Chuyển đổi Ampe thành Watts: quy tắc và ví dụ thực tế về chuyển đổi đơn vị điện áp và dòng điện

Chủ sở hữu nhà riêng, căn hộ, biệt thự hoặc phòng tiện ích nhỏ được nối điện thường cần chuyển đổi ampe thành watt hoặc giải bài toán nghịch đảo. Để thực hiện chuyển đổi các đơn vị xác định đặc điểm hiện tại, các công thức nổi tiếng dựa trên định luật Ohm được sử dụng.

Chúng tôi sẽ cho bạn biết cách dịch chính xác các đơn vị vật lý. Ngoài ra, bài viết chúng tôi trình bày còn cung cấp các phương pháp xác định công suất hoạt động và dòng điện khởi động của các thiết bị gia dụng. Các sắc thái của việc tính toán mặt cắt ngang của các thành phần dây điện sẽ được thảo luận.

Xác định sức mạnh của các thiết bị được kết nối

Để tính giá trị công suất tối đa có thể có trong một đoạn mạch, cần tổng hợp các chỉ số của tất cả các thiết bị được kết nối. Nhưng không phải mọi thứ đều đơn giản như vậy: nhiều thiết bị trong số này là hệ thống điện động phức tạp, vì vậy các thông số của chúng phải được xác định chính xác.

Thành phần năng lượng hoạt động và biểu kiến

Công suất hoạt động (hoặc tiêu thụ) của thiết bị (P) xác định tổn thất điện năng không thể khắc phục được trong quá trình vận hành. Chính chỉ số này mà công tơ điện sẽ tính toán và do đó, nó ảnh hưởng đến lượng tài nguyên (tiền) chi ra trong quá trình vận hành thiết bị.

Thành phần hoạt động tính bằng watt được chỉ định cho tất cả người tiêu dùng điện. Tuy nhiên, có một chỉ báo khác - hệ số công suất (cos(f)), có thể được tìm thấy trong tài liệu kỹ thuật, cũng như trên các tấm hoặc nhãn đặc biệt có các thông số chính.

Thông qua đó bạn có thể tính toán tổng công suất (S) thiết bị theo công thức sau:

S = P / cos(f)

Ý nghĩa vật lý của các đại lượng này có thể được mô tả như sau: một dòng điện có toàn bộ công suất chạy từ nguồn (máy biến áp) đến thiết bị điện, thiết bị này sẽ chuyển đổi thành phần hoạt động của nó và trả thành phần (phản kháng) còn lại trở lại mạng. Do đó, tải trên các thành phần mạch (dây điện và cầu dao) phải được tính toán có tính đến toàn bộ công suất.

Bạn có thể tính toán tổng công suất bằng cách sử dụng dữ liệu có trong bảng dữ liệu kỹ thuật của thiết bị hoặc trên bảng tên của động cơ điện.

Đối với hầu hết các thiết bị gia dụng, hệ số này bằng 1, do đó công suất tác dụng và công suất biểu kiến ​​là như nhau. Nhưng nếu thiết bị tiêu thụ điện có tụ điện (tụ điện) hoặc cuộn cảm thì thành phần phản ứng sẽ xuất hiện.

Bạn cần chú ý đến các loại thiết bị sau:

• tủ lạnh;
• máy giặt;
• máy điều hoà;
• máy bơm;
• lò nướng và bếp cảm ứng;
• đèn huỳnh quang;
• TV;
• máy tính và các thiết bị điện tử khác.

Cũng thường xuyên để hệ thống điện của nhà riêng hoặc cơ sở kinh doanh kết nối máy với động cơ điện, máy hàn hồ quang và các thiết bị khác có tổng công suất cao hơn đáng kể so với mức tiêu thụ. Vì vậy, bạn cần đọc kỹ đặc tính kỹ thuật của thiết bị trước khi kết nối chúng với mạng.

Dòng khởi động của máy nén và động cơ

Nếu các thiết bị gia dụng được trang bị động cơ điện, máy nén, dây tóc hoặc máy biến áp ở đầu vào nguồn điện thì khi thiết bị bắt đầu hoạt động, dòng điện khởi động sẽ xuất hiện trong thời gian ngắn (TÔI_P). Giá trị của chúng có thể cao hơn nhiều lần so với giá trị danh nghĩa (TÔI_N), được chỉ định trong hộ chiếu thiết bị.

Các đại lượng này có liên hệ với nhau theo công thức sau:

TÔI_P = k * tôi_N

Đây k – hệ số bội hiện tại bắt đầu.

Tài liệu dành cho động cơ điện chứa tất cả dữ liệu cần thiết để tính toán dòng điện khởi động, bao gồm cả hệ số nhân (cột cuối cùng)

Chỉ số đa bội vượt quá giá trị “2” đối với các thiết bị gia dụng thông thường sau:

• bơm chìm;
• tủ lạnh và tủ đông;
• máy hút bụi mạnh mẽ;
• Máy giặt;
• Hệ thống phân chia;
• lò vi sóng;
• đèn neon;
• một số loại dụng cụ điện (máy khoan, máy khoan búa, máy nén).

Việc tính toán tổng công suất khi có các thiết bị như vậy trong mạch phải được thực hiện có tính đến dòng điện khởi động của chúng. Vì thời gian tiêu thụ điện năng tăng lên là nhỏ và khó có khả năng chuyển mạch đồng bộ nên chỉ cần sử dụng một thiết bị có dòng điện khởi động mạnh nhất là đủ.

Cường độ dòng điện và các thông số nối dây

Để xác định mặt cắt yêu cầu của dây dẫn điện và đánh giá ngắt mạch chuyển đổi tổng số watt thành ampe và thu được giá trị của dòng điện liên tục tối đa.

Mối tương quan giữa mặt cắt ngang của lõi và dòng điện tối đa cho phép đi dây được thực hiện bằng cách sử dụng các bảng do nhà sản xuất cáp cung cấp. Tùy thuộc vào nhà sản xuất, các chỉ số chính có thể khác nhau một chút, nhưng chúng phải luôn tuân thủ GOST 31996-2012 hiện hành.

Ví dụ về bảng tương ứng giữa tiết diện của dây dẫn mang dòng và dòng điện liên tục cho phép lớn nhất tùy thuộc vào phương pháp đi dây

Đôi khi họ chọn hệ thống dây điện không có tiết diện tối thiểu cho phép mà có tiết diện lớn hơn một chút.Điều này là hợp lý vì dự trữ băng thông cho phép bạn kết nối các thiết bị điện mới mà không cần tháo dỡ các thiết bị cũ và lắp đặt cáp mới tốn kém.

Các thông số có thể cài đặt đến bảng điện bộ ngắt mạch được chọn sao cho nó được đảm bảo ngắt nếu dòng điện vượt quá giá trị được xác định là mức tối đa cho phép đối với hệ thống dây điện được lắp đặt.

Dòng điện định mức của máy (TÔI_N) được tính toán dựa trên dòng điện cho phép của cáp (TÔI_P) theo công thức sau:

TÔI_N <= tôi_P / 1.45

Thông thường, máy điện có giá trị danh nghĩa lớn nhất trong số các giá trị cho phép được chọn để giảm thiểu khả năng tắt máy khi mạch điện có tải nặng nhưng vẫn cho phép.

Mối quan hệ giữa các đại lượng điện cơ bản

Công suất và dòng điện có thể liên hệ thông qua điện áp (bạn) hoặc điện trở mạch (R). Tuy nhiên trong thực tế áp dụng công thức P = I² * R khó vì khó tính toán chính xác điện trở trong một diện tích thực.

Kết nối một pha và ba pha

Hầu hết hệ thống dây điện dân dụng là loại một pha.

Trong trường hợp này, tính toán lại tổng công suất (S) và dòng điện xoay chiều (TÔI) sử dụng điện áp đã biết xảy ra theo các công thức sau do định luật Ohm cổ điển:

S=U*I

Tôi=S/U

Ngày nay, việc kết nối mạng ba pha với các cơ sở dân dụng, hộ gia đình và công nghiệp nhỏ đã trở nên phổ biến. Điều này được chứng minh dựa trên quan điểm giảm thiểu chi phí cáp và máy biến áp do công ty cung cấp điện chi trả.

Khi kết nối mạng ba pha, bộ ngắt mạch ba cực đầu vào (trên cùng bên trái), đồng hồ đo ba pha (trên cùng bên phải) được lắp đặt và đối với mỗi mạch chuyên dụng - các thiết bị một cực thông thường (phía dưới bên trái)

Tiết diện của lõi dây và công suất định mức khi sử dụng điện tiêu thụ ba pha cũng được xác định bằng cường độ dòng điện, được tính như sau:

TÔI_tôi = S / (1,73 * U_tôi)

Đây là chỉ số "tôi" có nghĩa là tính chất tuyến tính của đại lượng.

Trong quá trình lập kế hoạch và thực hiện tiếp theo hệ thống dây điện trong nhà Tốt hơn là nên tách người tiêu dùng ba pha thành các mạch riêng biệt. Các thiết bị hoạt động từ tiêu chuẩn 220 V cố gắng phân bổ ít nhiều đồng đều giữa các pha để không có sự mất cân bằng đáng kể về nguồn điện.

Đôi khi cho phép kết nối hỗn hợp các thiết bị hoạt động từ cả một và ba pha. Tình huống này không phải là đơn giản nhất, vì vậy tốt hơn nên xem xét nó bằng một ví dụ cụ thể.

Cho một lò cảm ứng ba pha có công suất tác dụng 7,0 kW và hệ số công suất 0,9 được đưa vào mạch điện. Một lò vi sóng 0,8 kW có hệ số dòng khởi động là “2” được nối với pha “A” và một ấm đun nước điện 2,2 kW được nối với pha “B”. Cần phải tính toán các thông số mạng điện cho khu vực này.

Sơ đồ kết nối các thiết bị vào mạng. Với cấu hình này, bộ ngắt mạch ba pha luôn được lắp đặt. Cấm sử dụng nhiều cầu dao một pha để bảo vệ.

Hãy xác định tổng công suất của tất cả các thiết bị:

S_Tôi =P_Tôi / cos(f) = 7000 / 0,9 = 7800 VA;

S_tôi =P_tôi * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

S_Với =P_c = 2200 VA*A.

Hãy xác định cường độ hiện tại của từng thiết bị:

TÔI_Tôi = S_Tôi / (1,73 * U_tôi) = 7800 / (1,73 * 380) = 11,9 A;

TÔI_tôi = S_tôi /u_f = 1600/220 = 7,2 A;

TÔI_c = S_c /u_f = 2200/220 = 10 A.

Hãy xác định cường độ dòng điện theo pha:

TÔI^MỘT = tôi_Tôi +Tôi_tôi = 11,9 + 7,2 = 19,1 A;

TÔI^B = tôi_Tôi +Tôi_c = 11,9 + 10 = 21,9 A;

TÔI^VỚI =Tôi_Tôi = 11,9 A.

Dòng điện tối đa khi tất cả các thiết bị điện được bật chạy qua pha “B” và sẽ bằng 21,9 A. Sự kết hợp đủ để tất cả các thiết bị trong mạch này hoạt động không gặp sự cố là tiết diện của dây dẫn đồng 4,0 mm² và một bộ ngắt mạch 20 hoặc 25 A.

Điện áp hộ gia đình điển hình

Vì công suất và dòng điện có liên quan với nhau thông qua điện áp nên cần xác định chính xác giá trị này. Trước khi giới thiệu GOST 29322-2014 vào tháng 10 năm 2015, giá trị đối với mạng thông thường là 220 V và đối với mạng ba pha - 380 V.

Theo tài liệu mới, các chỉ số này được đưa về phù hợp với yêu cầu của Châu Âu - 230/400 V, nhưng hầu hết hệ thống cấp điện gia đình vẫn hoạt động theo thông số cũ.

Bạn có thể nhận được giá trị điện áp thực tế bằng cách sử dụng vôn kế. Nếu các số nhỏ hơn đáng kể so với số tham chiếu thì bạn cần kết nối bộ ổn định đầu vào

Độ lệch 5% giá trị thực so với giá trị tham chiếu có thể được chấp nhận trong bất kỳ khoảng thời gian nào và 10% - không quá một giờ. Khi điện áp giảm, một số thiết bị tiêu dùng, chẳng hạn như ấm đun nước điện, đèn sợi đốt hoặc lò vi sóng, mất điện.

Nhưng nếu thiết bị được trang bị bộ ổn định tích hợp (ví dụ: nồi hơi gas) hoặc có nguồn điện chuyển mạch riêng thì mức tiêu thụ điện sẽ không đổi.

Trong trường hợp này, cho rằng I = S / U, điện áp giảm sẽ dẫn đến dòng điện tăng. Vì vậy, không nên chọn tiết diện lõi cáp “từ mông tới đỉnh” đến giá trị tính toán lớn nhất mà nên có biên độ 15-20%.

Video hữu ích về chủ đề

Đo dòng điện bằng đồng hồ vạn năng rồi tính công suất:

Thiết bị điện tử phát hiện điện áp, dòng điện và tính toán công suất tự động:

Việc xác định cường độ dòng điện, biết điện áp mạng và tổng công suất của các thiết bị trong phần mạch khá đơn giản. Khó khăn nằm ở việc đo đạc hay tính toán các thông số ban đầu.

Nếu bạn nghi ngờ về tính đúng đắn của giải pháp được tìm thấy, tốt hơn là nên liên hệ với thợ điện, vì sai sót trong tính toán có thể dẫn đến các vấn đề nghiêm trọng.

Bạn có muốn chia sẻ kinh nghiệm của riêng mình trong việc chuyển đổi ampe sang watt không? Bạn có phương pháp nguyên bản nào trong kho có thể hữu ích cho khách truy cập trang web không? Vui lòng viết bình luận vào khối bên dưới, đăng ảnh và đặt câu hỏi về chủ đề của bài viết.