Plazer-don.ru

Сварочное оборудование
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Активная мощность цепи переменного тока

Активная и реактивная мощность может быть только у переменного тока, т. к. характеристики сети (силы тока и напряжения) у постоянного всегда равны. Единица измерений активной мощности Ватт, в то время, как реактивной – реактивный вольтампер и килоВАР (кВАР). Стоит отметить, что как полная, так и активная характеристики могут измеряться в кВт и кВА, это зависит от параметров конкретного устройства и сети. В промышленных цепях чаще всего измеряется в килоВаттах.

Соотношение энергий

Соотношение энергий

Электротехника используется активную составляющую в качестве измерения передачи энергии отдельными электрическими приборами. Рассмотрим, сколько мощности потребляют некоторые из них:

ПриборМощность бытовых приборов, Вт/час
Зарядное устройство2
Люминесцентная лампа ДРЛОт 50
Акустическая система30
Электрический чайник1500
Стиральной машины2500
Полуавтоматический инвертор3500
Мойка высокого давления3500

Исходя из всего, сказанного выше, активная мощность – это положительная характеристика конкретной электрической цепи, которая является одним из основных параметров для выбора электрических приборов и контроля расхода электричества.

Генерация активной составляющей

Генерация активной составляющей

Обозначение реактивной составляющей:

Это номинальная величина, которая характеризует нагрузки в электрических устройствах при помощи колебаний ЭМП и потери при работе прибора. Иными словами, передаваемая энергия переходит на определенный реактивный преобразователь (это конденсатор, диодный мост и т. д.) и проявляется только в том случае, если система включает в себя эту составляющую.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

Pном ≥ Iэк ∙ Uном ∙cosϕном,

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока, коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

Pном = Мвр ∙ ωном,

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Читайте так же:
Поверка горячего счетчика интервал

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

  1. Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.
  2. В случае использования электронного счетчика, следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины, отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке, определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Пишите комментарии, дополнения к статье, может я что-то пропустил. Загляните на карту сайта, буду рад, если вы найдете на моем сайте еще что-нибудь полезное. Всего доброго.

Лошадиная сила

В некоторых случаях при определении мощности автомобилей пользуются устаревшей единицей измерения «лошадиная сила».

Эту единицу ввел в обращение Джеймс Уайт, в честь которого названа единица мощности 1 Ватт, в 1789 году. Его нанял один пивовар для постройки парового двигателя для насоса, способного заменить лошадь. Чтобы определить, какой необходим двигатель, взяли лошадь и запрягли её качать воду.

Считается, что пивовар взял самую сильную лошадь и заставил её работать без отдыха. Реальная сила лошади меньше в 1,5 раза.

В разных странах соотношение 1ЛС и 1кВт немного отличается друг от друга. В России принято считать 1ЛС=0.735кВт, и автомобильный двигатель в 80ЛС соответствует электродвигателю 58,8кВт.

Лошадиная сила

Знание того, как определить мощность и как узнать ток электроприборов, необходимы для проектирования электросетей, расчета кабелей и пускорегулирующей аппаратуры.

Расчет номинальной мощности

Метод эквивалентного тока

Применим для расчета номинальной мощности при обязательном соблюдении во время работы неизменности показателей мощности потерь в обмотках двигателя, складывающейся из постоянной и переменной величин мощности, сопротивлений обмоток ротора и статора, потерь на механическое трение. Зная номинальный коэффициент мощности, показатели эквивалентного тока и номинального напряжения, возможно рассчитать номинальную мощность электродвигателя:

где Iэк – показатель эквивалентного тока,

Uном – номинальное напряжение,

Читайте так же:
Как самому создать счетчик посещений

cosϕном – номинальный коэффициент мощности, повышающийся с увеличением мощности и номинальной угловой скорости вращения ротора, а также зависящий от нагрузки. Для большинства электродвигателей составляет 0,8-0,9.

Метод эквивалентного момента

Электродвигатели любого типа имеют пропорциональный произведению тока и величине магнитного потока вращающий момент. Метод эквивалентного момента для расчета номинальной мощности используется в тех случаях, когда условия применяемой нагрузки определяют непосредственно требуемый от двигателя момент, а не ток. Для синхронных и асинхронных машин переменного тока коэффициент мощности cosϕ приближенно принимается за постоянную величину:

где Мвр – значение вращающего момента,

ωном – номинальная угловая скорость двигателя.

Определение номинальной мощности опытным путем

Указанная в паспорте или щитке устройства номинальная мощность будет равна этому значению только при оптимальной нагрузке на вал, определяемой заводом-изготовителем для номинального режима. На что ориентироваться, если по каким-то причинам не сохранился паспорт или стерлись надписи на табличке?

Помогут практические измерения и счетчик электроэнергии:

Необходимо полностью отключить все прочие источники потребления электроэнергии: освещение, электроприборы и т.д.

В случае использования электронного счетчика следует подключить двигатель под нагрузкой на 5-6 минут, на электронном дисплее отобразиться величина нагрузки в кВт.

Дисковый счетчик проводит измерения в кВт∙час. Следует записать последние показания и включить двигатель на 10 минут с точностью до секунды. После остановки электромашины отнять из полученного значения записанные показания и умножить на 6. Полученное число и будет являться активной механической мощностью двигателя.

  1. Для маломощных двигателей можно подсчитать количество оборотов диска счетчика, для каждого из которых указана, чему равна величина полных оборотов в единицах мощности. Несложные расчеты помогут определить искомую величину мощности.

При использовании этого метода важно правильно подобрать нагрузку, поскольку при ее недостаточности или перегрузке определяемый показатель будет далек от номинальной мощности электродвигателя.

Как определить мощность электродвигателя

табличка на электродвигателе

Проще всего посмотреть на табличку и найти величину в киловаттах. Например, на картинке она равна 45 кВт.Учтите, что эта величина на табличке указывает на потребляемую активную мощность из электросети. Полная же мощность будет равна сумме активной и реактивной мощности. Электрические счетчики в доме или гараже считают только расход активной электроэнергии, а учет реактивной энергии ведется только на предприятиях при помощи специальных счетчиков. Чем выше у электродвигателя cos(fi), тем меньше будет составляющая реактивной энергии в полной мощности. Не стоит путать cos(fi) с КПД. Этот показатель показывает сколько электроэнергии переводится в полезную механическую работу, а сколько в бесполезное тепло. Например, КПД равный 90 процентам, говорит о том, что десятая часть потребленной электроэнергии уходит на тепловые потери и трение в подшипниках.

Читайте так же:
Триц оплата по счетчикам

Вы должны иметь ввиду, что в паспорте или на табличке указывается номинальная мощность, которая будет равна этому значению только при условии достижения оптимальной нагрузки на вал. При чем перегружать не стоит вал по целому ряду причин, лучше выбрать по мощнее мотор. На холостом ходу величина тока будет гораздо ниже номинала.

Как же определить номинальную мощность электродвигателя? В интернете Вы найдете много различных формул и расчетов. Для некоторых необходимо помереть размеры статора, для других формул понадобится знать величину тока, КПД и cos(fi). Мой совет не заморачивайтесь со всем этим. Лучше этих расчетов все равно будут практические измерения. И для их проведения ничего не понадобится вообще.

Как определить мощность любого электроприбора в доме или гараже? Конечно с помощью счетчика электроэнергии. Перед началом измерения отключите все электроприборы из розеток, освещение и все то, что подключено от электрощита.

Далее если у Вас электронный счетчик типа Меркурий, все очень просто надо включить мотор под нагрузкой и погонять минут 5. На электронном табло должна высветится величина нагрузки в кВт, подключенная к счетчику в данный момент.

Если же у вас дисковый индукционный счетчик учитывайте, что он учет ведет в киловатт/часах. Запишите перед началом измерений последние показатели, включайте двигатель строго секунда в секунду ровно на 10 минут, затем после остановки отнимите новые показания от предыдущих и умножайте кВтч на 6. Полученный результат и будет активной мощностью данного двигателя в Киловаттах, для перевода в Ватты разделите на 1000. Рекомендую прочитать статью: как снимать показания электросчетчика.

Если двигатель маломощный, тогда для более высокой точности можно посчитать обороты диска. Например, за одну минуту он сделал 10 полных оборотов, а на счетчике написано 1200 оборотов= 1 кВт/ч. 10 умножаем на количество минут в часе и получаем 600 оборотов за час. 1200 делим на 600 и получаем 500 Ватт или 0.5 кВт. Чем дольше по времени будете измерять, тем точнее будут данные. Но время всегда должно быть кратно полной минуте. Затем делим 60 на количество минут измерения и умножаем на сосчитанные обороты. После этого величину оборотов, равных одному Киловатт/часу для вашей модели электросчетчика делим на полученный результат и получаем необходимую величину мощности.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

4.1. Внешний осмотр

4.1.1. При внешнем осмотре должно быть установлено:

соответствие комплектности счетчика НТД на счетчик конкретного типа;

соответствие маркировки требованиям ГОСТ 10287-83;

соответствие номера индивидуального измерительного преобразователя (вспомогательной части) номеру поверяемого счетчика;

Читайте так же:
Не курю счетчик рабочий стол

исправность зажимной коробки и приспособления для навески пломб;

прочность установки стекол в смотровых окнах и отсутствие повреждений;

состояние окраски счетчика.

4.2. Проверка электрической прочности изоляции

4.2.1. Электрическую прочность изоляции счетчика проверяют по методике ГОСТ 10287-83.

4.2.2. Электрическую прочность изоляции индивидуальных измерительных преобразователей, используемых совместно с поверяемым счетчиком, следует проверять отдельно.

4.2.3. Электрическая прочность изоляции должна соответствовать требованиям ГОСТ 10287-83.

4.2.4. При выпуске из производства или после ремонта допускается электрическую прочность изоляции не проверять, если она проверена ОТК предприятия, изготовляющего или ремонтирующего счетчики.

При периодической поверке допускается не проверять электрическую прочность изоляции, если со времени предыдущей поверки счетчик не подвергался вскрытию (пломбы не нарушены).

4.3. Опробование и проверка правильности работы счетного механизма

4.3.1. Опробование и проверку правильности работы счетного механизма допускается выполнять в процессе прогрева счетчика. Для прогрева счетчик подключают к источникам питания. Счетчик прогревают при номинальных значениях силы тока и напряжения в течение 15 мин.

4.3.2. Счетный механизм считают работающим правильно, если произведение мощности нагрузки и времени работы счетчика соответствует разности показаний счетного механизма до и после работы.

4.3.3. Счетный механизм допускается проверять путем счета частоты вращения диска или зажиганий светодиодов за время изменения показаний счетного механизма на две цифры низшего разряда.

4.4. Проверка отсутствия самохода

Отсутствие самохода счетчиков проверяют при напряжении параллельной цепи, равном 130% номинального значения, при отсутствии тока в последовательной цепи и номинальном напряжении источника питания счетчика и его вспомогательных цепей. Время проверки должно быть не менее 10 мин. За это время диск электромеханического счетчика может сделать не более одного оборота, показание электронного счетчика не должно измениться более чем на один импульс.

Не проверяют отсутствие самохода счетчиков, у которых самоход принципиально невозможен.

4.5. Проверка порога чувствительности

Порог чувствительности проверяют при номинальном напряжении параллельной цепи счетчика и номинальном напряжении источника питания счетчика.

Диск электромеханического счетчика должен начать и продолжать непрерывно вращаться, а счетный механизм электронного счетчика получать импульсы при силе тока в последовательной цепи, не превышающей 2% номинального значения, при условии одновременного перемещения не более двух указателей счетного механизма. Время проверки должно быть не более 10 мин.

4.6. Определение (контроль) систематической составляющей относительной основной погрешности

4.6.1. Систематическую составляющую относительной основной погрешности (далее — погрешность) счетчика определяют методом косвенного измерения мощности при помощи образцовых амперметра, вольтметра и секундомера по схемам, приведенным на черт.1-5, или методом непосредственного сличения поверяемого счетчика с образцовым по схеме, приведенной на черт.6.

Читайте так же:
Счетчик жидкости для нефтяных скважин

ИТ — источник постоянного тока: ИН — источник постоянного напряжения; Wh — поверяемый счетчик; A — образцовый амперметр; V — образцовый вольтметр

Wh — поверяемый счетчик; ИТ — источник постоянного тока; ИН — источник постоянного напряжения; Ш — шунт; A — образцовый амперметр; V — образцовый вольтметр

Wh — поверяемый счетчик; ИН — источник постоянного напряжения; V1 и V2 — образцовые вольтметры

ИДН — индивидуальным делитель напряжения; ИУ — измерительное устройство; ОУ — отсчетное устройство; ДН — образцовый делитель напряжения; Hz— образцовый частотомер-хронометр; ИН — источник постоянного напряжения; ИТ — источник постоянного тока; V1 и V2 — образцовые вольтметры

R2 — образцовые резисторы: V1 и V2 — образцовые вольтметры; ИТ — источник постоянного тока; ИН — источник постоянного напряжения; ИУ — измерительное устройство; ОУ — отсчетное устройство; Hz — образцовый частотомер-хронометр

Wh — поверяемый счетчик; Who — образцовый счетчик; ИТ — источник постоянного тока; ИН — источник постоянного напряжения; A — образцовый амперметр; V — образцовый вольтметр

Электромеханические прямоточные счетчики поверяют при включении по схеме, приведенной на черт.1.

Электромеханические счетчики, используемые совместно с внешним взаимозаменяемым шунтом, проверяют при включении по схеме, приведенной на черт.2. Допускается поверять эти счетчики отдельно от шунта. Схема включения для этого случая показана на черт.3. Шунт при этом поверяют отдельно в соответствии с ГОСТ 8.337-78*.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют МИ 1991-89. — Примечание изготовителя базы данных.

Электронные счетчики с индивидуальными делителями напряжения и взаимозаменяемыми шунтами поверяют по схеме, приведенной на черт.4.

Электронные счетчики с номинальным напряжением параллельной цепи свыше 4 кВ допускается поверять без индивидуального делителя напряжения. Счетчик в этом случае должен быть включен по схеме, приведенной на черт.5. Резисторы R1 и R2 выбирают с таким расчетом, чтобы сопротивление резистора R2 было равно выходному сопротивлению индивидуального делителя, а ток, протекающий в резисторе R2, был равен току, протекающему в индивидуальном делителе при соответствующем входном напряжении. Индивидуальный делитель напряжения в этом случае следует поверять отдельно по методике, изложенной в ГОСТ 8.278-78*.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ Р 8.687-2009. — Примечание изготовителя базы данных.

Электронные счетчики с взаимозаменяемыми шунтами допускается поверять при включении по схеме, приведенной на черт.4, с шунтом на другое номинальное значение силы тока, но на то же номинальное падение напряжения и того же класса точности.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector