+7 495 120-13-73 | 8 800 500-97-74

(для регионов бесплатно)

Содержание

Как определить силу тока. Как узнать, вычислить какой ток в схеме, цепи.

 

 

 

Тема: по какой формуле можно найти силу тока, как правильно измерить ток.

 

Известно, что электрический ток заряженных частиц лежит в основе работы всей электротехники. Знание его величины дает понимание о режиме работы той или иной цепи, схемы. Если для специалиста электрика, электронщика не составит особого труда определить силу тока, то для новичка это может оказаться проблемой. В этой теме давайте с вами рассмотрим, какими именно способами можно узнать, вычислить, найти электрический ток используя как непосредственные измерения так и формулы.

 

Основными электрическими величинами являются напряжение, ток, сопротивление, мощность. Пожалуй главной формулой электрика является формула закона Ома. Она имеет вид I=U/R (ток равен напряжение деленное на сопротивление). Данную формулу приходится использовать повсеместно. Из нее можно вывести две другие: R=U/I и U=I*R. Зная любые две величины всегда можно вычислить третью. Напомню, что при использовании формул нужно пользоваться основными единицами измерения. Для тока это амперы, для напряжения это вольты и для сопротивления это омы.

 

К примеру, вам нужно быстро определить силу тока, которую потребляем электрочайник. Напряжение нам известно, это 220 вольт. Берем в руки мультиметр, электронный тестер, меряем сопротивление в омах. Далее мы просто напряжение перемножаем на это сопротивление. В итоге мы получаем искомую силу тока в амперах. Хочу уточнить, что данная форума работает только для цепей с активной нагрузкой (обычные нагреватели, лампы накаливания, светодиоды и т.д.). Для реактивной нагрузки формула имеет иной вид, где уже используется такие величины как индуктивность, емкость, частота.

 

 

 

 

Силу тока можно определить и по другой формуле, которая в себе содержит напряжение и мощность. Она имеет вид: I=P/U (сила тока равна электрическая мощность деленная на напряжение). То есть, 1 ампер равен 1 ватт деленный на 1 вольт. Две других формулы, выходящие из этой, имеют такой вид: P=U*I и U=P/I. Если вам известны любые две величины из тока, напряжения и мощности, всегда можно вычислить третью.

 

Помимо формул силу тока можно определить и практическим путем, через обычное измерение тестером, мультиметром. Для новичков сообщаю, что силу тока нужно измерять в разрыв электрической цепи. То есть, к примеру, у нас схема, прибор, с него выходит кабель с двумя проводами питания. Берем измеритель, выставляем на нем нужный диапазон измерения. Далее, один щуп измерителя мы прикладываем к одному из проводов питания устройства, а другой щуп измерителя к одному из контактов самого электропитания. Ну, и оставшийся провод, идущий от устройства мы также подсоединяем ко второму контакту питания. После включения самого устройства на измерителе появится величина тока, которую он потребляет при своей работе.

 

При измерении силы тока нужно помнить, что имеет значение какой вид тока течет по цепи (переменный или постоянный).

Допустим, на большинство электротехники подается переменное напряжение, следовательно и измерять на входе ток нужно переменного типа. Внутри устройств обычно стоят блоки питания, которые снижают сетевое напряжение до меньших величин и делают его постоянным. Значит ту часть электрической цепи, что стоит после выпрямляющего диодного моста (делающая из переменного тока постоянный) уже нужно измерять как постоянный ток. Если вы попытаетесь измерить силу тока не своего типа, то и показания вы получите неверные.

 

Напряжение измеряют по другому. Измерительные щупы уже прикладываются не в разрыв цепи, как это делается у тока, а параллельно контактам питания. И в этом случае тип напряжения имеет значение (переменное или постоянное). Так что будьте внимательны, когда выставляете тип тока (напряжения) и их предел на тестере.

 

P.S. Именно сила тока в электротехнике делает всю работу, что мы воспринимаем как свет, тепло, звук, движение и т.д. Для облегчения понимания, что такое ток, а что такое напряжение можно привести аналогию с обычной водой. Так вот давление в воды в водопроводе будет соответствовать примерно электрическому напряжению, а движение самой воды это будет ток.

 

Как рассчитать потребляемый ток

Любой из элементов электрической сети является материальным объектом определенной конструкции. Но его особенность состоит в двойственном состоянии. Он может быть как под электрической нагрузкой, так и обесточен. Если электрического подключения нет, целостности объекта ничто не угрожает. Но при присоединении к источнику электропитания, то есть при появлении напряжения (U) и электротока, неправильная конструкция элемента электросети может стать для него фатальной, если напряжение и электроток приведут к выделению тепла.

Далее из статьи наши читатели получат информацию о том, как правильно сделать расчет мощности по току и напряжению, чтобы электрические цепи работали исправно и продолжительно.

Отличия мощности при постоянном и переменном напряжении

Наиболее простым получается расчет мощности электрических цепей на постоянном электротоке. Для их участков справедлив закон Ома, в котором задействовано только приложенное U, и сопротивление. Чтобы рассчитать силу тока I, U делится на сопротивление R:

причем искомая сила тока именуется амперами.

А поскольку электрическая мощность Р для такого случая — это произведение U и силы электротока, она так же легко, как и электроток, вычисляется по формуле:

причем искомая мощность нагрузки именуется ваттами.

Все компоненты этих двух формул характерны для постоянного электротока и называются активными. Напоминаем нашим читателям, что закон Ома, позволяющий выполнить расчет силы тока, весьма многообразен по своему отображению. Его формулы учитывают особенности физических процессов, соответствующих природе электричества. А при постоянном и переменном U они протекают существенно отличаясь. Трансформатор на постоянном U — это абсолютно бесполезное устройство. Также как синхронные и асинхронные движки.

Принцип их функционирования заключен в изменяющемся магнитном поле, создаваемом элементами электрических цепей, обладающими индуктивностью.

А такое поле появляется только как следствие переменного U и соответствующего ему переменного тока. Но электричеству свойственно также и накопление зарядов в элементах электрических цепей. Это явление называется электрической емкостью и лежит в основе конструкции конденсаторов. Параметры, связанные с индуктивностью и емкостью, называют реактивными.

Расчет мощности в цепях переменного электротока

Поэтому, чтобы определить ток по мощности и напряжению как в обычной электросети 220 В, так и в любой другой, где используется переменное U, потребуется учесть несколько активных и реактивных параметров. Для этого применяется векторное исчисление. В результате отображение рассчитываемой мощности и U имеет вид треугольника. Две стороны его — это активная и реактивная составляющие, а третья — их сумма. Например, полная мощность нагрузки S, именуемая вольт-амперами.

Реактивная составляющая называется варами. Зная величины сторон для треугольников мощности и U, можно выполнить расчет тока по мощности и напряжению. Как это сделать, поясняет изображение двух треугольников, показанное далее.

Для измерения мощности применяются специальные приборы. Причем их многофункциональных моделей совсем мало. Это связано с тем, что для постоянного электротока, а также в зависимости от частоты используется соответствующий конструктивный принцип измерителя мощности. По этой причине прибор, предназначенный для измерения мощности в цепях переменного электротока промышленной частоты, на постоянном электротоке или на повышенной частоте будет показывать результат с неприемлемой погрешностью.

У большинства наших читателей выполнение того или иного вычисления с использованием величины мощности скорее всего происходит не с измеренным значением, а по паспортным данным соответствующего электроприбора. При этом можно легко рассчитать ток для определения, например, параметров электропроводки или соединительного шнура. Если U известно, а оно в основном соответствует параметрам электросети, расчет тока по мощности сводится к получению частного от деления мощности и U.

Полученный таким способом расчетный ток определит сечение проводов и тепловые процессы в электрической цепи с электроприбором.

Но вполне закономерен вопрос, как рассчитать ток нагрузки при отсутствии каких-либо сведений о ней? Ответ следующий. Правильный и полный расчет тока нагрузки, запитанной переменным U, возможен на основании измеренных данных. Они должны быть получены с применением прибора, который замеряет фазовый сдвиг между U и электротоком в цепи. Это фазометр. Полный расчет мощности тока даст активную и реактивную составляющие. Они обусловлены углом φ, который показан выше на изображениях треугольников.

Используем формулы

Этот угол и характеризует фазовый сдвиг в цепях переменного U, содержащих индуктивные и емкостные элементы. Чтобы рассчитывать активные и реактивные составляющие, используются тригонометрические функции, применяющиеся в формулах. Перед тем как посчитать результат по этим формулам, надо, используя калькуляторы или таблицы Брадиса, определить sin φ и cos φ. После этого по формулам

я вычислю искомый параметр электрической цепи. Но следует учесть то, что каждый из параметров, рассчитанный по этим формулам, из-за U, постоянно изменяющегося по законам гармонических колебаний, может принимать либо мгновенное, либо среднеквадратичное, либо промежуточное значение. Три формулы, показанные выше, справедливы при среднеквадратичных значениях силы электротока и U. Каждое из двух остальных значений является результатом расчетной процедуры с использованием другой формулы, учитывающей ход времени t:

Но и это еще не все нюансы. Например, для линий электропередачи применяются формулы, в которых фигурируют волновые процессы. И выглядят они по-другому. Но это уже совсем другая история…

Включение потребителей в бытовые или промышленные электрические сети с использованием кабеля меньшей мощности, чем это необходимо, может вызвать серьезные негативные последствия. В первую очередь это приведет к постоянному срабатыванию автоматических выключателей или перегоранию плавких предохранителей. При отсутствии защиты питающий провод или кабель может перегореть. В результате перегрева изоляция оплавляется, а между проводами возникает короткое замыкание. Чтобы избежать подобных ситуаций, необходимо заранее выполнить расчет тока по мощности и напряжению, в зависимости от имеющейся однофазной или трехфазной электрической сети.

Для чего нужен расчет тока

Расчет величины тока по мощности и напряжению выполняется еще на стадии проектирования электрических сетей объекта. Полученные данные позволяют правильно выбрать питающий кабель, к которому будут подключаться потребители. Для расчетов силы тока используется значение напряжения сети и полной нагрузки электрических приборов. В соответствии с величиной силы тока выбирается сечение жил кабелей и проводов.

Если все потребители в доме или квартире известны заранее, то выполнение расчетов не представляет особой сложности. В дальнейшем проведение электромонтажных работ значительно упрощается. Таким же образом проводятся расчеты для кабелей, питающих промышленное оборудование, преимущественно электрические двигатели и другие механизмы.

Расчет тока для однофазной сети

Измерение силы тока производится в амперах. Для расчета мощности и напряжения используется формула I = P/U, в которой P является мощностью или полной электрической нагрузкой, измеряемой в ваттах. Данный параметр обязательно заносится в технический паспорт устройства. U – представляет собой напряжение рассчитываемой сети, измеряемое в вольтах.

Взаимосвязь силы тока и напряжения хорошо просматривается в таблице:

Электрические приборы и оборудование

Потребляемая мощность (кВт)

Наверное, каждый кто делал или делает ремонт электрики сталкивался с проблемой определения той или иной электрической величины. Для кого-то это становится настоящим камнем преткновения, а для кого-то все предельно ясно и каких-либо сложностей при определении той или иной величины нет. Данная статья посвящена именно первой категории – то есть для тех, кто не очень силен в теории электрических цепей и тех показателей, которые для них характерны.

Итак, для начала вернемся немного в прошлое и постараемся вспомнить школьный курс физики, касательно электрики. Как мы помним, основные электрические величины определяются на основании всего одного закона – закона Ома. Именно этот закон является базой проведения абсолютно для любых расчетов и имеет вид:

Отметим, что в данном случае речь идет о расчете самой простейшей электрической цепи, которая выглядит следующим образом:

Подчеркнем, что абсолютно любой расчет ведется именно посредством этой формулы. То есть путем не сложных математических вычислений можно определить ту или иную величину зная при этом два иных электрических параметра. Как бы там ни было, наш ресурс призван упростить жизнь тому кто делает ремонт, а поэтому мы упростим решение задачи определения электрических параметров, вывив основные формулы и предоставив возможность произвести расчет электрических цепей онлайн.

Как узнать ток зная мощность и напряжение?

В данном случае формула вычисления выглядит следующим образом:

Расчет силы тока онлайн:

(Не целые числа вводим через точку. Например: 0.5)

Как узнать напряжение зная силу тока?

Для того, чтобы узнать напряжение, зная при этом сопротивление потребителя тока можно воспользоваться формулой:

Расчет напряжения онлайн:

Если же сопротивление неизвестно, но зато известна мощность потребителя, то напряжение вычисляется по формуле:

Определение величины онлайн:

Как рассчитать мощность зная силу тока и напряжения?

Здесь необходимо знать величины действующего напряжения и действующей силы тока в электрической цепи. Согласно формуле предоставленной выше, мощность определяется путем умножения силы тока на действующее напряжение.

Расчет цепи онлайн:

Как определить потребляемую мощность цепи имея тестер, который меряет сопротивление?

Этот вопрос был задан в комментарие в одном из материалов нашего сайта. Поспешим дать ответ на этот вопрос. Итак, для начала измеряем тестером сопротивление электроприбора (для этого достаточно подсоединить щупы тестера к вилке шнура питания). Узнав сопротивление мы можем определить и мощность, для чего необходимо напряжение в квадрате разделить на сопротивление.

Формула расчета сечения провода и как определяется сечение провода

Довольно много вопросов связано с определением сечения провода при построении электропроводки. Если углубиться в электротехническую теорию, то формула расчета сечения имеет такой вид:

Конечно же, на практике, такой формулой пользуются довольно редко, прибегая к более простой схеме вычислений. Эта схема довольно проста: определяют силу тока, которая будет действовать в цепи, после чего согласно специальной таблице определяют сечение. Более детально по этому поводу можно почитать в материале – «Сечение провода для электропроводки»

Приведем пример. Есть бойлер мощностью 2000 Вт, какое сечение провода должно быть, чтобы подключить его к бытовой электропрводке? Для начала определим силу тока, которая будет действовать в цепи:

Как видим, сила тока получается довольно приличной. Округляем значение до 10 А и обращаемся к таблице:

Таким образом, для нашего бойлера потребуется провод сечением 1,7 мм. Для большей надежности используем провод сечением 2 или 2,5 мм.

Рекомендуем ознакомиться:

Как рассчитать максимальную силу переменного тока на входе

Как рассчитать максимальную силу переменного тока на входе
УП-21

Знать максимальный входной ток источника питания полезно при выборе требований к электросети, аварийного выключателя, кабеля питания переменного тока, разъемов и даже изолирующего трансформатора в плавучих блоках. Рассчитать максимальную силу входного тока довольно просто, зная несколько основных параметров и простых математических действий.

Номинальная мощность источника питания высокого напряжения
Для всех источников питания компании Spellman указана номинальная максимальная мощность в ваттах. Это первый нужный нам параметр; получить его можно из техпаспорта изделия. У большей части источников питания компании Spellman максимальная номинальная мощность указана в номере модели. Например, SL30P300/115 — источник питания напряжением 30 кВ с положительной полярностью и максимальной мощностью 300 Вт, работающий от входного напряжения переменного тока 115 В.

КПД источника питания
КПД источника питания — отношение мощности на входе к мощности на выходе. КПД обычно указывается в процентном виде или в виде десятичной дроби меньше 1, например, 80 % или 0,8. Чтобы узнать входную мощность, поделим максимальную выходную мощность на КПД:

300 Вт / 0,8 = 375 Вт

Коэффициент мощности
Коэффициент мощности — отношение реальной мощности к фиксируемой. Обычно он выражается в виде десятичной дроби меньше 1. Реальная мощность указывается в ваттах, а фиксируемая — в вольт-амперах (ВА). У однофазных импульсных источников питания без коррекции коэффициент мощности обычно довольно низок, например, 0,65. Импульсные источники питания без коррекции обладают более высоким коэффициентом мощности, например, 0,85. Блоки питания с активной коррекцией коэффициента мощности могут обладать очень высоким коэффициентом мощности, к примеру, 0,98. В приведенном выше примере используется источник питания без коррекции с питанием от однофазной линии, таким образом:

375 Вт / 0,65 = 577 ВА

Напряжение на входе
Нам необходимо знать входное напряжение переменного тока, для которого предназначен источник питания. В приведенном выше примере оно составляет 115 В. Это номинальное напряжение, в реальности оно указывается с допуском ±10 %. Чтобы предусмотреть наихудший случай с низким напряжением в сети, отнимем 10 %:

115 В – 10 % = 103,5 В

Максимальная сила переменного тока на входе
Взяв 577 ВА и разделив ее на 103,5 В, получаем:

577 ВА / 103,5 В = 5,57 А

Если напряжение на входе однофазное, наш ответ — 5,57 А.

Трехфазное входное напряжение
Источники питания с трехфазным напряжением на входе обладают более высоким коэффициент мощности, чем однофазные. Кроме того, по причине наличия трех фаз, питающих источник, фазовая сила тока будет меньшей. Чтобы узнать силу тока одной фазы, поделим рассчитанную нами силу тока на входе на √3 (1,73).

Рассчитаем данные для следующего примера: STR10N6/208. Из технического паспорта STR узнаем, что максимальная мощность — 6000 Вт, КПД 90 %, а коэффициент мощности 0,85. И хотя STR в силу своей конструкции будет работать с напряжением до 180 В переменного тока, в данном примере его питание будет поступать от трехфазной сети 208 В. Максимальную силу входного тока на одну фазу получаем следующим образом:

КПД источника питания:
6000 Вт / 0,9 = 6666 Вт

Коэффициент мощности:
6666 Вт / 0,85 = 7843 ВА

Напряжение на входе:
208 В – 10 % = 187 В

Максимальная сила переменного тока на входе:
7843 ВА / 187 В = 41,94 А (если бы сеть была однофазной)

Пересчет для трех фаз на входе:
41,94 А / √3 (1,73) = 24,21 А на фазу

Таким образом, у нас есть два уравнения, одно для однофазного и одно для трехфазного напряжения на входе:

Уравнение для максимальной силы однофазного входного тока
Входной ток = максимальная мощность/(КПД)(коэффициент мощности)(максимальное входное напряжение)

Уравнение для максимальной силы трехфазного входного тока
Входной ток = максимальная мощность/(КПД)(коэффициент мощности)(максимальное входное напряжение)(√3)

Данные расчеты входного тока предусматривают наихудший случай, исходя из того, что источник питания работает на максимальной мощности с низким напряжением в линии, а также с учетом КПД и коэффициента мощности.

Закон Ома — физика процесса на примере движения воды. Формулы зависимости сопротивления, напряжения, силы тока и мощности

Существует всего 2 базовых формулы которые помогут вам понять взаимосвязь между силой тока(Амер), напряжением(Вольт), сопротивлением (Ом) и мощностью (Ватт).
Зная хотя бы два из перечисленных параметра вы всегда можете рассчитать два других.
 

ЗАКОН ОМА

Базовая формула P=I*E E=I*R  
Расчет напряжения E=P/I E=I*R E=SQR(P*R)
Расчет силы тока I=P/E I=E/R I=SQR(P/R)
Расчет мощности P=I*E P=E 2 /R P=I 2 *R
Расчет сопротивления R=E 2 /P R=E/I R=P/I 2
P — Мощность (Ватт)
E — Напряжение (Вольт)
I — Сила тока (Ампер)
R — Электрическое сопротивление (Ом)
SQR — квадратный корень

 


Для справки:

Мы используем переменную E для обозначения напряжения, иногда вы можете встретить  обозначение V для напряжения. Не дайте себя запутать названиям переменных.

Изменение сопротивления:

На следующей схеме вы видите разность сопротивлений между системами изображенными на правой и левой стороне рисунка. Сопротивление давлению воды в кране противодействует задвижка, в зависимости от степени открытия задвижки изменяется сопротивление.

Сопротивление в проводнике изображено в виде сужения проводника, чем более узкий проводник тем больше он противодействует прохождению тока.

Вы можете заметить что на правой и на левой стороне схемы напряжение и давление воды одинаково.

Вам необходимо обратить внимание на самый важный факт.

В зависимости от сопротивления  увеличивается и уменьшается сила тока.

Слева при полностью открытой задвижке мы видим самый большой поток воды. И при самом низком сопротивлении, видим самый большой поток электронов (Ампераж) в проводнике.

Справа задвижка закрыта намного больше и поток воды тоже стал намного больше.

ужение проводника тоже уменьшилось вдвое, я значит вдвое увеличилось сопротивление протеканию тока. Как мы видим через проводник из за выского сопротивления протекает в два раза меньше электронов.


Для справки

Обратите внимание что сужение проводника изображенное на схеме используется только для примера сопротивления протеканию тока. В реальных условиях сужения проводника не сильно влияет на протекающий ток. Значительно большее сопротивление могут оказывать полупроводники и диэлектрики.

Сужающийся проводник на схеме изображен лишь для примера, для понимания сути происходящего процесса.

Формула закона Ома — зависимость сопротивления и силы тока

I = E/R

Как вы видите из формулы, сила тока обратнапропорциональна сопротивлению цепи.

Больше сопротивление = Меньше ток

 

* при условии что напряжение постоянно.
 

Изменение напряжения.

На изображенной схеме во всех системах сопротивление имеет одинаковую величину.
В этот раз на картинке изменяется сопротивление/давление.

Вы можете увидеть что при увеличении напряжения приводит к увеличению протекающего тока даже при постоянном сопротивлении.

Формула закона Ома — зависимость напряжения и силы тока

I = E/R

Обратите внимание что сила тока протекающего в проводнике прямопропорциональна напряжению.

Больше напряжение = Больше сила тока

 

* при условии что сопротивление постоянно.
 

Математический рассчет


Рассмотрим пример.
У нас есть аккумуляторная батарея с напряжением питания 12 Вольт. К ней напрямую подключен резистор (сопротивление) 10 Ом. Для того что бы рассчитать какая мощность приложена к нашему резистору, можно воспользоваться формулой.

P = E2/R
P = 122/10
P = 144/10.
P = 14.4 watts

Мощность рассеиваемая на резисторе состовляет 14,4 Ватта.

Если вы хотите определить величину тока протекающего через проводник, мы используем другую формулу

I = E/R
I = 12/10
I = 1.2 amps

Сила тока протекающего через цепь составляет 1,2 Ампера
—————-
Калькуляторы зависимости напряжения, силы тока и сопротивления.
 

1. Калькулятор рассеиваемой мощности  и протекающей силы тока в зависимости от сопротивления и приложенного напряжения.

 


Демо закона Ома в реальном времени.

Для справки
В данном примере вы можете увеличивать напряжение и сопротивление цепи. Данные изменения в реальном времени будут изменять силу тока протекающего в цепи и мощность рассеиваемую на сопротивлении.

Если рассматривать аудио системы — вы должны помнить что усилитель выдает определенное напряжение на определенную нагрузку (сопротивление). Соотношение двух этих величин определяет мощность.
Усилитель может выдать ограниченную величину напряжения в зависимости от внутреннего блока питания и источника тока. Так же точно ограничена и мощность которую может подать усилитель на определенную нагрузку (к примеру 4 Ома).
Для того что бы получить больше мощности, вы можете подключить к усилителю нагрузку с меньшим сопротивлением (к примеру 2 Ома). Учтите что при использовании нагрузки с меньшим сопротивлением — скажем в два раза (было 4 Ома, стало 2 Ома) — мощность тоже возрастет в два раза.(при условии что данную мощность может обеспечить внутренний блок питания и источник тока).
Если мы возьмем для примера моно усилитель мощностью 100 Ватт на нагрузку 4 Ома, зная что он может выдать напряжение не более 20 Вольт на нагрузку.
Если вы поставите на нашем калькуляторе бегунки
Напряжение 20 Вольт
Сопротивление 4 Ома
Вы получите
Мощность 100 Ватт  
 
Если вы сдвинете бегунок сопротивления на величину 2 Ома, вы увидите как мощность удвоится и составит 200 Ватт.

В общем примере источником тока является аккумуляторная батарея (а не усилитель звука) но зависимости силы тока, напряжения, сопротивления и сопротивления одинаковы во всех цепях.
 

 

формула, расчёт силы тока, напряжения и сопротивления

Безаварийная работа устройства зависит от соответствия технических характеристик прибора нормам питающей сети. Зная напряжение, сопротивление и силу тока в цепи, электрик поймёт, как найти мощность. Формула расчёта важного параметра зависит от свойств сети, в которую подключается потребитель.

Труд электричества

Механические устройства и электрические приборы предназначены для выполнения работы. Согласно второму закону Ньютона, кинетическая энергия, которая воздействует на материальную точку в течение определённого промежутка времени, совершает полезное действие. В электродинамике поле, созданное разностью потенциалов, переносит заряды на участке электрической цепи.

Объём, производимой током работы, зависит от интенсивности электричества. В середине XIX века Д. П. Джоуль и Э. Х. Ленц решали одинаковую проблему. В проводимых опытах кусок проволоки с высоким сопротивлением разогревался, когда через него пропускался ток. Учёных интересовал вопрос, как вычислить мощность цепи. Для понимания процесса, происходящего в проводнике, следует ввести следующие определения:

  • P — мощность.
  • A — работа, совершаемая зарядом в электрической цепи.
  • U — падение напряжения в проводнике.
  • I — сила тока.
  • Q — количество электрических зарядов, переносимых в единицу времени.

Мощность — это работа, производимая током в проводнике за какой-то временной период. Утверждение описывает формула: P = A ∕ ∆t.

На участке цепи разность потенциалов в точках a и b совершает работу по перемещению электрических зарядов, которая определяется уравнением: A = U ∙ Q. Ток представляет собой суммарный заряд, прошедший в проводнике за единицу времени, что математически выражается соотношением: U ∙ I = Q ∕ ∆t. После преобразований получается формула мощности электрического тока: P = A ∕ ∆t = U ∙ Q ∕ ∆t = U ∙ I. Можно утверждать, что в цепи проводится работа, которая зависит от мощности, определяемой током и напряжением на контактах подключённого электрического устройства.

Производительность постоянного тока

В линейной цепи без конденсаторов и катушек индуктивности соблюдается закон Ома. Немецкий учёный обнаружил взаимосвязь тока и напряжения от сопротивления цепи. Открытие выражается уравнением: I = U ∕ R. При известном значении сопротивления нагрузки мощность вычисляется двумя способами: P = I ² ∙ R или P = U ² ∕ R.

Если ток в цепи течёт от плюса к минусу, то энергия сети поглощается потребителем. Такой процесс проистекает при зарядке аккумуляторной батареи. Если движение тока совершается в противоположном направлении, то мощность отдаётся в электрическую цепь. Так происходит в случае питания сети от работающего генератора.

Мощность переменной сети

Расчёт переменных цепей отличается от вычисления параметра производительности в линии постоянного тока. Это связано с тем, что напряжение и ток изменяются во времени и по направлению.

В цепи со сдвигом фаз тока и напряжения, рассматриваются следующие виды мощности:

  1. Активная.
  2. Реактивная.
  3. Полная.

Активный компонент

Активная часть полезной мощности учитывает скорость невозвратного преобразования электричества в тепловую или магнитную энергию. В линии тока с одной фазой активная составляющая вычисляется по формуле: P = U ∙ I ∙ cos ϕ.

В международной системе единиц СИ величина производительности измеряется в ваттах. Угол ϕ определяет смещение напряжения по отношению к току. В трёхфазной цепи активная часть складывается из суммы мощностей каждой отдельной фазы.

Реверсивные потери

Для работы конденсаторов, катушек индуктивности, обмоток электродвигателей затрачивается сила сети. Из-за физических свойств таких устройств энергия, которая определяется реактивной мощностью, возвращается в цепь. Величина отдачи рассчитывается при помощи уравнения: V = U ∙ I ∙ sin ϕ.

Единицей измерения принят ватт. Возможно использование внесистемной меры подсчёта var, название которой составлено из английских слов volt, amper, reaction. Перевод на русский язык соответственно означает «вольт», «ампер», «обратное действие».

Если напряжение опережает ток, то смещение фаз считается больше нуля. В противном случае сдвиг фаз отрицательный. В зависимости от значения sin ϕ реактивная составляющая носит положительный или отрицательный характер. Присутствие в цепи индуктивной нагрузки позволяет говорить о реверсивной части больше нуля, а подключённый прибор потребляет энергию. Использование конденсаторов делает реактивную производительность минусовой, и устройство добавляет энергию в сеть.

Во избежание перегрузок и изменения установленного коэффициента мощности в цепи устанавливаются компенсаторы. Такие меры снижают потери электроэнергии, понижают искажения формы тока и позволяют использовать провода меньшего сечения.

В полную силу

Полная электрическая мощность определяет нагрузку, которую потребитель возлагает на сеть. Активная и реверсивная составляющие объединяются с полной мощностью уравнением: S = √ (P ² + V ²).

С индуктивной нагрузкой показатель V ˃ 0, а использование конденсаторов делает V ˂ 0. Отсутствие конденсаторов и катушек индуктивности делает реактивную часть равной нулю, что возвращает формулу к привычному виду: S = √ (P ² + V ²) = √ (P ² + 0) = √ P ² = P = U ∙ I. Полная мощность измеряется внесистемной единицей «вольт-ампер». Сокращённый вариант — В ∙ А.

Критерий полезности

Коэффициент мощности характеризует потребительскую нагрузку с точки зрения присутствия реактивной части работы. В физическом смысле параметр определяет сдвиг тока от приложенного напряжения и равен cos ϕ. На практике это означает количество тепла, выделяемого на соединительных проводниках. Уровень нагрева способен достигать существенных величин.

В энергетике коэффициент мощности обозначается греческой буквой λ. Диапазон изменения от нуля до единицы или от 0 до 100%. При λ = 1 подаваемая потребителю энергия расходуется на работу, реактивная составляющая отсутствует. Значения λ ≤ 0,5 признаются неудовлетворительными.

Безотказная работа приборов в электрической линии обусловлена правильным расчётом технических параметров. Найти мощность тока в цепи помогает набор формул, выведенных из законов Джоуля — Ленца и Ома. Принципиальная схема, грамотно составленная с учётом особенностей применяемых устройств, повышает производительность электросети.

Расчет простых цепей постоянного тока

В электротехнике принято считать, что простая цепь – это цепь, которая сводится к цепи с одним источником и одним эквивалентным сопротивлением. Свернуть цепь можно с помощью эквивалентных преобразований последовательного, параллельного и смешанного соединений. Исключением служат цепи, содержащие более сложные соединения звездой и треугольником. Расчет цепей постоянного тока производится с помощью закона Ома и Кирхгофа.  

Пример 1

  Два резистора подключены к источнику постоянного напряжения 50 В, с внутренним сопротивлением r= 0,5 Ом. Сопротивления резисторов  R1 = 20 и R2 = 32 Ом. Определить ток в цепи и напряжения на резисторах.

 

Так как резисторы подключены последовательно, эквивалентное сопротивление будет равно их сумме. Зная его, воспользуемся законом Ома для полной цепи, чтобы найти ток в цепи. 

Теперь зная ток в цепи, можно определить падения напряжений на каждом из резисторов. 

Проверить правильность решения можно несколькими способами. Например, с помощью закона Кирхгофа, который гласит, что сумма ЭДС в контуре равна сумме напряжений в нем. 

Но с помощью закона Кирхгофа удобно проверять простые цепи, имеющие один контур. Более удобным способом проверки является баланс мощностей.

В цепи должен соблюдаться баланс мощностей, то есть энергия отданная источниками должна быть равна энергии полученной приемниками. 

Мощность источника определяется как произведение ЭДС на ток, а мощность полученная приемником как произведение падения напряжения на ток.

Преимущество проверки балансом мощностей в том, что не нужно составлять сложных громоздких уравнений на основании законов Кирхгофа, достаточно знать ЭДС, напряжения и токи в цепи.

Пример 2

  Общий ток цепи, содержащей два соединенных параллельно резистора R1=70 Ом и R2=90 Ом, равен 500 мА. Определить токи в каждом из резисторов.

Два последовательно соединенных резистора ничто иное, как делитель тока. Определить токи, протекающие через каждый резистор можно с помощью формулы делителя, при этом напряжение в цепи нам не нужно знать, потребуется лишь общий ток и сопротивления резисторов. 

Токи в резисторах 

В данном случае удобно проверить задачу с помощью первого закона Кирхгофа, согласно которому сумма токов сходящихся, в узле равна нулю.

Если у вас возникли затруднения, прочтите статью законы Кирхгофа.

Если вы не помните формулу делителя тока, то можно решить задачу другим способом. Для этого необходимо найти напряжение в цепи, которое будет общим для обоих резисторов, так как соединение параллельное. Для того чтобы его найти, нужно сначала рассчитать сопротивление цепи 

А затем напряжение 

Зная напряжения, найдем токи, протекающие через резисторы 

Как видите, токи получились теми же.

Пример 3

  В электрической цепи, изображенной на схеме R1=50 Ом, R2=180 Ом, R3=220 Ом. Найти мощность, выделяемую на резисторе R1, ток через резистор R2, напряжение на резисторе R3, если известно, что напряжение на зажимах цепи 100 В.

 

Чтобы рассчитать мощность постоянного тока, выделяемую на резисторе R1, необходимо определить ток I1, который является общим для всей цепи. Зная напряжение на зажимах и эквивалентное сопротивление цепи, можно его найти.

Эквивалентное сопротивление и ток в цепи 

Отсюда мощность, выделяемая на R1 

Ток I2 определим с помощью формулы делителя тока, учитывая, что ток I1 для этого делителя является общим 

Так как, напряжение при параллельном соединении резисторов одинаковое, найдем U3, как напряжение на резисторе R2 

Таким образом производится расчет простых цепей постоянного тока.

  • Просмотров: 64471
  • Как правильно измерять мощность светодиодной ленты

    Часто в интернете поднимается вопрос о несоответствии мощности светодиодной ленты указанным на упаковке характеристикам.

    В этом материале мы подробно объясним, как проводятся замеры мощности ленты, с чем связано падение мощности на 5 метрах, и почему мы указываем мощность для 1 метра.

    Формула расчета потребляемой мощности ленты (Вт)

    Потребляемая мощность (Вт) — это произведение силы тока (А) на напряжение питания (В). Обе эти характеристики мы можем измерить в домашних условиях с помощью обычного мультиметра.

    Для вычисления потребляемой мощности (Вт) мы будем использовать формулу P(Вт) = U(В) * I(А), где U — напряжение в Вольтах, I — сила тока в Амперах.


    Необходимое оборудование

    — Блок питания 12 В
    — Светодиодная лента 5 м (12 В)
    — Ножницы
    — Отвертка крестовая
    — Мультиметр
    — Переходники (коннекторы)

    Какие замеры нужно произвести?

    • Замер напряжения питания (В) на начальном и конечном участках ленты. Для нахождения частичной потери напряжения питания на конечном участке ленты.
    • Замер потребляемого тока (А). Для дальнейшего вычисления потребляемой мощности.

    Проведение измерений

    5 метров ленты

    Для начала необходимо подключить светодиодную ленту 5 м к блоку питания.

    Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 5 м.

    Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 5 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:
    Падение напряжения питания в конце ленты вызвано сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 5 м.


    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.

    1 метр ленты

    Отрезать от катушки 5 м отрезок 1 м.

    Необходимо подключить светодиодную ленту 1 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты. Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 1 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:
    Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 1 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 1 м.

    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.


    0,5 метра ленты

    Отрезать от катушки 5 м отрезок 0,5 м или разрезать пополам 1 м.

    Необходимо подключить светодиодную ленту 0,5 м к блоку питания. Подключение производится при выключенном напряжении электросети 220В с соблюдением полярности контактов подключения и сторон подключения (см. Подключение ленты к блоку питания).

    Провести замер напряжения питания (В) в начале ленты.

    Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к начальному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

    Провести замер напряжения питания (В) в конце ленты.
    Используя вольтметр (В) (одна из функций мультиметра), произвести параллельное подключение к конечному отрезку светодиодной ленты 0,5 м.

    Сравнить полученные результаты.

    Объяснение полученных результатов:

    Падение напряжения питания на конце ленты присутствует, но гораздо меньше, чем на 5 метрах, и не существенно меньше, чем на 1 метре. Так как отрезок ленты короче – меньше и падение напряжения.

    Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

    Для этого:
    Подключить последовательно амперметр (А) (одна из функций мультиметра), соединив в электроцепь блок питания, амперметр и светодиодную ленту 0,5 м. Произвести замер показания тока (А) на ленте 0,5 м.

    Оформить полученные данные для дальнейшего сравнения.


    Результаты замера

    При замерах выходное напряжение питания с блока питания (в начале ленты) было стабильным 12 В.

    При замере напряжения питания на конечном участке 5 метров мы получили падение напряжения на 2-2,5В. Как говорилось ранее, это связано с сопротивлением медной подложки, а также ограничением понижающих резисторов, участвующих в электрической схеме.

    При замере 1 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

    При замере 0,5 метра в начале и конце отрезка получили, что падение напряжения практически отсутствует. Показания замера стабильны.

    Теперь рассмотрим полученные измерения силы тока.

    Мы видим, что для светодиодной ленты с указанной потребляемой мощностью (Вт/м) -14,4 Вт/м она имеет следующие значения:

    — для 5 метров — 5,4А
    — для 1 метра — 1,2А
    — для 0,5 метра — 1А

    В последнем случае (для отрезка 0,5 м) полученное значение силы тока превышает все ранее измеренные. Здесь стоит учитывать тот факт, что использование светодиодной ленты менее 0,5 м не рекомендуется из-за того, что в самом начале светодиодной ленты получается максимальное значение силы тока, что вызывает повышенный нагрев начального участка и приводит к быстрой деградации светодиодов.

    Произведем подсчет потребляемой мощности на замеренных участках.

    Для 5 метров — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт
    Для 1 метра — P(Вт) = 12В * 1,2А = 14,4 Вт
    Для 0,5 метра — P(Вт) = 12В * 1А = 12 Вт

    На самом стабильном участке ленты в 1 метр мы получаем потребляемую мощность, указываемую в характеристиках.

    Рассмотрим, как получают потребляемую мощность (Вт) на ленте в 5 м.

    Для этого берут значение потребляемой мощности с 1 метра и умножают его на 5 м. Полученное значение считается максимальным значением потребляемой мощности.

    Т.е. мы не указываем значение — P(Вт) = 12В * 5,4А = 64,8 Вт,
    а в характеристиках указывается — 14,4Вт/м * 5 м. = 72 Вт.
    Максимально потребляемая мощность с 5 метров — 72 Вт.

    Еще раз хотим акцентировать ваше внимание, что это прежде всего необходимо для правильного расчета потребляемой мощности (Вт) источника питания — блока питания.

    В процессе создания световых решений возникает необходимость использования отрезков различной длины, и расчет необходимой потребляемой мощности блока питания может вызвать ряд затруднений.

    Но, зная показания со стабильного общепринятого участка в 1 м, мы можем с уверенностью проектировать и воплощать в жизнь самые требовательные световые проекты.

    ампер, ватт и вольт: руководство по измерению мощности


    В октябре 2018 года мы написали статью на тему Хэллоуина о предотвращении перебоев в подаче электроэнергии. Мы обсудили несколько общих вещей, включая то, как узнать измерения мощности. В этой статье мы повторим сказанное, а также расширим его.

    Во-первых, давайте определим наши термины

    Согласно Google, вот технические определения для ампер, вольт и ватт:

    Ампер: единица электрического тока, равная одному кулону в секунду.

    Вольт: единица электродвижущей силы в системе СИ, разность потенциалов, которая будет управлять током в один ампер против сопротивления в один ом.

    Вт: единица измерения мощности в системе СИ, эквивалентная одному джоулю в секунду, соответствующая мощности в электрической цепи, в которой разность потенциалов составляет один вольт, а сила тока — один ампер.

    Чтобы определить их более простым и аналогичным способом, пользователь Reddit Gsnow творчески объясняет разницу между этими измерениями мощности следующим образом:

    «Думайте об этом как о потоке воды.

    Вольт = давление воды

    ампер = движущегося объема воды

    Если у вас высокое давление, но низкая громкость (высокое напряжение, низкая сила тока), это похоже на ирригатор дантиста.

    Если у вас большой объем, но низкое давление (высокая сила тока, но низкое напряжение), это как если бы ваш подвал затопил стены или стоки.

    Если у вас большая громкость и высокое давление (большая сила тока и высокое напряжение), это похоже на то, как пожарный шланг попадает вам в грудь с расстояния 3 фута и отбрасывает вас обратно через комнату.

    Вт — это показатель того, сколько силы создается, другими словами, насколько велик эффект, который производит поток воды (электрический поток) ».

    Расчет измерений мощности

    Номинальная мощность

    Ваш автоматический выключатель может выдерживать только определенную силу тока. Он имеет определенную номинальную силу тока, которая позволяет вашему автоматическому выключателю работать и обеспечивать ваш дом электричеством. Если этот предел будет превышен, ваш выключатель отключится, чтобы предотвратить повреждение проводки и приборов в вашем доме.

    Как узнать силу тока в доме

    Это довольно просто. Все, что вам нужно сделать, это подойти к выключателю и проверить ручку. Большинство бытовых цепей имеют ток 15-20 ампер, и чем новее ваш дом, тем выше будет сила тока. Зная свою силу тока, вы можете узнать, сколько устройств вы можете поддерживать с ее помощью.

    Какую силу тока используют ваши устройства?

    Во-первых, убедитесь, что вы знаете, сколько ампер выдерживает ваша схема. Затем проверьте этикетку вашего устройства или руководство пользователя, чтобы узнать, сколько ватт и вольт будет использовать устройство.Разделите количество ватт на количество вольт, и вы получите максимальное количество ампер, которое потребуется от вашей схемы. Возможно, вам стоит отслеживать, сколько ампер потребляет каждое устройство. Таким образом, вы можете отслеживать, сколько энергии вы потребляете. Если вы в конечном итоге превысите свой лимит, вы отключите цепь.

    Выходное напряжение

    Напряжение — это мощность, которая поступает из ваших розеток, и ее измерение называется вольтами.Одна розетка обычно может выдавать до 120 вольт.

    Какие бывают типы токов напряжения?

    Постоянный ток (DC): Электричество течет в одном направлении. Это тип тока, который будет использовать большая часть вашей цифровой электроники.

    Переменный ток (AC): Электричество периодически меняет направление своего потока. Большинство домов подключено к сети переменного тока, и поэтому ваш дом, скорее всего, тоже построен для этого.

    Сколько вольт выходит из моей розетки?

    Опять же, убедитесь, что вы знаете номер силы тока вашей цепи.Затем проверьте устройство, которое вы подключаете к розетке, чтобы узнать, сколько ватт оно потребляет. Все, что вам нужно сделать после этого, это разделить полученное количество ватт на значение силы тока вашей цепи. Полученное число — это количество вольт, выходящих из вашей розетки, для поддержки вашего устройства.

    Измерения ватт

    Мы обсуждали выше амперы и вольты, но есть еще один вопрос, который следует учитывать — ватты. Ватт — это единица измерения электроэнергии или единицы мощности.

    Как можно рассчитать количество ватт, которое может выдержать ваша схема?

    Все, что вам нужно знать, это две вещи.Как обсуждалось в предыдущих расчетах, вам нужно знать силу тока в вашей цепи. Вам также необходимо знать, сколько вольт может выдавать ваша розетка. Затем умножьте силу тока на количество вольт. Это максимальное количество ватт, которое ваша схема может поддерживать одновременно. Если вы превысите это количество, вполне возможно, что произойдет электрический взрыв.

    Обратитесь в службу поддержки JP Electrical

    Если ваш автоматический выключатель когда-либо сработает или у вас возникнут другие проблемы с электричеством в вашем доме, позвоните нам. Мы предоставляем различные бытовые и коммерческие услуги и особенно хорошо разбираемся в электромонтажных работах, освещении и панелях. Также можем предоставить генераторы!

    Позвоните в JP Electrical сегодня!

    Общие сведения о мощности и силе тока — Подробное руководство по оценке

    Как перевести из ампер в ватты?

    Устройства

    часто указывают свои требования к мощности в амперах. Большинство генераторов указывают свою мощность в ваттах. К счастью, преобразовать одно в другое несложно:

    • Ватт = Вольт x Ампер (Вольт умноженный на Ампер)
    • Ампер = Ватт / Вольт (Ватт, разделенный на Вольт)

    Если у вас два числа (напр.грамм. вольты, амперы), тогда вы можете узнать другое (например, ватты). Это может помочь вам определить номинальную мощность, которая вам понадобится от вашего генератора.

    Пусковая и рабочая мощность

    Некоторым устройствам требуется дополнительная мощность для запуска, тогда как другие постоянно поддерживают те же требования к мощности.

    Чтобы правильно рассчитать потребность в энергии, вам необходимо знать, с какой нагрузкой вы имеете дело. (Нагрузка определяется как устройство, которое вы запитываете.) Есть два вида нагрузок:

    Резистивные нагрузки

    Резистивные нагрузки довольно просты: они требуют одинакового количества энергии как для запуска, так и для работы оборудования. Многие резистивные нагрузки участвуют в нагреве или выделении какого-либо тепла. Примеры резистивных нагрузок:

    • Лампочки
    • Кофеварка
    • Тостер

    Реактивные нагрузки

    Реактивные нагрузки содержат электродвигатель, который требует дополнительной мощности для запуска, но значительно меньшей мощности для запуска после запуска.Обычно пусковая мощность в 3 раза превышает мощность для запуска приложения. Примеры реактивных нагрузок:

    • Холодильники / морозильники
    • Печные вентиляторы
    • Насосы скважинные
    • Кондиционеры
    • Станки шлифовальные
    • Компрессоры воздушные
    • Электроинструменты

    У некоторых бытовых приборов, таких как печь или холодильник, есть внутренние вентиляторы, которые периодически включаются. Для запуска вентилятора каждый раз требуется дополнительная мощность / мощность.В холодильниках также есть цикл разморозки, при котором помимо компрессора и вентиляторов требуется питание.

    Реактивным нагрузкам может также потребоваться дополнительная мощность , когда электродвигатель начинает работать. Например, когда пила начинает резать дерево, ее потребляемая мощность увеличивается. Это не применимо для большинства бытовых приборов.

    Мой прибор мощностью 1000 Вт, но для его работы требуется 1600 Вт. Почему?

    Некоторые устройства промаркированы или имеют номер мощности.Например, фен может сказать «1000 Вт». Это означает, что сам фен производит 1000 Вт тепловой энергии. Но количество, которое фен использует от розетки, всегда больше, чем выделяется при нагревании. Это связано с тем, что устройство использует энергию не на 100%.

    Другой пример — микроволновая печь. Он может продаваться как «духовка на 1100 ватт» и действительно вырабатывать 1100 ватт мощности для приготовления пищи, но для этого потребуется больше, чем от генератора.

    Перевод тега данных:

    Для некоторых приборов вы можете определить необходимую мощность, посмотрев на бирку данных, предоставленную производителем электродвигателя.

    Все электродвигатели должны иметь бирку данных, прикрепленную к их корпусу, с указанием вольт, ампер, фазы, циклов, л.с., а иногда и кода.

    • Вольт (В) — Напряжение должно быть либо 120 (110-120), либо 120/240. 120/240 означает, что двигатель может быть подключен для работы от 120 В или 240 В. Генераторы Honda могут быть 120 В или 120/240 В.
    • Ампер (А) — указывает ток, необходимый для РАБОТЫ электродвигателя, но не учитывает требования к мощности ПУСКА или НАГРУЗКИ.
    • Phase (PH) — Генераторы Honda могут приводить в действие только однофазные двигатели.
    • лошадиных сил (л.с.) — оценка того, сколько работы может выполнить электродвигатель.
    • Код
    • — не всегда указывается в теге данных. Он представляет собой максимальную пусковую мощность, необходимую для электродвигателя. Вы можете умножить код (в амперах) на мощность двигателя, чтобы определить пусковой ток. Найдите здесь список кодов и усилителей.
    • циклов (Гц) — Все электрические приборы в США работают со скоростью 60 циклов в секунду.

    Чтобы определить необходимую мощность, используйте
    А x Вольт = Ватты (Ампер, умноженный на Вольт = Ватты)

    Максимум vs.Номинальная мощность

    Генераторы часто рекламируются с максимальной мощностью, которую они могут произвести. Но вы также увидите в списке «номинальную мощность».

    • Максимальная мощность = максимальная мощность, которую может производить генератор. Максимальная мощность обычно доступна до 30 минут.
    • Номинальная мощность — мощность, которую генератор может производить в течение длительного периода времени. Обычно 90% от максимальной мощности.

    Как правило, используйте номинальную мощность, чтобы определить, сможет ли генератор обеспечить постоянное питание ваших приложений.

    Руководство по оценке мощности

    Заявки подрядчика
    Приблизительная начальная мощность
    Приблизительная рабочая мощность
    Воздушный компрессор ½ л.с. 1600 1975
    Воздушный компрессор 1 л.с. 4500 1600
    Шлифовальный станок Bosch (8 дюймов.) 2500 1400
    Вибратор для бетона ½ л.с. 840 (в среднем) 840 (в среднем)
    Вибратор для бетона 1 л.с. 1080 (в среднем) 1080 (в среднем)
    Вибратор для бетона 2 л.с. 1560 (в среднем) 1560 (в среднем)
    Вибратор для бетона 3 л.с. 2400 (в среднем) 2400 (в среднем)
    Отбойный молоток 1260 (ср.) 1260 (средн.)
    Очиститель слива 250 (средн.) 250 (средн.)
    Сверла 3/8 дюйма, 4 А 600 440
    Сверла 1/2 дюйма, 5,4 А 900 600
    Электрическая цепная пила (14 дюймов, 2 л.с.) 1100 1100
    Ручная дрель (1/2 дюйма) 900 600
    Мойка высокого давления (1 л.с.) 3600 1200
    Перфоратор 1200 (ср.) 1200 (средн.)
    Настольная пила (10 дюймов) 4500 1800
    Fan Duty ¼ л.с. 1200 650

    Приблизительная начальная мощность Приблизительная рабочая мощность
    Разделенная фаза, 1/8 л.с. 1200 275
    Разделенная фаза, 1/4 л.с. 1700 400
    Разделенная фаза, 1/3 л.с. 1950 450
    Разделенная фаза 1/2 л.с. 2600 600
    Пуск конденсатора Индукционная работа 1/8 л.с. 850 275
    Пуск конденсатора Индукционный запуск 1/4 л.с. 1050 400
    Пуск конденсатора Индукционная работа 1/3 л.с. 1350 450
    Пуск конденсатора Индукционный запуск 1/2 л.с. 1800 600
    Пуск от конденсатора Индукционный запуск 3/4 л.с. 2600 850
    Конденсатор Пуск в индукционном режиме 1 л.с. 3000 1000
    Конденсатор Запуск Индукция Работа 1 1/2 Мощность 4200 1600
    Пуск с конденсатором Индукционная работа 2 л.с. 5100 2000
    Конденсатор Запуск индукционного режима 3 л.с. 6800 3000
    Конденсатор Запуск индукционного режима 4 л.с. 9800 4800
    Конденсатор Пусковой конденсатор Работа 1/8 л.с. 600 275
    Конденсатор Пуск Конденсатор Работа 1/4 л.с. 850 400
    Конденсатор Пусковой Конденсатор Работа 1/3 л.с. 975 450
    Конденсатор Пуск Конденсатор Работа 1/2 л.с. 1300 600
    Конденсатор Пусковой конденсатор Работа 3/4 л.с. 1900 850
    Конденсатор Пуск Конденсатор Работа 1 л.с. 2300 1000
    Конденсатор Пуск Конденсатор Работа 1 1/2 Мощность 3200 1600
    Конденсатор Пусковой Конденсатор Работа 2 л.с. 3900 2000
    Конденсатор Пусковой Конденсатор, мощность 3 л.с. 5200 3000
    Конденсатор Пуск Конденсатор Работа 4 л.с. 7500 4800

    Общие сведения о ваттах, амперах, вольтах и ​​омах

    Очень простое введение в простую математику, которая позволяет вычислить мощность, ток и сопротивление.

    В некоторые руководства я включил расчеты для определения силы тока, сопротивления и т. Д. Базовое понимание того, как это сделать, поможет при поиске неисправностей или выборе правильного сечения кабеля при добавлении аксессуаров. Если у вас мало или совсем нет электрического фона, это может сбить с толку, поэтому, надеюсь, это руководство сделает его более понятным.

    Давайте посмотрим на четыре ключевых термина:

    Напряжение — измеряется в вольтах, символ «V»

    Ток — измеряется в амперах, символ «I»

    Мощность — измеряется в ваттах, символ «Вт»

    Сопротивление — измеряется в Ом, символ Ом (Омега)

    Итак, как эти четыре вещи связаны?

    Вам не нужно знать теорию формул, просто запомните эти два треугольника: —

    В каждом треугольнике показаны три наиболее часто используемые формулы, которые вам понадобятся.Есть еще несколько, и я включил копию «Электрического колеса» в конце. (Мой старый учитель физики сказал нам простой способ запомнить их: «Атикан V — это R oman C atholic» и «Опе P живет в атикане V , а он C atholic. ”- I означает C текущее значение)

    Поскольку мы обычно знаем две части уравнения, вычислить третью несложно.

    Практические примеры

    Рассчитаем ток для телевизора на 12 вольт.Номинальная мощность телевизора, полученная по данным производителя, составляет 65 Вт. Мы знаем, что напряжение составляет 12 вольт, поэтому, используя P / V = ​​I, мы можем рассчитать ток:

    P 65 Вт / В 12 Вольт = I 5,41 Ампер

    Если бы мы измерили ток с помощью нашего мультиметра, мы, вероятно, не получили бы показание 5,41 А. Причина в том, что маловероятно, чтобы напряжение было ровно 12 вольт. Если мы начинаем с полностью заряженной батареи, напряжение может быть 13.5 Вольт, так что вычисляя еще раз для исправленного напряжения, получаем:

    P 65 Вт / В 13,5 Вольт = I 4,81 Ампер

    Мы видим, что ток нарисован меньше. В чем дело? Производители колодцев обычно указывают «номинальное» напряжение, в данном случае 12 вольт. Вот на чем они основали свои расчеты. Вот что мы будем использовать. Когда инженер-электрик спроектирует электропроводку для вашего дома на колесах, он будет использовать «номинальное» напряжение, чтобы выбрать кабель правильного размера и предохранители для различных цепей, с небольшим встроенным запасом прочности, конечно.

    Давайте посмотрим на другой пример. Розетка для аксессуаров на 12 В (прикуриватель) оснащена предохранителем, рассчитанным на 10 А. Прибор какой мощности я могу подключить?

    На этот раз мы будем использовать V x I = P так:

    В 12 В x I 10 А = P 120 Вт

    Можно использовать устройство с максимальной мощностью 120 Вт. Мы снова использовали «номинальное» напряжение для этого расчета. Если бы мы использовали фактическое напряжение полностью заряженной батареи, мы получили бы 13.5 x 10 = 135 Вт, которые, если бы мы использовали их при падении напряжения батареи, перегрузили бы схему — P / V = ​​I или 135/12 = 11,25 А, то есть больше, чем предохранитель на 10 А.

    Проработка чего-либо для сетевых приборов то же самое. Сколько тока потребляет чайник мощностью 1,2 кВт? (1,2 кВт = 1200 Вт)

    P 1200 Вт / В 240 Вольт = I 5 А

    Вы используете 10-амперный EHU — сколько это ватт?

    В 240 В x I 10 А = P 2400 Вт

    Сопротивление

    Ваш холодильник перестал работать от напряжения 12 В, и вы хотите проверить, исправен ли нагревательный элемент на 12 В, измерив сопротивление.Информация для элемента говорит, что это 12 вольт, 170 ватт, поэтому нам нужно рассчитать сопротивление, чтобы проверить его. Для начала нам нужно вычислить ток:

    P 170 Вт / В 12 Вольт = I 14,1 Ампер

    Теперь мы можем вычислить сопротивление, используя:

    В 12 Вольт / л 14,1 Ампер = R 0,85 Ом Ом

    Это было длинным и требовало двух вычислений. Если вы посмотрите на электрическое колесо ниже, вы увидите, что мы могли использовать V² / P = R

    .

    В² ( 12 x 12 ) / P 170 Вт = рэнд.85 Ом

    Итак, теперь вы можете измерить сопротивление нагревательного элемента, и у вас есть расчетное значение, которого можно ожидать.

    Это так просто. Однако одно предостережение. При расчете мощности, сопротивления или силы тока они должны служить ориентирами. В реальном мире все не всегда терпимо, и возможны небольшие отклонения, поэтому относитесь к рассчитанному результату как к ориентиру, а не абсолютному.

    Электрическое «колесо»

    В Интернете доступны различные варианты его адаптации, но этот ясно показывает все основные формулы…

    Простой способ получить все электрические формулы под рукой (c) Неизвестно

    Авторские права © 2011-2020 Саймон П. Барлоу — Все права защищены

    Нравится:

    Нравится Загрузка…

    Как определить потребности вашего жилого дома в электроэнергии

    Как определить потребности в мощности вашего жилого дома

    В нашей последней статье мы рассмотрели ватт вместе с ватт-часами и то, что они означают для RVer. В этом посте мы рассмотрим, как определить номинальную мощность устройства в ваттах, если его нет в списке или если вы хотите узнать, что конкретное устройство потребляет в течение определенного периода времени (ватт-часов).

    Что такое ватты?

    Первое, что нужно знать, это то, что ватты — это произведение напряжения на амперы, обычно выражаемое как (ватты = амперы X вольт), которые также можно выразить как (вольт X амперы = ватты) или (амперы X вольт = ватты).Следовательно, если вы знаете рабочее напряжение и потребляемую мощность прибора, вы можете определить мощность в ваттах.

    Примеры:

    • Тостер на 120 вольт потребляет 9 ампер. (120 В x 9 А = 1080 Вт)
    • Микроволновая печь на 120 В с потребляемой силой тока 12,5 А (120 В x 12,5 А = 1500 Вт)
    • Не забудьте включить свои 12-вольтовые приборы: 12-вольтовую печь RV (печатная плата и двигатель вентилятора) с потребляемой силой тока 7 ампер (12 вольт X 7 ампер = 84 ватта).

    С некоторыми приборами потребляемая сила тока зависит от того, как вы их используете.Например, у вас может быть телевизор с плоским экраном, который позволяет регулировать яркость дисплея вместе с регулятором громкости, который, в свою очередь, влияет на количество ампер, необходимых для его питания.

    Эта сумма может быть значительно меньше суммы, указанной на задней стороне устройства. Возможно, у вас есть прибор, который периодически включается и выключается, как холодильник, и вы хотите знать, сколько энергии потребляется в течение установленного периода времени (ватт-часов). В вышеуказанных ситуациях подумайте о покупке ваттметра.

    Следите за потреблением энергии. Фото через Amazon

    Как вы измеряете ватт?

    Подключив 120-вольтовый прибор к ваттметру (или ко всему дому на колесах) в течение заданного периода времени, вы можете измерить потребленные ватт-часы. Даже если прибор потребляет постоянный ток во время использования (например, 120-вольтовая лампа), вы все равно можете использовать ваттметр для расчета потребляемой мощности в ваттах вместо того, чтобы выполнять математические вычисления (амперы X вольт), как в примерах, приведенных выше. или для проверки заявленных характеристик производителя.Никогда не превышайте номинальную мощность мультиметра.

    После того, как вы определили требования для каждого из устройств вашего дома на колесах (не забудьте преобразователь), просто сложите те, которые, вероятно, будут работать одновременно, и вы узнаете, какая потребляемая мощность на берегу выражается в ваттах. Сила тока, необходимая для запуска компрессора кондиционера, требует короткой вспышки чрезмерного тока, чтобы заставить вещи вращаться, что необходимо учитывать.

    Теперь, когда мы знаем, как рассчитать ватт и ватт-часы, что вы собираетесь делать с этой информацией? Есть несколько полезных приложений для определения потребности в мощности на берегу (120 В) в ваттах:

    • Если вы часто занимаетесь сушкой в ​​лагере, эта информация поможет вам выбрать генератор правильного размера, отвечающий потребностям вашего дома на колесах.
    • Если вы живете в своем доме на колесах и всегда подключены к береговому источнику питания в течение продолжительных периодов времени, вы можете определить свое потребление в ватт-часах. Это поможет вам определить, является ли более экономичным платить установленную ежемесячную плату за электричество или попросить кемпинг с электрическим счетчиком и платить только за то электричество, которое вы фактически потребляете.
    • При въезде на стоянку для автодомов, где есть только электрические розетки на 20 и 30 ампер, вам нужно всего лишь разделить потребляемую мощность на 120 вольт, чтобы определить минимальную схему усилителя, к которой вы можете удобно подключиться.

    Помните: ватты = вольт X амперы, которые также могут быть выражены как ватты / вольт = амперы. Поэтому, если вы определили, что вашему жилому дому обычно не требуется более 2100 пиковых ватт береговой мощности, вы можете без проблем подключиться к розетке на 20 ампер (2100 Вт / 120 вольт = 17,5 ампер). Потребляемая мощность 17,5 А меньше 20 А, так что у вас может быть комфортный запас «дополнительной» мощности.

    И наоборот, вы можете представить себе розетку на 120 В на 20 А как на розетку на 2400 Вт (120 В x 20 А = 2400) или розетку на 120 В 30 А как на розетку 3600 Вт (120 В x 30 амперы = 3600).

    Примечание: розетки на 50 ампер содержат две ножки на 50 ампер и 120 вольт, что в сумме дает 100 ампер или 12 000 ватт. Посетите эту страницу, если вам нужна дополнительная информация о розетках на 50 А для жилых домов.

    Изучение основ электрических вычислений — еще одно приключение в RVing!

    Подробнее: Что такое ватт? Как рассчитать потребности в энергии Исследуйте кемпинги, спланируйте безопасные маршруты для автодомов и превратите свой телефон в GPS-навигатор для автодомов.
    Попробуйте БЕСПЛАТНЫЙ комплект RV LIFE Pro Bundle на 7 дней

    Следите за приключениями Дэйва на автофургоне, путешествуя по Западу в поисках забытых и уникальных мест.Для Дэйва дом — это место, где вы его припаркуете, и чем дальше, тем лучше!

    Подбор двигателей для нагрузки, мощности, мощности двигателя

    Рэнди Барнетт

    Проведите гибкий токовый пробник Fluke iFlex ™ вокруг одного проводника. Или вы можете центрировать губки токоизмерительных клещей вокруг одного проводника.

    Это заблуждение среди тех, кто выбирает и устанавливает двигатели. Правильный выбор двигателей для данной нагрузки приводит к более эффективному управлению нагрузками, экономии энергии и экономии средств.Двигатели обычно наиболее эффективны при нагрузке от 90% до 95%. Тот факт, что на паспортной табличке двигателя указано «25 л.с.», не означает, что двигатель выдает двадцать пять лошадиных сил во время работы. Двигатель может производить немного меньше в зависимости от требований к нагрузке. Если двигатель постоянно работает с этими пониженными требованиями к мощности, деньги тратятся впустую, и вам следует подумать о замене его двигателем правильного размера.

    Кроме того, сечение проводов и предохранителей или прерывателя цепи, питающих этот двигатель, основывается на номинальном токе полной нагрузки двигателя, предполагаемой частоте его работы и других факторах.Установка проводов и прерывателей большего размера, чем необходимо, — напрасная трата. Также важно понимать, что даже при низких требованиях к мощности двигатель по-прежнему потребляет относительно большой ток. Например, двигатель, работающий без нагрузки, по-прежнему потребляет около 50% своего номинального тока.

    При замене двигателя подберите двигатель к заданию

    При замене двигателей важно согласовать двигатель с заданием. В дополнение к выбору правильного напряжения, фазы (трехфазной или однофазной), буквенного обозначения и буквенного кода обязательно выберите правильную номинальную мощность.Если двигатель был заменен ранее или работает с насосом, вентилятором или другим оборудованием, размер которого не был определен производителем как часть всей системы, возможно, вы выбрали двигатель неправильного размера. Измерение базовых значений напряжения и тока для оценки собственных требований к мощности предоставит вам более эффективную систему.

    Такая информация важна при проведении энергетического исследования. Если нагрузка двигателя изменяется на 90% или менее от полной нагрузки в течение длительного времени, применение может быть подходящим для привода с регулируемой скоростью и, таким образом, значительной экономии.Например, если требования к мощности двигателя в лошадиных силах можно уменьшить с помощью привода с регулируемой скоростью, чтобы снизить скорость двигателя до 90% от полной номинальной скорости двигателя, то потребление энергии снизится до 73% от того, что требуется для работы на полной скорости. Еще одна причина узнать требования к нагрузке вашего оборудования!

    В некоторых случаях двигатель может быть перегружен, потребляя ток, превышающий его номинальный. Будь то плохие подшипники, смещенный вал или другие проблемы, связанные с обслуживанием, или просто чрезмерная нагрузка на двигатель, однозначно имеет место один вредный эффект: чрезмерное нагревание обмоток.Тепло ухудшает изоляцию и является основной причиной отказа двигателя. Хотя правильно рассчитанные и установленные перегрузки вызывают отключение двигателя обычно на уровне от 115% до 125% от значения тока полной нагрузки, указанного на паспортной табличке, выделяемое за это время тепло обязательно сокращает срок службы двигателя.

    Определение фактической мощности двигателя

    Значения рабочего тока и напряжения двигателя должны измеряться и регистрироваться на регулярной основе в рамках программы профилактического обслуживания. Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя: Мощность в лошадиных силах (л.с.) = Напряжение x Средняя мощность x% КПД x коэффициент мощности x 1.73/746. (Подробности см. На диаграмме ниже.)


    Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя

    Мощность (л.с.) = Напряжение x Сила тока x% EFF x коэффициент мощности x 1,73 / 746

    Где:

    Напряжение — это среднее значение трех измеренных напряжений: (AB + AC + BC) / 3

    Сила тока — средний измеренный ток трех фаз: (A + B + C) / 3

    % EFF — КПД двигателя на паспортная табличка двигателя

    Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности (кВт) к полной мощности (кВА).При отсутствии инструментов для измерения коэффициента мощности практическое правило заключается в оценке коэффициента мощности на уровне 0,85

    1,73 — константа, используемая при расчете трехфазной мощности

    746 — постоянная для преобразования ватт в лошадиные силы (746 Вт = 1 л.с.)

    Пример: Сколько лошадиных сил имеет двигатель мощностью 25 л.с., вырабатывающий при 472 В и потребляющий в среднем 20 А на фазу с маркировкой на паспортной табличке двигателя, указывающей на КПД 90%?

    Мощность в лошадиных силах (л.с.) = напряжение x сила тока x% КПД x коэффициент мощности x 1.73/746

    = 472 В x 20 А x 0,90 x 0,85 x 1,73 / 746 = 17 л.с.


    Самый быстрый метод точной оценки мощности двигателя — это использовать цифровые клещи для измерения тока и напряжения на двигателе, а затем выполнить простой расчет. Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя. Мощность (л.с.) = напряжение x сила тока x% КПД x коэффициент мощности x 1,73 / 746. Обязательно соблюдайте правила безопасной работы, соответствующие конкретному применению. Благодаря наличию цифровых мультиметров с удаленным дисплеем, таких как токоизмерительные клещи для измерения истинного среднеквадратичного значения с удаленным дисплеем Fluke 381, рабочие могут снизить воздействие смертельного напряжения и зоны опасности дугового разряда.

    Для получения точных показаний важно использовать токоизмерительные клещи с истинным среднеквадратичным значением. В то время как токи двигателя обычно можно считывать непосредственно с лицевой стороны привода с регулируемой скоростью, питающего соответствующий двигатель, для другого оборудования потребуется использование измерителя, обеспечивающего точные показания при наличии гармоник и синусоидальных искажений.

    Измерение нагрузок, отличных от двигателей

    Вам также необходимо записать рабочие значения нагрузок, отличных от двигателей. Поскольку мощность в лошадиных силах не определяется для других нагрузок, кроме двигателей, просто используйте процедуру, описанную во врезке «Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя», чтобы измерить и записать текущее значение нагрузки.Примерами таких нагрузок могут быть герметичные мотор-компрессоры хладагента в оборудовании HVAC, осветительные нагрузки и нагревательные элементы. Номинальный ток нагрузки герметичных компрессоров хладагента и номинальные токи других типов оборудования необходимо сравнивать с измеренными значениями, когда вы имеете дело с отключением выключателя или перегревом оборудования. Чтобы определить размер прерывателя и проводов, необходимых для питания нагрузки, см. Национальный электротехнический кодекс® (NEC®), инструкции производителя, чертежи и любые местные нормативные требования.Хотя NEC имеет особые правила для различных типов оборудования, такого как двигатели и оборудование HVAC, обычно проводники и автоматические выключатели рассчитаны на 125% от продолжительной нагрузки плюс 100% от непостоянной нагрузки.

    Зонд iFlex ™ окружает единственный проводник в этом шкафу привода для установки кондиционирования воздуха (AHU). Токоизмерительные клещи Fluke 381 используются для записи показаний силы тока с целью устранения предполагаемой проблемы привода. Те же клещи используются для оценки мощности двигателя.

    «Непрерывная нагрузка» — это нагрузка, при которой ожидается, что максимальный ток будет продолжаться в течение трех часов или более. Один важный момент: при выборе размеров проводов и прерывателей для двигателей используйте соответствующую таблицу в NEC для силы тока полной нагрузки двигателя, а не ранее измеренное значение или информацию с паспортной таблички двигателя. Ранее измеренное значение помогает определить размер нагрузки. Размеры проводов и прерывателей для питания двигателя основываются на кодовых таблицах, в которых указаны значения тока полной нагрузки для конкретных фаз, напряжения и мощности двигателей.Номинальные характеристики и измеренные значения производителя используются для нагрузок, отличных от двигателя.

    Например, трехфазный двигатель насоса охлажденной воды мощностью 25 лошадиных сил должен проработать при полной нагрузке в течение трех часов или более. В таблицах NEC указано, что ток полной нагрузки трехфазного двигателя мощностью 460 В и мощностью 25 лошадиных сил составляет 34 ампера. Следовательно, проводники, питающие двигатель, должны иметь размер 34 x 1,25 = 43 А (125% от 34 ампер). Таблицы допустимой нагрузки в NEC используются для определения фактического сечения проводника в зависимости от типа изоляции, температуры окружающей среды и других условий.Максимальный размер автоматического выключателя или предохранителя для двигателя основан на другой таблице NEC, Таблица 430.52. Максимальное значение этого устройства защиты от перегрузки по току может находиться в диапазоне от 175% до 250% от тока полной нагрузки. Всегда консультируйтесь с Национальными электротехническими нормами или квалифицированным электриком, чтобы узнать точные размеры проводки двигателя, предохранителей и автоматических выключателей, а также требования к защите двигателей от перегрузки. То же самое касается герметичных мотор-компрессоров с хладагентом и другого электрического оборудования.

    Цель: правильно подобранная и безопасная установка, работающая с максимальной эффективностью.

    Вы должны определить мощность двигателя в полевых условиях, чтобы убедиться, что используется двигатель правильного размера. Если двигатель слишком большой, рассмотрите возможность замены двигателя или установки частотно-регулируемого привода. Регулярное измерение и запись значений тока и напряжения также является важной частью программы качественного профилактического обслуживания. Подбирайте проводку и автоматические выключатели для любого типа нагрузки в соответствии с Национальными электротехническими правилами.Помните, что цель — правильно рассчитанная и безопасная установка, работающая с максимальной эффективностью.

    В чем разница между ваттами и вольт-амперами?

    Что вы узнаете:

    • Попытка Lotus выпустить электромобиль с возможностью горячей замены для LeMans к 2030 году.
    • Успех модели аккумулятора как услуги (BaaS) автопроизводителя NIO .
    • Усилия Китая по стандартизации в отношении замены батарей.

    Lotus представила исследование дизайна электрического гонщика на выносливость — цель состоит в том, чтобы он участвовал в гонках в Ле-Мане и других трассах в сезоне 2030 года.Среди планируемых инноваций Lotus E-R9 — электродвигатель для каждого колеса и панели кузова, похожие на самолет, которые могут изменять свою форму по мере необходимости, чтобы обеспечить минимальное сопротивление на прямых и максимальную прижимную силу в поворотах.

    Из всех предложенных функций наиболее любопытным было то, что инженеры Lotus решили использовать батарею с возможностью горячей замены, которая могла быть заменена бригадой ямы с небольшой механической помощью, аналогично тому, как пополняется топливо.

    Концептуальный гоночный автомобиль Lotus ER-9 Le Mans имеет подвижные аэродинамические поверхности и полностью заменяемый аккумулятор.

    Во время гонки Ле-Ман автомобиль будет останавливаться для заправки примерно каждые 45 минут, всего около 30 раз. Это означает, что автомобилю необходимо проехать около 100 миль до дозаправки, чтобы быть конкурентоспособным. Однако технология аккумуляторов продвинулась только до такой степени, что она имеет смысл для более коротких (около 45 минут) гонок, как в текущей серии Formula E. К 2030 году в Lotus считают, что проблема будет решена.

    «Плотность энергии аккумуляторов и удельная мощность значительно увеличиваются из года в год.До 2030 года у нас будут батареи со смешанным химическим составом, сочетающие лучшее из обоих миров, а также возможность «горячей замены» аккумуляторов во время пит-стопов », — сказал Луис Керр, член команды разработчиков E-R9 и директор. разработчик платформы для Lotus Evija, электрического спортивного автомобиля ограниченного производства и первого электромобиля, который будет представлен и произведен компанией. заправка »не новость.Действительно, в 2013 году Илон Маск продемонстрировал технологию замены аккумуляторов Tesla на своей модели S. Однако, когда Tesla открыла станцию ​​замены аккумуляторов в Калифорнии, они были готовы заменить энергетические элементы автомобиля на полностью заряженные, вместо того, чтобы полагаться на быструю зарядку. станций, владельцы отказались от концепции замены батарей. Лишь небольшое количество автомобилей было ввезено для замены аккумуляторов.

    Успешный обмен в Китае

    Тем не менее, идея, похоже, работает в Китае, крупнейшем рынке электромобилей в мире с 3.1 миллион электромобилей в активном использовании. NIO, публичный автопроизводитель, основанный в 2014 году и базирующийся в Шанхае, успешно внедряет бизнес-модель с заменой батарей. Клиенты китайского бренда могут купить только автомобиль, выбрать BaaS (Battery as a Service) и выбрать лучший аккумулятор для своих нужд: например, 70 кВтч или более новый 100-кВтч.

    Замена батареи также повышает вероятность того, что, поскольку потребители не будут владеть батареей — она ​​будет сдаваться в аренду до тех пор, пока не будет заменена, — автопроизводители могут снизить общую стоимость электромобиля. Аккумуляторы — одна из самых дорогих частей электромобиля. Например, модель подписки NIO BaaS отделяет стоимость аккумулятора от покупной цены своих транспортных средств. Используя модель BaaS, клиенты могут покупать автомобили NIO ES8, ES6 или EC6 без аккумулятора, арендовать аккумуляторы разной емкости и ежемесячно вносить плату за аккумулятор в соответствии с их фактическими потребностями.

    Показана аккумуляторная батарея NIO в станции замены аккумуляторов компании.

    Программа NIO по не включенным батареям для своей батареи на 70 кВтч может сэкономить покупателям 10 000 долларов на стоимости автомобиля.В настоящее время пакет на 70 кВт · ч стоит около 145 долларов в месяц.

    С питанием от батареи емкостью 100 кВтч, диапазон моделей NIO теперь может достигать 615 км (382 миль). Покупка автомобиля NIO со 100-киловаттной батареей с использованием BaaS приводит к вычету из цены автомобиля 128 000 юаней (19 732 доллара США) с абонентской платой за аккумулятор в размере 1480 юаней (228 долларов США) в месяц.

    NIO добилась такого успеха, которого не достиг ни один другой автопроизводитель в мире. Его сервис по замене аккумуляторов электромобилей в Китае, получивший название NIO Power, превзошел 1.1 миллион обменов. NIO также увеличила размер своей сети с заменой батарей до 158 и планирует построить еще 300 в 2021 году, поскольку автопроизводитель подписал несколько соглашений, призванных еще больше увеличить это число.

    Например, у NIO есть соглашение с State Grid EV Service, подразделением китайского государственного распределителя электроэнергии, о строительстве 100 станций по всему Китаю и соглашение о стратегическом сотрудничестве с ведущим китайским розничным продавцом мебели Red Star Macalline для совместного строительства. Станции зарядки электромобилей и замены аккумуляторов.В соответствии с последним соглашением стороны в этом году совместно построят 60 таких станций.

    NIO построила свою первую станцию ​​с заменой батарей в мае 2018 года. Каждая станция имеет пять мест для сменных батарей. Замена разряженных батарей полностью заряженными на станции NIO Power Swap занимает в среднем от трех до пяти минут. Это примерно столько же времени, сколько нужно для заправки бензина на СТО.

    Последние новости от NIO

    Во время празднования Дня NIO в начале января компания представила аккумуляторный блок емкостью 150 кВтч и станцию ​​замены аккумуляторов второго поколения.

    В новом аккумуляторном блоке плотность энергии повышена до 360 Втч / кг благодаря гибридному электролиту, композитному аноду из неорганического Si / C и катоду с высоким содержанием никеля с нанопокрытием. Эта батарея увеличит запас хода нового ES8 до 850 км, ES6 до 900 км, EC6 до 910 км и ET7 до 1000 и более км.

    Станция замены батарей второго поколения NIO вмещает 13 батарей, что позволяет производить до 312 услуг по замене в день. NIO заявила, что ожидает, что к концу 2021 года количество ее станций по замене батарей в Китае достигнет 500.В настоящее время BaaS охватывает 64 города в Китае, и NIO каждую неделю строит в Китае новую станцию ​​по замене аккумуляторов.

    Помимо NIO, BAIC BJEV, подразделение по производству электромобилей Beijing Automotive Group (BAIC) и State Grid EV, китайская государственная электроэнергетическая компания, сотрудничают в бизнесе по замене аккумуляторов с целью совместного создания 100 станции замены аккумуляторов и обслуживающие не менее 10 000 автомобилей с заменяемыми батареями до июня 2021 г. сократить субсидии на электромобили на 20%; стандартная сумма возмещения покупателям в прошлом году составляла примерно 18 000 юаней (2 800 долларов США).Эта скидка теперь будет снижена примерно до 2220 долларов. Срок прекращения субсидии Пекина — 2022 год.

    Чтобы обеспечить безопасный процесс замены батарей, китайское правительство работает над стандартизацией услуг по замене батарей, стремясь установить общие отраслевые стандарты для этой процедуры. Это важно, поскольку китайские производители электромобилей, предоставляющие услуги по замене аккумуляторов, в том числе BJEV и NIO, имеют разные модели аккумуляторов, а это означает, что владельцы электромобилей могут менять свои аккумуляторы только на станциях своего собственного бренда.

    Техническое соответствие, необходимое для обслуживания нескольких типов транспортных средств с аккумуляторным питанием, затруднено. Однако его можно преодолеть, работая с чем-то вроде парка такси, в котором все такси одинаковы.

    В результате отраслевые обозреватели ожидают, что увидят, что замена батарей закрепится за роботами-такси и парками с долевым владением. Например, крупнейший в Китае производитель чисто электрических автомобилей BAIC BJEV владеет 206 станциями для замены аккумуляторов в 19 городах Китая.Станции обслуживают в основном таксомоторный парк компании.

    Аналогичным образом, компания Bluepark Intelligence Energy Technology, дочерняя компания группы компаний BAIC, занимающаяся технологиями производства аккумуляторов, имеет 187 станций по замене аккумуляторов в 15 городах Китая. Операция по замене аккумуляторов Bluepark обслуживает в основном такси, а также сети каршеринга; обслуживает 16 000 электрических такси. Одним из инвесторов BluePark Intelligence является SK Future Energy Shanghai, стопроцентная дочерняя компания SK Innovation из Кореи, которая, в свою очередь, является частью корейского конгломерата SK Group.

    Как рассчитать силу тока при планировании проекта установки освещения

    При планировании проекта установки освещения важно знать, с какой силой тока светильник или устройство может безопасно работать. Но что такое сила тока и как ее измеряют? Ампер — это форма измерения текущего расхода электронов. Ток (I) — одна из трех основных единиц электричества. Два других — это напряжение (v) и сопротивление (R). Ампер — это общепринятая стандартная единица измерения скорости электрического тока, протекающего через электрический компонент, например, провод.

    Расчет силы тока

    Простая формула для расчета ампер — это ватт разделить на вольт. Так, например, если мощность осветительной арматуры, с которой вы работаете, составляет 60, а напряжение — 12, разделите 60 на 12, и вы получите пять, которые являются усилителями.

    Существуют инструменты, которые также можно использовать для расчета силы тока, например, мультиметр. Этот инструмент представляет собой небольшое портативное устройство, которое может измерять сопротивление, напряжение и силу тока.Если вы планируете использовать такой инструмент, важно знать, какой рейтинг имеет конкретная модель, которую вы используете. Например, мультиметры рассчитаны на работу с определенным током. Если вы используете мультиметр, рассчитанный на 10 ампер, но пропускаете через него 200 ампер, предохранитель мультиметра сломается.

    Понимание и измерение силы тока важно при работе над осветительным или электрическим проектом, так как вам нужно убедиться, что используемые провода или осветительная арматура не потребляют больше тока, чем они могут выдержать и рассчитаны на них.В приведенном выше примере проводка в механизме может выдерживать только электрический ток до пяти ампер и не более в зависимости от используемых вольт и ватт. Обязательно проверьте все провода в розетке для освещения на силу тока, чтобы узнать, какой ток он может выдержать, прежде чем устанавливать лампы определенной мощности.

    Larson Electronics предлагает широкий выбор осветительных приборов для всех видов промышленных и коммерческих нужд, каждая из которых имеет подробное описание с указанием напряжения, мощности и других важных характеристик, чтобы вы могли соответствующим образом спланировать свои проекты освещения и электроснабжения.

    Разное

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *