора для трехфазного межфазного
Система напряжения с V12 линейного напряжения в качестве ссылки.

Обзор свойств системы трехфазного напряжения

Трехфазные питающие напряжения и системы нагрузки имеют два
базовые комплектации; 4-проводная звезда и 3-проводная
«Дельта». На рисунке 2 показан базовый трехфазный четырехпроводной звездой.
сконфигурированная система напряжения с V1N в качестве эталона и
На рисунке 3 показана трехпроводная система напряжения с конфигурацией треугольником.
с V12 в качестве ссылки соответственно.

Важные определения, соглашения и правила расчета
как для 3-фазной 4-проводной схемы «звезда», так и для 3-проводной схемы «треугольник»
сконфигурированные системы напряжения описаны в следующих
список без «беспорядочной» векторной математики.

Ориентация фазора:

По определению, все синусоидальные векторы вращаются в
против часовой стрелки с {1-2-3} или {3-2-1}
последовательность и углы измеряются как положительные в
против часовой стрелки. 4-проводная 3-фазная система звезды
показан на рисунке 2 с V1N, выбранным в качестве эталона. В
линейные напряжения составляют V12, V23 и V32 с линейно-
нейтральные напряжения показаны как V1N, V2N и V3N.Фигура
3 показаны правильные линейные векторные напряжения для 3-х фазного преобразователя.
фаза 3-проводная конфигурация треугольника с выбранным вектором V12
в качестве ссылки. Примечание: любой вектор может быть выбран как
ссылка, выбор совершенно произвольный.

Чередование фаз:

Последовательность фаз определяет последовательную синхронизацию, по которой
каждый вектор линейного напряжения отстает друг от друга линейное напряжение
вектор против часовой стрелки.Рисунки 1, 2 и
3 показана последовательность фаз {1-2-3}. Последовательность {1-2-3}
означает, что V12 опережает V23 на 120 градусов, а V23 опережает
V31 на 120 градусов. Кроме того, V1N опережает V2N на 120
градусов, а V2N опережает V3N на 120 градусов. это
необходимо установить последовательность фаз перед выполнением
любые вычисления для того, чтобы вычисленный вектор вектора
углы могут быть правильно расположены друг относительно друга.

Есть только две допустимые последовательности фаз; {1-2-3}
последовательность и последовательность {3-2-1}. Обе эти фазы
последовательность определяется тем, как 3-фазный трансформатор
линии питания (L1, L2, L3) подключены и промаркированы.
На рисунке 4 показана последовательность {3-2-1} относительно
{1-2-3} последовательность. Примечание: последовательность фаз может быть
можно изменить, просто поменяв местами соединения любых двух
из трех (L1, L2, L3) линий питания; однако это
должно выполняться только в соответствии со всеми надлежащими
нормы и правила, а также одобрение заводского инжиниринга
персонал.

Индексы:

Поддержание правильного порядка нижних индексов для всех векторов
количество — один из важнейших ключей к успеху
3-х фазные расчеты. На рисунке 4 показан правильный нижний индекс
порядок для каждой из двух различных фазовых последовательностей. Для
последовательность {1-2-3}, правильный порядок индексов [12],
[23] и [31]; тогда как правильный порядок нижнего индекса для
последовательность {3-2-1} — это [32], [21] и [13].

Нижний индекс:

После определения последовательности фаз и правильного
индексы обозначены, расчеты по этим
индексы вместе с условными обозначениями, принятыми для
Версия закона Ома для переменного тока предотвратит угловые ошибки.

По соглашению, V12 — это падение напряжения вектора плюс (1) к
минус (2) в направлении тока, протекающего из точки
(1) к точке (2) и равен этому току, умноженному
импедансом переменного тока между точками (1) и (2).Для
пример в векторной записи;

Сложение / вычитание фазора:

Правильная запись в нижнем индексе устанавливает правильный метод
для векторного сложения / вычитания векторов. На рисунке 2
фазоры линейного напряжения в этой трехфазной {1-2-3}
Последовательная 4-проводная система «звезда» состоит из линейно-нейтральной
векторные напряжения следующим образом;

Если среднеквадратичные напряжения между фазой и нейтралью равны (стандарт
сбалансированной системы), то приведенные выше уравнения показывают, что все
линейные напряжения питания фазора — фаза-нейтраль.
напряжения, умноженные на 3, и подводят фазу к нейтрали
векторы напряжения на 30 градусов .Например, стандартный
4-проводная трехфазная система звездой с фазным напряжением
120 вольт и V1N, выбранных в качестве опорного фазора на
ноль градусов имеет линейное напряжение;

V12 = 208∠ 30 °; V23 = 208∠ -90 °; V31 = 208∠ 150 °.

Важная концепция: 3-фазный, 3-проводной, треугольник, сконфигурированный
система уравновешивания напряжений фактически не имеет линейно-
нейтральные напряжения, такие как звездочка.Тем не менее
дельта-фазное напряжение, как показано на Рисунке 3, все еще может быть
построенный из теоретического набора сбалансированных 3-фазных
линейные напряжения, как показано выше. В
отношения с этими теоретическими напряжениями чрезвычайно
полезен для определения углов дельта-фазора.

Процедуры, инструкции и формулы расчетов

Следующий список процедур, рекомендаций и формул
проиллюстрировать схему расчета трехфазного фазора
количества с использованием типовых данных паспортной таблички, взятых из
отдельные единицы нагрузки.

Расчеты производятся следующим образом;

Идентифицируйте последовательность фаз; {1-2-3} или {3-2-1}
Определить индексы; [12], [23], [31] или [32], [21], [13]
Предположим, что линейные токи L1, L2, L3 текут к нагрузкам.
и нейтральный (обратный) ток течет к источнику питания.
Ток нагрузки и падение напряжения должны соответствовать
обозначения подстрочных индексов, как определено ранее.
Используйте «Закон Ома для переменного тока» для расчета величин
и углы каждой отдельной однофазной нагрузки
Текущий. См. AN109 компании Dataforth, ссылка 1.
Важные понятия: линейные токи как для звезды, так и для
3-фазные нагрузки, сбалансированные по схеме треугольника, рассчитываются с использованием
следующие отношения;
Входная мощность переменного тока = 3 x (Vline) x (Iline) x PF
PF — косинус угла, на который прямая
токи опережают или отстают от линейного напряжения.Фактическое трехфазное напряжение между фазой и нейтралью
существуют в конфигурациях звезды; тогда как они
теоретический в дельта-конфигурациях. Например,
принять любую сбалансированную 3-фазную нагрузку на 10 ампер
линейного тока и коэффициент мощности запаздывания 0,866 (30 °). Если
системная последовательность {1-2-3} и V12 является справочным,
тогда I1 = 10∠ -60 °; I2 = 10∠ 180 °; I3 = 10∠ 60 °.
Определите количество треугольников мощности; Вт «P»
и VAR «Q» для каждой нагрузки. Ссылка на обзор 1.
Суммировать ранее рассчитанную индивидуальную нагрузку
токи с использованием правильной записи индекса для определения
каждая отдельная линия ток
Наконец, просуммируйте все отдельные треугольники мощности нагрузки.
количества (Вт «P» и VAR «Q») для определения
количество треугольников мощности системы; P, Q и PF.Это
этот последний шаг, который определяет, как загружается система
население ведет себя.

Примеры расчетов

В следующих примерах предполагается типичное напряжение 208–120 вольт.
трехфазная конфигурация 4 звезды с чередованием фаз
из {1 2 3}, и V12 выбран в качестве ссылки. Это звёздочка
система; однако нагрузки, подключенные между каждым из
три отдельные линии питания (L1, L2, L3) составляют
208-вольтная 3-проводная конфигурация, треугольник.Три категории
однофазные нагрузки принимаются для следующих
расчеты. Эти категории идентичны тем
определено в Руководстве по применению AN109 (Ссылка 1) и
перечисленные ниже с необходимыми данными паспортной таблички.

Выходные киловатты; КВт, КПД (опция), PF = 1
Выходная мощность в лошадиных силах; Л.с., КПД, P
Входная кВА; КВА, ПФ, КПД 100%.

В таблице 1 приведены расчетные значения для предполагаемого
население этих нагрузок. Читатели должны проверить эти
расчеты. Dataforth предлагает интерактивный Excel
рабочая книга, аналогичная таблице 1, которая автоматически
рассчитывает все величины трехфазной системы. Видеть
Ссылка 2 для загрузки загрузите этот файл Excel.

Пример расчета для нагрузок между фазой и нейтралью

Трехфазные звездообразные системы с нейтралью могут иметь одинаковые или
неравные отдельные однофазные нагрузки, подключенные между
любой из линий питания (L1, L2, L3) и нейтраль.Системы
сбалансированы, если все нагрузки между фазой и нейтралью идентичны.

На рисунке 5 показаны три группы однофазных линейно-нейтральных
нагрузки, подключенные по трехфазной системе «звезда».
Эта конфигурация однофазных нагрузок может быть
рассматривается как составная несбалансированная звездообразная нагрузка

На рисунке 6 показаны три группы однофазных межфазных
нагрузки, подключенные по трехфазной системе «звезда».Этот
конфигурацию однофазных нагрузок можно рассматривать как
композитная несбалансированная дельта-нагрузка

На рисунке 7 показаны группа сбалансированных нагрузок звездой и группа
сбалансированных дельта-нагрузок, обе из которых (могут быть)
подключен по трехфазной системе звездой.

Таблица 1 представляет собой составной набор расчетных результатов для
конфигурации, показанные на рисунках 5, 6 и 7.Эти
расчеты предполагают произвольную популяцию типа
загружает ранее определенные и использует все правила, процедуры и определения, как показано выше. В
Результаты системы из расчетов Таблицы 1 показаны ниже.
в таблицах 2 и 3.

Напряжение сети V12 (208 при нулевом градусе) является опорным для
указанные выше текущие углы.

Читателям предлагается проверить эти расчеты.

Как упоминалось выше, Dataforth предоставляет интерактивный
Файл Excel, предназначенный для увлеченного исследователя.
при расчете системных токов и сопутствующей мощности
уровни. Этот файл позволяет исследователю ввести паспортную табличку.
данные по всем системным нагрузкам; после этого все линии тока
векторов и мощности рассчитываются автоматически.
«Интерактивная рабочая тетрадь по Excel для трех-
Расчет фаз переменного тока »можно загрузить с
Веб-сайт Dataforth, см. Ссылку 2.

Рисунок 8 — иллюстрация изолированного истинного значения Dataforth.
Модуль ввода RMS, SCM5B33. Эта функция также
доступен в корпусе на DIN-рейку; DSCA33. Dataforth
имеет набор модулей преобразования сигналов, разработанных
специально для измерения переменного среднеквадратичного значения высокого напряжения
параметры с использованием встроенного затухания. Читатель
рекомендуется посетить ссылки 1, 6, 7 и 8.Ссылки на Dataforth

Читателю предлагается посетить веб-сайт Dataforth и
изучить их полную линейку изолированного преобразования сигнала
модули и соответствующие примечания по применению, см. ссылки
показано ниже.

Dataforth Corp., http://www.dataforth.com
Dataforth Corp., AN110 Excel
Интерактивная работа
Книга для расчетов трехфазного переменного тока
Dataforth Corp., Примечание по применению AN109,
Измерения однофазного переменного тока
Dataforth Corp., AN109 Excel
Интерактивная работа
Книга для расчетов однофазного переменного тока
Национальный электротехнический кодекс контролируется Национальной пожарной службой
Агентство по охране, NFPA
Dataforth Corp.

Как найти мощность трехфазной сети по току и напряжению, расчет по формулам

Узнаем потребляемую мощность электричества

Трехфазная сеть

Рассчитываем мощность трехфазной сети

Расчет

формулы для расчета мощностных показателей

Как узнать свою схему

Трёхфазное или однофазное подключение

Пример расчёта мощностных показателей

Видео

Мощность трехфазной сети и ее измерение

Рассмотрим трехфазную систему питания

Схема соединения в треугольник

Измерение мощности

формулы для расчета показателей > Флэтора

Расчет однофазных нагрузок | Режимщик

Расчет однофазных нагрузок

Расчет тока трехфазной сети по мощности онлайн. Подводка электричества к частному дому и расчет нагрузки

Негативное воздействие реактивной нагрузки

Расчет потребляемой мощности

Формула расчета нагрузки, мощности и силы тока

Указания по определению и расчету мощностей электрических нагрузок электроприборов с примерами

Методы и формула расчета сопротивления и напряжения электрической нагрузки

Модуль измерения параметров трехфазной электрической сети МЭ210-701

Особенности

Варианты применения

Трехфазный ток — простой расчет

Трехфазный ток — простой расчет

Однофазное и трехфазное питание

Определения и формулы

Генерация трехфазных напряжений

Преимущества трехфазных систем

Последовательность фаз

Фазное напряжение и фазный ток

Линейное напряжение и линейный ток

Сбалансированные и несимметричные системы и нагрузки

Линейные и нелинейные нагрузки

Соединение звездой (или звездой) и треугольником

Напряжение и мощность в сбалансированной трехфазной нагрузке, соединенной звездой

Напряжение и мощность в сбалансированном Трехфазная нагрузка, подключенная по схеме «треугольник»

Расчет сбалансированной нагрузки на основе известных значений напряжения, тока и коэффициента мощности

Импеданс нагрузки,

Расчет тока и мощности на основе известного напряжения и нагрузки

Фазный ток

Сопротивление нагрузки

Нагрузка RLC серии

Примеры расчетов

Пример 1. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Пример 2. Расчет мощности и тока по заданным напряжению и нагрузке

Пример 3. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 4. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Пример 5. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 6. Расчет мощности и тока по заданному напряжению и нагрузке

Пример 7. Расчет мощности и нагрузки по заданным напряжению и току

Трехфазное питание, значения напряжения и тока

Объяснение электрической мощности — Часть 3: Сбалансированное трехфазное питание переменного тока

Сбалансированные индуктивные / резистивные нагрузки

Формы сигналов напряжения и тока в сбалансированной системе

Системы Y и треугольник

Трехфазное питание, значения напряжения и тока

3 — Возвращение к расчетам фаз переменного тока — Dataforth

Преамбула

Трехфазная система напряжения

Обзор свойств системы трехфазного напряжения

Процедуры, инструкции и формулы расчетов

Примеры расчетов

You may also like...

Почему не греют батареи отопления: Не греет батарея отопления. Что делать?

Как установить в раковину смеситель: Как установить смеситель на раковину: руководство по установке

Теплица своими руками из пластиковых окон: Теплица из б/у пластиковых дверей своими руками

Добавить комментарий Отменить ответ