Что такое ква двигателя

Почему на подстанции мощность указывают кВА вместо кВт.Что такое косинус ФИ

Проходя мимо трансформаторной подстанции,можно увидеть такую надпись:1000 кВА или другое значение,но вместо киловатт(кВт) почему-то пишут киловольт на Ампер(кВА).Такое-же обозначение можно увидеть и на других устройствах,например на электродвигателях.Что обозначает кВА?

Киловатт(кВт) и киловольт/Ампер(кВА) это все единицы измерения мощности.Киловатт-это активная мощность,то есть та мощность,которая будет потрачена на совершение полезной работы если не будет потребление реактивной мощности.Активную мощность будут потреблять нагревательные элементы типа ТЭН или лампа накаливания. кВА-это полная мощность или мощность,которая потратиться на активную и реактивную мощность при питании нагрузки переменным током.Такую мощность,активную и реактивную могут потреблять электродвигатели,трансформаторы,блоки питания.

Есть такая физическая величина-коэффициент мощности или косинус фи (при работе с синусоидальным током ),что обозначает сдвиг фаз между силой тока и напряжением.На двигателях вы можете увидеть cos фи равен 0.80 или 0.78 и др.,косинус фи можно увидеть также на блоках питания.Косинус фи представляет собой отношение активной мощности к полной мощности. Чтобы узнать активную(P) мощность из полной мощности,надо полную(S) мощность УМНОЖИТЬ на косинус фи,как по формуле:P=S*Cosf.Чтобы узнать полную мощность двигателя в кВА,надо активную мощность РАЗДЕЛИТЬ на косинус фи.Если к этой подстанции на полную мощность 1000кВА подключить нагрузку с потребляемой активной мощностью 1000 кВт и косинусом фи=1,то подстанция отдаст эту мощность 1000 кВт в нагрузку (1000/1=1000).Но если к этой подстанции подключить нагрузку с потребляемой мощностью 1000 кВт и косинусом фи=0.8,то полная потребляемая мощность этой нагрузки составит 1250 кВА (1000/0.8=1250) что приведет к отключению подстанции.

На фото вы можете увидеть,как на корпусе блока питания указана лямбда >0.97.Это тоже самое что и косинус фи,только сдвиг фаз указан в процентах.

Источник

Почему мощность трансформатора измеряют в кВа, а двигателя в кВт

Существуют разные устройства, работающие от электрической сети переменного тока, и каждое из этих устройств индивидуально. Лампа накаливания, например, сразу преобразует энергию проходящего через нее электрического тока — в свет и тепло, при этом мы НЕ можем сказать, что какая-нибудь часть электрической энергии из лампы периодически возвращается обратно в сеть.

Сколько энергии в нить накаливания пришло — на столько лампа греет и светит. Если же начать пропускать через лампу большую мощность — она просто перегорит, но не сумеет вернуть излишки энергии в сеть.

Нагрузки такого рода называются активными нагрузками. Их мощность измеряется в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) и т. д.

Однако встречаются и такие приборы, в которых часть полученной от сети электрической энергии переменного тока, прежде чем она будет необратимо преобразована в другой вид энергии (по-умолчанию — в полезную работу, такую как излучение, нагрев или перемещение тела), может накапливаться в форме энергии переменных электрических и (или) магнитных полей, колебаться, даже излучаться, при этом циркулировать между (источником) сетью и потребителем.

В таких случаях говорят, что устройство потребляет от сети полную мощность S такую-то, а активная мощность P — такая-то.

При этом активная мощность P измеряется в ваттах (Вт), киловаттах (кВт) и т. д., а полная мощность S — в вольт-амперах (ВА), киловольт-амперах (кВА) и т.д.

Активная мощность — это скорость преобразования в потребителе электрической энергии непосредственно в полезную работу.

Читайте также:  Стол для ремонта двигателя своими руками

Полная мощность — это мощность, которую к потребителю, для его нормальной работы, подает сеть переменного тока — действующее значение напряжения в вольтах умноженное на соответствующий ток в амперах.

Часть полной мощности, периодически возвращаемая в сеть, называется реактивной мощностью Q и измеряется в Вар (вольт-амперы реактивные), кВар и т.д.

Так вот, полезная работа электродвигателя переменного тока — это механическая нагрузка на его валу. Здесь по сути осуществляется перемещение тела под действием силы на определенное расстояние. Необратимо преобразуемая при этом энергия измеряется в джоулях (Дж), а скорость данного ежесекундного преобразования энергии — в ваттах.

Мощность двигателей переменного тока измеряют в ваттах (Вт) и киловаттах (кВт), поскольку, хотя двигатель и обладает некоторой реактивной составляющей, он, тем не менее, может быть безопасно нагружен лишь в определенной мере, определяемой его номинальной мощностью в ваттах, и нагрузка эта — именно механическая.

При желании вычислить полную мощность для двигателя несложно, для этого достаточно разделить мощность двигателя в ваттах на косинус фи (обе эти цифры можно найти на идентификационной табличке конкретного двигателя).

В случае с трансформатором мы имеем дело с электромагнитным преобразующим устройством, где энергия подаваемого от сети переменного тока преобразуется в энергию переменного магнитного поля в сердечнике трансформатора, и за счет этого на вторичной обмотке трансформатора возникает переменное напряжение.

Вторичная же обмотка трансформатора может быть соединена как с чисто активной нагрузкой (такой как лампа накаливания), так и с нагрузкой имеющей существенную реактивную составляющую (такой как резонансный индукционный нагреватель и т.п.).

В любом случае трансформатор имеет номинальную полную мощность (измеряемую в ВА или кВА), которая может через него проходить, причем это относится не обязательно к цепи первичной обмотки, ведь значительная мощность может циркулировать и в цепи вторичной обмотки, тогда как первичная цепь будет потреблять из сети минимум тока (при этом сердечник будет испытывать то же магнитное действие, но от тока вторичной обмотки). Вот почему мощность трансформаторов (и генераторов) указывают в кВА.

Источник

Что такое кВА и почему мощность трансформаторов не указывается в кВт

В инструкциях ко многим электроприборам, например, к сварочным инверторам можно увидеть характеристики мощности не в кВт, а в кВА. Также мощность абсолютно всех трансформаторов указывается в кВА, а не в кВт.

Почему так происходит и что такое кВА? Чем мощность в кВА отличается от мощности в кВт? Как перевести кВА в кВт, и, наоборот? Узнайте об этом на сайте elektriksam.ru .

Что такое кВА

кВА — это единица полной мощности, которая измеряется в кило Вольт-амперах. Существует и такое понятие как активная мощность, которая в свою очередь измеряется в привычных для нас Ваттах.

Так вот, принципиальная разница кВА от кВт в том, что при активной мощности (измеряется в кВт), электроприбор тратит почти всю энергию для своей работы. И, наоборот, при полной мощности (измеряется в кВА) часть энергии может быть преобразована в активную мощность или тепло, для создания магнитного поля.

По этой причине, мощность трансформатора и некоторых электроприборов указывается не в кВт, а в кВА. То есть, когда досконально неизвестно, какая именно нагрузка будет приходиться (резистивная, индуктивная и т. д.). Поэтому производитель заранее указывает мощность электроприбора для смешанного типа нагрузок.

Какой бывает нагрузка

Нагрузка бывает резистивной, при которой практически вся мощность затрачивается на работу электроприбора. Например, чтобы нагрелся электрочайник, ТЭНы, расположенные внутри него, при прохождении тока, забирают ровно столько электроэнергии, сколько указано в характеристике. Резистивная мощность электроприборов указывается в кВт.

Читайте также:  Двигатель на воде электрические схемы

При индуктивной нагрузке, некоторая часть электроэнергии расходуется на создание электромагнитного поля. Например, в двигателях. Поэтому вычислить досконально, сколько именно нужно электроэнергии для вращения двигателя, затратно.

Также существует и такое понятие как смешанная нагрузка. Здесь присутствует одновременно несколько типов нагрузок. Большинство современных электроприборов работает именно по такой схеме.

Как перевести кВА в кВт

Производители электрооборудования зачастую указывают мощность приборов в кВт с поправочным коэффициентом. Например, мощность электродрели указывается 3 кВт, а коэффициент мощности 0,8. Чтобы узнать полную мощность электрической дрели в кВА, необходимо воспользоваться следующей формулой: S = 3:0.8 cos = 3.75 кВА .

Ну а для того, чтобы перевести кВА в кВт, потребуется, наоборот, полную мощность умножить на коэффициент мощности: S = 3.75х0.8 cos = 3 кВт .

Надеюсь теперь все понятно, почему мощность трансформаторов и некоторых электроприборов указывается не в кВт (активная мощность), а в кВА — полная мощность. Просто производитель не может заранее знать всей нагрузки, а только рассчитать активную.

Источник

Что такое кВА и чем отличается от кВт?

Существует понятие активной и полной мощности. Вольт-ампер (ВА) — это единица полной мощности переменного тока. Ватт (Вт) — это единица активной мощности.

Полная мощность переменного тока определяется как произведение действующих значений тока в цепи и напряжения на её зажимах. Полная мощность не обязательно вся будет участвовать в совершении работы, одна её часть преобразуется в тепло или в активную мощность, т.е. совершает работу, другая её часть передаётся электромагнитным полям цепи, образуя так называемую реактивную мощность. Таким образом полная мощность представляет собой сумму активной и реактивной мощностей. В электрогенераторах данная мощность указывается в кВА (киловольт-ампер).

Отношение активной мощности к полной мощности цепи называется коэффициентом мощности, обозначается как cos ϕ (косинус фи) и представляет собой отношение активной мощности к полной мощности, показывает наличие в сети линейных и нелинейных искажений при подключении нагрузки.

Значения коэффициента мощности могут быть:

— 1.00 — идеальное значение;

— 0.95 — хороший показатель;

— 0.90 — удовлетворительный показатель;

— 0.80 — средний показатель современных электродвигателей;

— 0.70 — низкий показатель;

— 0.60 — плохой показатель.

Для того, чтобы переввести кВА в кВт Вам необходимо полную мощность умножить на коэффициент мощности, например, 6 кВА х 0,8 cos ϕ = 4,8 кВт.

Соответственно, для перевода кВт в кВА — активную мощность делим на коэффициент мощности, например, 4,8 кВт : 0,8 cos ϕ = 6 кВА

Источник

Мощность альтернатора

Вначале оговорим термины: для производства электроэнергии мы используем АЛЬТЕРНАТОР (иначе говоря, синхронный генератор), механическую энергию для вращения вырабатывает ДВИГАТЕЛЬ (дизельный или бензиновый) и всё это устройство в совокупности назовём ГЕНЕРАТОРНЫМ АГРЕГАТОМ.

Мощность любого генераторного агрегата складывается из способности приводного двигателя крутить вал с определённым усилием, и способности альтернатора выдавать ток определённой силы.

Для двигателя мощность зависит от конструкции, объёма цилиндров, степени сжатия и.т.д. и может быть выражена в лошадиных силах – как в автомобилях или в киловаттах. Для альтернатора способность выдавать ток зависит в первую очередь от сечения (толщины) провода обмоток, а так же от величины магнитного потока.

Процесс увеличения нагрузки на промышленный генератор коротко можно описать так: при подключении дополнительного потребителя по обмоткам альтернатора начинает циркулировать дополнительный ток. Возникающие при этом магнитные поля пытаются затормозить или и вовсе остановить вал двигателя, обороты падают. Регулятор оборотов двигателя в этот момент увеличивает расход топлива для сохранения скорости вращения.

Из краткого описания этого процесса уже видно – для любого генераторного агрегата расход топлива ВСЕГДА зависит от подключенной нагрузки. То есть, с большой точностью можно сказать для конкретной модели генераторного агрегата расход топлива для производства одного кВт электроэнергии – (в среднем 285 грамм). В то же время, указывать часовой расход топлива для агрегата – например, 9 литров в час – можно только оговаривая постоянную мощность нагрузки в течение этого часа.

Читайте также:  Как управлять шаговым двигателем принтера

В некоторых коммерческих предложениях поставщиков генераторных агрегатов встречаются упоминания о возможности 300% перегрузки. В указании такой возможности есть большая недоговорённость! Да, этот параметр взят из описания альтернаторов – это значит, что по проводам внутри альтернатора может протекать трёхкратный ток в течение, например, 20 секунд. Больше ток или дольше время – и альтернатор выходит из строя. При этом на вал приводного двигателя так же действует трёхкратная сила, и двигатель останавливается, не в силах преодолеть такую нагрузку. То есть 300% перегрузки может выдержать только альтернатор, но не генераторный агрегат в сборе.

Что за мощность указана в описании генераторного агрегата? Разбираясь с активными и реактивными потребителями, мы отмечали, что механически нагружает вал двигателя генераторного агрегата , и расходует топливо — только активная энергия. Сумма активной и реактивной энергии, называемая ПОЛНОЙ энергией обуславливает ток через обмотку альтернатора. Именно поэтому производители указывают в техническом описании 2 мощности – активную и полную. Активная мощность в киловаттах – это мощность, с которой двигатель генераторного агрегата может вращать вал. Полная мощность в киловольт-амперах – это «пропускная способность» альтернатора по току. Рассмотрим пример – для генераторного агрегата указана мощность 100кВт/125кВА. Это значит, что двигатель может выдавать на вал активную мощность 100 кВт, а подключенные потребители имеют возможность питаться так же реактивной энергией (если она им нужна), но полная мощность при этом не должна превышать 125 кВА.

Конвертация трёхфазных станций в однофазные.

Часто на практике использовать трёхфазные станции малой мощности для питания множества однофазных потребителей бывает неудобно. Так, если мощность генератора 30 кВт, то каждая из трёх фаз рассчитана на 10 кВт. При подключении к любой фазе большей нагрузки – отключится предохранительный автомат генератора. Для того, чтобы не производить каждый раз подсчёты мощности и распределение при включении потребителей для питания в таких случаях применяют однофазные генераторные агрегаты. Однофазный генератор можно сделать из 3-х фазного, переключив обмотки статора и заменив некоторые детали отводящего электрощита. Остановимся на этом подробнее. На выходе трехфазного альтернатора снимается напряжение с шести «кусочков» обмоток, соединённых между собой «звездой»:

Каждый прямоугольник на рисунке – отдельная обмотка, рассчитанная на 110 вольт. Для получения однофазного альтернатора обмотки соединяются так:

Т.е. за счёт параллельного соединения ток фазы можно увеличить в 2 раза. При этом если одна обмотка рассчитана на ток I, то максимальная мощность трёхфазного альтернатора 3(фазы)*220(вольт)*I (ампер) то максимальная мощность однофазной версии — 220(вольт)*2I (ампер) . Таким образом при переделке альтернатора в однофазный его мощность в КВА ограничена сечением обмоток на уровне 2/3 от общей паспортной мощности до доработки. При таких преобразованиях в генераторном агрегате механическая мощность двигателя, а следовательно и мощность в кВт – остаётся прежней.

Трёхфазная станция 20 кВА/16 кВТ переделана в однофазную –

При этом 20 кВА стали 20*2/3=13,3 кВА. Несмотря на то, что двигатель способен крутить вал на 16 кВТ, через обмотки альтернатора нельзя пропускать больше чем 13,3. Поэтому для переделанных однофазных станций мощность ограничивается альтернатором. Для моделей генераторных агрегатов, выпускаемых на заводе уже однофазными применяются альтернаторы от более мощных моделей – это обуславливает разницу в стоимости.

Источник

Adblock
detector