Как посчитать, какую мощность потребляет станок?

Расчет мощности стабилизатора напряжения

02.08.2018

Как правильно определить необходимую мощность стабилизатора напряжения? – данный вопрос уже неоднократно рассматривался в опубликованных на нашем сайте статьях.

Однако мы вернёмся к нему ещё раз, так как мощность – один из важнейших параметров любого стабилизатора и если она определена неверно, то прибор, независимо от топологии, точности и быстродействия, не сможет нормально функционировать и не справится со своими задачами:

• стабилизатор с выходной мощностью меньше необходимой будет постоянно отключаться или вообще не запустится, а возможно и выйдет из строя;
• приобретение устройства с мощностью, намного превышающей требуемое значение, – бесполезная трата средств. Прибор в процессе работы будет недозагружен, что снизит его КПД.

Для определения актуальной мощности стабилизатора рекомендуем действовать по следующему алгоритму: 1) выяснить мощность нагрузки; 2) к значению мощности, потребляемой нагрузкой, прибавить запас; 3) по итоговой величине подобрать подходящую модель стабилизатора.

В этой статье мы разберем три указанных пункта и проанализируем наиболее распространённые ошибки, сопутствующие каждому из них.

Как определить мощность нагрузки?

Мощность нагрузки на стабилизатор равняется сумме мощностей всех подключённых к стабилизатору устройств. Перед расчетом суммарного значения мощности необходимо выяснить энергопотребление каждого из потребителей. Это несложно: мощность электроприборов обычно указывается в технической документации и дублируется на заводской табличке, прикреплённой к изделию.

Несмотря на видимую простоту действия, на данном этапе можно совершить несколько серьёзных ошибок, которые повлекут за собой выбор стабилизатора, не подходящего под ваши задачи.

Особое внимание стоит обратить на оборудование, для которого указывается несколько мощностей: насосы, обогревательная, звуковая, климатическая техника и т.д. Важно различать мощность электрическую и мощность, выдаваемую изделием при выполнении своих прямых задач, то есть тепловую – для нагревательных котлов, охлаждения – для кондиционеров, звуковую – для аудиосистем и т.д.

При выборе стабилизатора следует опираться исключительно на величину мощности, потребляемой нагрузкой от электросети! В паспорте электроприбора данный параметр может быть назван: «потребляемая мощность», «присоединительная мощность», «электрическая мощность» и т.п. Всё перечисленное является отражением одной величины – активной мощности (измеряется в Ваттах (Вт или W)).

Обратите внимание! Производители обычно выстраивают модельный ряд своих стабилизаторов на основе другой величины – полной мощности (измеряется в Вольт-Амперах (ВА или VA)). Важно понимать, что Ватты и Вольт-Амперы не одно и то же, и соответственно 1000 Вт не равны 1000 ВА!

У устройств, конструкция которых содержит ёмкостные компоненты или электродвигатели, активная и полная мощности могут существенно различаться. Поэтому приобретение рассчитанного на 1000 ВА стабилизатора при нагрузке в 1000 Вт может стать неверным решением – прибор окажется перегружен со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Во избежание данной ошибки, следует перевести Ватты в Вольт-Амперы и проанализировать не только активную, но и полную мощность нагрузки. Перевод из Ватт в Вольт-Амперы осуществляется делением значения в Ваттах на специальный параметр – коэффициент мощности или cos(φ): 

ВА=Вт/cos(φ) (1).

Сos(φ) отражает зависимость активной мощности устройства от полной. Чем ближе величина cos(φ) к единице, тем меньше энергии рассеивается в виде электромагнитного излучения и тем больше преобразуется в полезную работу.

Численное значение cos(φ) обычно (но не всегда) указанно в технической документации прибора, потребляющего переменный ток (может обозначаться как «cos(φ)», «Power Factor» или «PF»).

Если производитель не предоставил информацию о коэффициенте мощности своего изделия, то для бытовой техники допустимо принять cos(φ) в пределах 0,7 – 0,8, кроме устройств, преобразующих электроэнергию в свет и тепло (лампы накаливания, электрочайники, утюги и т.д.), для них интервал значений коэффициента мощности – 0,9 – 1.

Современная техника, в первую очередь компьютеры, часто оснащается блоком питания с коррекцией коэффициента мощности, которая приближает данный параметр к единице – 0,95-0,99. Если уверенности в наличии такой функции (обозначается «PFC» или «ККМ») нет, то для cos(φ) рекомендуется применить значение из указанного в предыдущем абзаце типового диапазона.

Полную мощность нагрузки следует рассчитывать с использованием только значения коэффициента мощности оборудования, соответствующего этой нагрузке, а не с использованием значения входного коэффициента мощности стабилизатора!

Обратите внимание! Устройства, имеющие в своей конструкции электродвигатель, отличаются высокими пусковыми токами.

К этой категории относятся: насосы, стиральные и посудомоечные машины, холодильники, кондиционеры, станки и компрессоры.

Величина потребляемой из электросети энергии, в момент включения любого из названых приборов, может в несколько раз превысить величину, характерную для номинального режима работы.

Производители указанной техники иногда приводят максимальное энергопотребление непосредственно в характеристиках каждой модели, а иногда наоборот – дают только номинальное значение мощности, стараясь не привлекать внимание к неминуемым скачкам тока.

Рекомендуем внимательно изучить сопутствующую любому оборудованию документацию и поискать информацию о фактической мощности, потребляемой устройством при пуске и, вообще, в различных режимах работы.

Мощность нагрузки определяется с использованием наибольшего из приведённых для каждого устройства значений!

Помимо механизмов с электродвигателями, высокие пусковые токи характерны и осветительным приборам.

Причем не только с галогенными лампами и лампами накаливания, но и с популярным в последнее время – светодиодными (светодиоды не имеют пусковых токов, но большинство светильников, реализованных на их базе, снабжены конденсаторами, включение которых вызывает резкое увеличение потребляемого тока).

При выборе стабилизатора для защиты крупной светотехнической системы следует учесть, что значение мощности, возникающее при запуске такой системы, может многократно превышать номинальное.

Какой запас мощности необходим стабилизатору?

Правильно выбранный стабилизатор должен иметь выходную мощность, превышающую мощность, необходимую для электропитания нагрузки. Разница между мощностью стабилизатора и фактическим энергопотреблением нагрузки называется запасом мощности. Рекомендуемый запас – 30% от величины энергопотребления нагрузки, такое значение позволит:

• подключить к устройству в процессе эксплуатации дополнительные приборы, мощность которых не учитывалась при изначальном расчёте нагрузки;
• избежать перегрузки в случае сильного падения напряжения в электросети. Дело в том, что мощность стабилизатора при выходе питающего напряжения из определённых пределов (рабочего диапазона) уменьшается. В частности, при 135 В в сети, стабилизатор вместо заявленных 500 ВА выдаст только 400 ВА и, соответственно, не сможет запитать предельную к его номиналу нагрузку.

Для некоторого оборудования рекомендуется заложить запас мощности свыше 30%. Это, например, кондиционеры или IT-техника.

В первом случае, данное решение объясняйся ростом потребляемой кондиционером мощности в процессе эксплуатации устройства (вызвано неизбежным загрязнением фильтрующей сетки).

Во втором случае – тенденцией к постоянному увеличению мощностей телекоммуникационного оборудования.

Как подобрать модель стабилизатора?

Для определения подходящей по мощности модели необходимо сверить мощностной ряд предлагаемых производителем стабилизаторов с энергопотреблением нагрузки – ближайшее в большую сторону значение в мощностном ряду и будет необходимой мощностью стабилизатора.

Обратите внимание! Выбор стабилизатора со значением мощности, ближайшим к энергопотреблению нагрузки в меньшую сторону либо снизит заложенный ранее запас по мощности, либо, в худшем случае, приведёт к приобретению стабилизатора с несоответствующими нагрузке выходными параметрами.

Обратите внимание! Для трехфазного стабилизатора нагрузка на каждую фазу должна составлять не более 1/3 от номинальной.

Например, трехфазный стабилизатор с номиналом 6000 ВА запитает трехфазную нагрузку в 4200 ВА (мощность потребляемая от одной фазы составит 1400 ВА), но подключение к отдельной фазе этого стабилизатора нагрузки в 2500 ВА вызовет перегрузку, так как максимально допустимое значение по одной фазе составляет: 6000/3=2000 ВА.

Практический пример расчета мощности стабилизатора

Стабилизатор приобретается для одновременной защиты трех однофазных потребителей. Не будем акцентировать внимание на конкретном виде устройств, назовем их просто: потребитель 1, потребитель 2 и потребитель 3.

Согласно заводским паспортам:

• номинальная мощность потребителя 1 – 600 Вт, потребителя 2 – 130 Вт, потребителя 3 – 700 Вт;
• коэффициент мощности потребителей 1 и 2 – 0,7, потребителя 3 – 0,95.

1. Определение мощности нагрузки.

Пусть потребитель 1 относится к категории оборудования, характеризующегося наличием высоких пусковых токов. При расчёте используем не его номинальную мощность, а максимальную – пусковую, равную, согласно технической документации, – 1800 Вт. Используя формулу (1), переведём мощность каждого потребителя из Вт в ВА:

1800/0,7=2571,4 ВА – для потребителя 1; 130/0,7=185,7 ВА – для потребителя 2;

700/0,95=736,8 ВА – для потребителя 3.

Теперь определим суммарную потребляемую мощность планируемой нагрузки в Вт и ВА:

1800 +130+ 700= 2630 Вт;
2571,4+185,7+736,8=3493,9 ВА.

Дальнейший выбор стабилизатора будем проводить, учитывая, что полная мощность нагрузки на устройство составит 3493,9 ВА, а активная –2630 Вт (обратите внимание на разницу значений в Вт и ВА).

2. Определение запаса мощности.

Примем рекомендованную величину запаса мощности в 30% от энергопотребления нагрузки – для получения численного значения необходимого запаса умножим на 0,3 ранее рассчитанные суммарные мощности планируемой нагрузки:

2630•0,3=789 Вт – запас активной мощности;
34,939•0,3=1048,17 ВА – запас полной мощности.

Следовательно мощность нагрузки с учётом запаса составит:

2630+789=3419 Вт;
3493,9+1048,17= 4542,07 ВА.

3. Выбор модели стабилизатора с необходимой мощностью.

3.1 Однофазный стабилизатор. Выберем подходящий для электропитания вычисленной нагрузки (с учетом запаса) однофазный стабилизатор, используя стандартный мощностной ряд однофазных инверторных стабилизаторов производства ГК «Штиль»:

Мощность стабилизатора Мощность стабилизатора Полная, ВА Активная, Вт Полная, ВА Активная, Вт

350	300	6000	5400
550	400	8000	7200
1000	750	10000	8000
1500	1125	15000	13500
2500	2000	20000	16000
3500	2500

Ближайшая с большей стороны к расчётным значениям мощность – 6000 ВА и 5400 Вт, следовательно, именно такой стабилизатор подходит для подключения потребителя 1, потребителя 2 и потребителя 3.

Если взять модель с мощностью, ближайшей к расчетному значению в меньшую сторону (3500 ВА/ 2500 В), то стабилизатор окажется перегружен, так как выходная активная мощность устройства окажется меньше потребляемой активной мощности нагрузки: 2500 Вт

Источник: https://www.shtyl.ru/support/articles/raschet-moshchnosti-stabilizatora-napryazheniya/

Как посчитать потребляемую мощность оборудования – Металлы, оборудование, инструкции

> Теория > Как рассчитать потребляемую мощность

Все пользователи электроприборов прежде, чем приобрести новое устройство, желают знать, как рассчитать потребляемую мощность. Это необходимо, чтобы спланировать нагрузку на домашнюю электросеть или конкретный источник питания. Также мощность – важнейший показатель для примерного расчета затрат на электроэнергию.

Бытовые электроприборы

Формула для определения мощности

Первое, на что надо обратить внимание, – это паспортные данные приборов. Потребляемая мощность в ваттах может быть указана и на различных табличках, прикрепленных к устройствам.

Часто показатель мощности указывается в вольтамперах (В*А). Обычно это происходит, когда потребляемая прибором энергия имеет реактивную составляющую. Тогда обозначается полная мощность электрического устройства, а она измеряется в вольтамперах.

Потребляемая мощность, указанная на электроприборе

Но не всегда эта информация доступна. Тогда на помощь приходят простая формула и измерительные приборы.

Основная формула, с помощью которой ведется расчет потребляемой мощности:

P = I * U, то есть надо перемножить напряжение и ток.

Если в паспортных данных электроприбора нет мощности, но указан ток, то ее можно узнать по этой формуле. Допустим, устройство берет ток 1 А и работает от сети 220 В. Тогда P = U * I = 1 * 220 = 220 Вт.

Измерение мощности приборами

В чем измеряется мощность

Если это обычный бытовой прибор, подключаемый в розетку, то питающее напряжение электрической сети известно – 220 В. При подсоединении к другим источникам питания берется их напряжение.

Сила тока может быть измерена:

• токоизмерительными клещами;
• используя тестер.

С помощью токоизмерительных клещей замеры проще, так как осуществляются бесконтактным способом на одном проводе, подходящем к нагрузке.

Существует два метода, как измерить мощность мультиметром:

1. Включить его в режиме измерения силы тока последовательно с электроприбором и затем рассчитать мощность по формуле. Этот способ не всегда подходит, так как может не быть возможности разорвать цепь питания устройства для подключения мультиметра;
2. Подсоединить мультиметр к устройству в режиме измерения сопротивления и затем определить ток по формуле I = U/R, зная напряжение. Затем посчитать мощность.

Измерение сопротивления ТЭНа мультиметром

Важно! Если измеряется сила тока бытовых электроприборов, то тестер устанавливается на измерение переменного тока.

Измеритель мощности

Проблема точного расчета энергопотребления телевизора или дисплея компьютера сводится к качеству сборки экрана, энергосберегающим функциям и к шаблонам использования оборудования конкретным пользователем. Хороший способ точно узнать потребление конкретного электроприбора – использовать специальный ваттметр для измерений мощности бытовых устройств.

Бытовой ваттметр

Этот измерительный прибор является недорогим, но безопасным и эффективным средством определить потребляемую мощность. Ваттметр подключается непосредственно в розетку, а затем в его розеточный вход включается электроприбор.

Измерение мощности с помощью электросчетчика

Для того чтобы узнать мощность электроприбора, пользуясь счетчиком, надо отсоединить от сети все остальные устройства и посмотреть на счетчик:

1. Есть электронные приборы учета, которые сразу показывают, какова потребляемая мощность. Для этого надо просто воспользоваться соответствующими кнопками, найдя активную мощность;
2. В других электросчетчиках мигающий индикатор позволяет подсчитать количество импульсов. Например, сосчитав их за 1 минуту, надо умножить полученную цифру на 60 (получится количество импульсов за час). На приборе должно быть указано значение imp/kW*h (3200 или другая цифра). Теперь количество импульсов за час делится на imp/kW*h, и получается мощность электроприбора;
3. Если установлен индукционный счетчик, мощность рассчитывается в несколько этапов.

Расчет мощности по счетчикам

Расчет мощности потребления с помощью индукционного счетчика:

• нужно найти на табло счетчика цифру, указывающую число оборотов диска, совершаемых за 1 кВт ч;
• с помощью секундомера отсчитать, сколько вращений диск совершит за 15 секунд (можно взять и другой временной промежуток);
• вычислить мощность по формуле P = (3600 x N х 1000)/(15 x n), где n – коэффициент, найденный на счетчике, N – сосчитанное число вращений диска, 15 – временной промежуток в секундах, который может быть представлен другой цифрой.

Пример. За 15 секунд диск совершил 5 вращений. Передаточный коэффициент электросчетчика – 1200. Тогда мощность будет равна:

P = (3600 x 5 х 1000)/(15 х 1200) = 1000 Вт.

Очевидно, что мощность приборов, рассчитанных на малое потребление, измерить, пользуясь индукционным счетчиком, почти невозможно. Слишком большая погрешность измерения. Если диск вращается очень медленно, невозможно корректно учесть часть оборота. На электронном счетчике результат будет немного точнее.

В сети существуют калькуляторы для расчета мощности, куда в соответствующие окна надо ввести значения токов и напряжений и получить высчитанное значение мощности. Иногда в поле калькулятора достаточно обозначить название электроприбора. Другой вариант – воспользоваться таблицами, где указаны средние значения потребляемых мощностей для различных электроприборов.

Таблица потребляемой мощности

Потребляемая энергия

Потребляемая энергия тесно связана с мощностью. Она рассчитывается, исходя из мощности прибора, умноженной на время его работы. Это именно тот показатель, по которому судят о потребительских расходах на электроэнергию.

Точное значение израсходованной мощности во всей квартире или доме за определенный временной промежуток укажут данные счетчика.

Для того, чтобы продумать способы уменьшения этого расхода, служат замеры мощности конкретных электроприборов.

Способы экономии электроэнергии:

1. По возможности постараться не использовать старые модели холодильников, телевизоров и других бытовых электроприборов, которые рассчитаны на значительно большее потребление;
2. Заменить лампы накаливания на люминесцентные, а еще лучше – на светодиодные. Для сравнения: средняя лампа накаливания потребляет 60 Вт, люминесцентная – 15 Вт, а LED лампа – всего 8 Вт. При использовании 5 ламп разного типа в течение 3-х часов в день получается суточный расход: лампы накаливания – 0,900 кВт ч, люминесцентные – 0,225 кВт ч, LED лампы – 0,120 кВт ч. Экономия значительная;

Важно! Низкая мощность энергосберегающих ламп не означает плохого освещения. Их яркость практически соответствует более мощным аналогам ламп накаливания.

1. Большинство дисплеев телевизоров и компьютеров потребляет от 0,1 до 3 Вт электроэнергии, даже находясь в спящем режиме. Поэтому важно отключать их от сети, когда приборы не используются длительное время.

Методы расчета мощности при помощи измерений тестером дадут величины приблизительные из-за недостаточного учета реактивного мощностного показателя в электросетях переменного  тока. Самым точным является измерение потребляемой мощности ваттметром для бытового пользования.

Источник: https://elquanta.ru/teoriya/kak-rasschitat-potreblyaemuyu-moshhnost.html

Как найти мощность узнать электропотребление дома, рассчитать суммарный расход, распределить нагрузку

Во время работы электрооборудование потребляет электроэнергию. Единицей измерения потреблённой электроэнергии является величина квт*час (Вт*час). Она определяется как произведение мощности на время работы.

Потребитель расплачивается с поставщиком по потреблённой электроэнергии, которая измеряется электрическими счётчиками. Показания счётчика умножаются на тариф.

Поэтому, как найти мощность, интересует не только тех, кто непосредственно работает с электричеством.

Расчёт потребляемой мощности

Расчёт электроэнергии по мощности можно произвести и самостоятельно, так как формула расчёта потребления электроэнергии нетрудная. Для этого надо определить суммарную мощность устройств и умножить на время, которое они проработали.

Расчёт можно сделать и по интернету: отдельные сайты предлагают калькуляторы для данных целей. Знание электропотребления фирмы, производства или дома, позволит выбрать необходимые электроматериалы и устройства защиты.

Чтобы определить потреблённую электроэнергию, надо узнать мощность каждого потребителя (устройства). Мощность P обычно указывается в паспорте на аппаратуру, даже на электролампочку. Как выбрать P, если она не указана в документе или на шильдике устройства. P можно определить по напряжению питания и потребляемому току.

Величина напряжения — это 220 или 380 вольт и обозначается буквой U. Сила тока цепи определяется при работающем устройстве с помощью амперметра или токоизмерительных клещей и обозначается I.

Перемножая напряжение U на величину измеренного тока, получим нужную P для однофазной сети на 220 вольт. P=U*I. Как правило, P на устройство указывается в его паспорте.

При проектировании расположения электропроводки в помещении необходимо электропотребители равномерно распределить по нагрузке и на несколько групп (на 2 или 3- 4) для того, чтобы предохранять каждую группу в отдельности.

Для выбора автомата определяем суммарную мощность группы. Формула расчёта потребления электроэнергии по мощности представляет собой сумму потребляемой мощности каждого устройства.

Источник: https://spb-metalloobrabotka.com/kak-poschitat-potreblyaemuyu-moschnost-oborudovaniya/

Как определить потребляемую мощность электроприбора: 6 способов

Электричество в массовом масштабе используется во всех сферах современной жизни. Необходимая эксплуатационная гибкость электросети обеспечивается использованием розеток к которым подключаются те или иные приборы. Мощность подключаемого устройства не должна превышать определенного максимального значения.

Что такое потребляемая мощность?

Потребляемая мощность — это численная мера количества электрической энергии, необходимой для функционирования электроприбора или преобразуемой им в процессе функционирования.

Для статических устройств (плита, утюг, телевизор, осветительные приборы) энергия тока при работе переходит в тепло).

При преобразовании (электродвигатели) – энергия электрического тока преобразуется в механическую энергию.

Основная единица электрической мощности – Ватт, ее численное значение

Р = U × I,

где U – напряжение, Вольты, I – ток, амперы.

Иногда этот параметр указывают в В×А (V×А у импортной техники), что более правильно для переменного тока. Разница между Ваттами и В×А для бытовых сетей мала и ее можно не учитывать.

Потребляемая электрическая мощность важна при планировании проводки (от нее зависит сечение проводов, а также выбор номиналов и количество защитных автоматов). При эксплуатации она определяет затраты на содержание жилища.

Проблема правильной эксплуатации бытовой электрической сети

С конструктивной точки зрения бытовая электрическая сеть отработана до высокой степени совершенства: ее нормальная эксплуатация не требует специальных знаний.

Сеть рассчитана на определенные условия эксплуатации, нарушение которых приводит к полному или частичному отказу, а в тяжелых случаях – к возникновению пожара.

Условие правильной эксплуатации – отсутствие перегрузки.

При этом нагрузочная способность розеток и потребление подключаемой к ним техники измеряется различными единицами:

• для розеток это максимально допустимый переменный ток (6 А у традиционных советских розеток старого жилого фонда, 10 или даже 16 А у розеток европейского стиля);
• подключаемое оборудование характеризуются мощностью, которая измеряется в Ваттах (для мощных устройств вместо Ватт указываются более крупные единицы: киловатты (1 кВт = 1000 Вт), что позволяет не путаться в многочисленных нулях).

Отсюда возникает необходимость:

• определения связи мощности и тока;
• нахождения мощности отдельного электрического прибора.

Связь между Ваттами и Амперами проста и следует прямо из приведенного выше определения Ватта. Задача упрощается тем, что напряжение исправной бытовой сети всегда одинаково (220 или 230 В). Отсюда по току всегда находится мощность.

Как определить?

Для решения задачи нахождения мощности можно воспользоваться различными способами. Все они доступны для применения даже при знаниях в области физики и электротехники на уровне школьной программы.

Чаще мощность находят через определение тока, иногда можно обойтись без промежуточных процедур и определит ее сразу.

Смотрим в техпаспорт

Обычно потребляемая мощность указывается в паспорте или описании устройства и дублируется на фирменной табличке-шильдике. Последняя находится на задней стенке корпуса или его основании.

В случае отсутствия описания этот параметр можно узнать по интернету, для чего достаточно воспользоваться поиском по названию устройства.

Указываемая производителем техники мощность относится к пиковой и потребляется от сети только при полной нагрузки, что встречается достаточно редко. Образовавшаяся разница рассматривается как запас. На нормативном уровне этот запас определяют через коэффициент мощности.

Закон Ома в помощь

Мощность большинства бытовых электрических устройств можно довольно точно оценить экспериментально-расчетным путем с привлечением известного еще со средней школы закона Ома. Этот эмпирический закон связывает между собой напряжение, ток и сопротивление R нагрузки как:

P = U2/R.U = 230 В, а сопротивление измеряется тестером. Далее следует простой расчет по формуле

P = 48 400/R Вт.

Например, при R = 200 Ом получаем мощность Р = 240 Вт.

Метод не учитывает так называемое реактивное сопротивление прибора, которое создается в первую очередь входными трансформаторами и дросселями, и поэтому получаемая оценка дает некоторое завышение.

Используем электросчетчик

При определении мощности по счетчику можно поступить двумя различными способами. В обоих случаях от бытовой сети должен питаться только тестируемый прибор. Все без исключения остальные потребители должны быть отключены.

При первом подходе для замера мощности привлекается оптический индикатор счетчика, интенсивность вспышек которого пропорциональна потребляемой мощности. Коэффициент пропорциональности указан на лицевой панели в единицах imp/kWh или имп/кВтч, рисунок 1, где imp – количество импульсов (вспышек индикатора) на один киловатт час.

Рисунок 1. Лицевая панель бытового счетчика электроэнергии с оптическим индикатором

После включения исследуемого устройства необходимо начать считать вспышки индикатора на протяжении 15 или 20 минут.

Затем полученное значение умножается на 3 или на 4 (при 20- или 15-минутном интервале замера, соответственно) и делится на коэффициент с лицевой панели.

Результат выкладки дает мощность прибора в кВт, который в ряде случаев умножением на 1000 удобно перевести в Ватты.

Пример. Для счетчика имеем k = 1600 импульсов на киловатт час. При 20 минутном интервале замера индикатор сработал (вспыхнул) 160 раз. Тогда мощность устройства составит 160*3/1600 = 0,3 кВт или 300 Вт.

При втором подходе также используется 15- или 20-минутный интервал времени, но расход электроэнергии определяется уже по цифровой шкале. Например, при разности показаний за 20 минут 0,2 кВт×час мощность агрегата составляет 0,2 × 3 = 0,6 кВт или 600 Вт.

Ваттметром

Современный бытовой измеритель мощности или ваттметр удобен для использования, так как:

• включается непосредственно в разрыв цепи, для чего снабжен вилкой и розеткой, см. рисунок 2;
• оборудован легко читаемым цифровым индикатором и снабжен внутренними цепями автоматической настройки, что исключает ошибки в показаниях;
• отличается хорошими массогабаритными показателями.

Прибор готов к работе немедленно после включения.

Рис. 2. Цифровой бытовой ваттметр

Единственный его недостаток – узкая специализация, поэтому этот прибор редко встречается в домашнем хозяйстве.

Прямое измерение тока

Методы той группы отличаются более высокой точностью за счет того, что основаны на прямом измерении тока. Существуют два прибора для выполнения этой процедуры в бытовых условиях.

Замер токовыми клещами

Наиболее удобны для использования токовые клещи, которые не требуют разрыва контролируемой цепи. Выполнены как ручное устройство с измерительным узлом на основе тороидального сердечника.

Для замера тока узел раскрывают на манер губок клещей, после чего закрывают с охватом провода, рисунок 3.

Действующее значение тока находится по изменению магнитного поля, которое фиксируется датчиком Холла.

Рис. 3. Измерение токовыми клещами

Замер тестером

Второй способ основан на применении тестера, который переключают в режим амперметра и включают в разрыв цепи. Сложности реализации этой процедуры простыми средствами делают его мало популярным на практике. Нельзя сбрасывать со счетов также то, что некоторые модели тестеров не имеют токовой защиты и выходят из строя (сгорают) при неправильном выборе диапазона (токовой перегрузке).

Заключение

Как видим, мощность электроприборов может быть определена различными способами. Выбор конкретного из них зависит от уровня технической подготовки пользователя и наличия у него необходимых приборов, а доступность нескольких из них вполне может привлекаться как средство контроля правильности выполнения расчетов и измерений.

Простота реализации любого из рассмотренных способов позволяет гарантировать отсутствие перегрузки силовых розеток и достаточно быстро и довольно точно определять фактический потребляемый ток в том случае, если у электрического устройства отсутствуют паспортные данные.

Обсудить на форуме

Источник: https://www.asutpp.ru/kak-opredelit-potreblyaemuyu-moschnost-elektropribora.html

Правильный выбор оборудования для резервного электроснабжения

В данной статье мы расскажем о том, как правильно выбрать оборудование для резервного электроснабжения Вашего объекта с учетом параметров электрооборудования на объекте, требуемого времени автономной работы и прочих условий.

Для чего нужен инвертор

Качественное бесперебойное электроснабжение является важным критерием для любого объекта, будь то частный коттедж, офисное помещение или специализированный объект (например, узел связи в сфере телекоммуникаций).

Что такое инвертор? Инвертор это устройство для преобразования постоянного тока в переменный с изменением величины частоты и/или напряжения.

Что такое внезапное исчезновение электроснабжения в жилом доме:

• потраченное время и нервы – никогда неизвестно как долго это продлится, а происходит это в 99% случае без предварительного уведомления
• потенциально вышедшее из строя дорогостоящее оборудование – плазменные панели, домашние кинотеатры, холодильники, насосные установки, котлы отопления и прочее; все это дополнительные, ненужные Вам расходы, которые никто не возместит
• безопасность Вашего дома – при отсутствии электричества дорогостоящее охранное оборудование и системы пожарной сигнализации становятся бесполезны
• в холодное время года более или менее длительное отключение питания приведет к тому, что котельное оборудование перестанет работать и отапливать Ваше жилище

Этот список может быть продолжен. Но главное, что это происходит при полном отсутствии вины и контроля с Вашей стороны, а затраты на возмещение таких аварий обычно ложатся на Ваши плечи.

Инвертор это надежное и технологичное решение этих проблем. Почему инвертор, а не генератор? Сравнению двух этих решений можно посвятить отдельную статью, которая в ближайшее время появится у нас на сайте.

Что такое временное отсутствие электроснабжения на промышленном объекте, например, на узле связи телекоммуникационной компании

• недовольные клиенты, расторгнутые договора, потеря прибыли
• испорченная профессиональная репутация
• потенциально вышедшее из строя оборудование – дополнительные, ненужные расходы (в дополнение к недовольным клиентам)
• безвозвратно потраченное время на решение проблем, связанных с перебоями в электроснабжении

Это основной перечень проблем, лежащих на поверхности. Почему инвертор, а не источник бесперебойного питания? На нашем сайте Вы найдете статью, посвященную сравнению этих двух решений – инвертор против ИБП.

Как определить необходимую мощность инвертора

В данной статье, в качестве примера, мы рассмотрим выбор оборудования (инвертора и аккумуляторных батарей) для частного дома.

Чтобы правильно выбрать инвертор 12-220 необходимо знать, какая нагрузка может быть включена одновременно и характер этой нагрузки (активный или реактивный). Общая суммарная мощность нагрузки определит понимание того, какой номинальной мощности инвертор нам потребуется.

Типы нагрузки

Для оценки мощности нам пригодится немного скучной, но крайне необходимой и полезной теории.

При оценке мощности нагрузки необходимо учитывать полную мощность. Полная мощность (измеряется в вольт-амперах, ВА) – это вся мощность, потребляемая электроприбором. Она состоит из активной мощности (измеряется в Ваттах, Вт) и реактивной мощности (измеряется в вольт-амперах) составляющих.

Активные нагрузки это такие нагрузки, у которых вся потребляемая электроэнергия переходи в тепло. Сюда можно отнести лампы накаливания, утюг, электрическую плиту, обогреватель и прочее.

Реактивные нагрузки – фактически это все остальное. Сюда можно отнести люминесцентные лампы, приборы с электродвигателями (холодильник), трансформаторы, блоки питания современной бытовой техники.

Расчет активной нагрузки крайне прост – 1 кВт равен 1 кВА. Соответственно, если на приборе указана потребляемая мощность 1 кВт, то полная мощность будет равна 1 кВА. В этом случае нам подойдет инвертор номинальной мощностью до 1 кВт. Однако, на практике, всегда необходимо закладывать запас 15-20% от номинальной нагрузки.

Реактивные нагрузки используют не всю переданную им энергию. Они частично запасают ее с последующей отдачей в электрическую цепь. Соответственно для них полная мощность P, необходимая для работы, больше чем активная мощность Pa. Она рассчитывается по формуле P=Pa/cosφ.

Это очень важно, поскольку номинальная мощность инвертора указывается в ВА, а номинальная мощность электроприборов зачастую указана в Вт (только активная составляющая). Не учитывая прирост мощности, расчет будет произведен ошибочно и будет выбран инвертор недостаточной номинальной мощности.

Величина cosφ, в некоторых случаях, указана в документации на прибор.

Например, на приборе указано, что активная мощность составляет 700 Вт, а cosφ равен 0,5. Полная мощность, потребляемая таким прибором, составит P=Pa/cosφ=700/0,5=1400 ВА.

Если величина cosφ не указана ни на приборе, ни в документации на него, данный коэффициент принимается равным 0,7. В этом случае формула будет иметь вид P=Pa/0,7.

Пусковая мощность

Крайне важно при расчете не забыть учесть пусковые токи. Дело в том, что любой электродвигатель в момент его запуска, потребляет электроэнергию в несколько раз больше, чем в установившемся режиме работы. Эта величина называется кратностью пускового тока.

В зависимости от типа электродвигателя, наличия или отсутствия устройства плавного запуска он варьируется от 3 до 7. В момент запуска электрических приборов с электродвигателями (насосы, электрические дрели, холодильники) потребляемую мощность нагрузки необходимо умножить как минимум в 3-5 раз. Длительность пусковых токов обычно составляет от 0,25 до 0,5 с.

Суммарно пусковую мощность не рассчитывают, поскольку это означало бы одновременный запуск (с точностью до долей секунды) всех электроприборов, что практически не происходит. При расчете необходимо ориентироваться на максимальную величину из всех электроприборов такого типа.

Подведем итог – инвертор должен выдерживать перегрузку не меньше суммарной мощности постоянной нагрузки и наибольшей из пусковых мощностей.

Типовой расчет

В частном доме с большой вероятностью одновременно будут работать следующие приборы

Прибор	Мощность	Кол-во	Нагрузка	Пусковая мощность	Часов в день	Потребление в сутки	Среднечасовая нагрузка
электролампа	75 Вт	4	300 ВА	1500 ВА	5	1500 кВА-ч	150 ВА
холодильник*	250 Вт	1	357 ВА	1071 ВА	6	2142 кВА-ч	89 ВА
телевизор	400 Вт	1	400 ВА	2000 ВА	5	2000 кВА-ч	200 ВА
котел	150 Вт	1	150 ВА	450 ВА	24	3600 кВА-ч	150 ВА
циркуляционный насос	90 Вт	4	516 ВА	1548 ВА	24	12384 кВА-ч	516 ВА

* в отличии от остальных приборов в таблице, работающих непрерывно, холодильник работает примерно 15 минут в час.

Итого потребляемая мощность постоянно работающих приборов составляет 1723 ВА.

На непродолжительное время могут включаться достаточно мощные потребители. Среди них насосы водоснабжения или привод автоматических ворот. Естественно, что при работе от  батарей не нужно использовать, например, стиральную машину. Однако, использовать чайник вполне допустимо, поскольку в пересчете на среднечасовые показатели это мало повлияет на разряд батарей.

Прибор	Мощность	Кол-во	Нагрузка	Пусковая мощность	Часов в день	Потребление в сутки	Среднечасовая нагрузка
электрочайник	1000 Вт	1	1000 ВА	1000 ВА	0,3	300 кВА-ч	30 ВА
погружной насос	2000 Вт	1	2857 ВА	8571 ВА	0,3	857 кВА-ч	86 ВА
привод ворот	500 Вт	1	714 ВА	2142 ВА	0,1	71 кВА-ч	7 ВА

При расчете мы учитывали, что время работы составляет для электрочайника 4 минуты, погружного насоса – 6 минут в час, привод ворот работает в течение 1 минуты.

Одновременное функционирование всех этих приборов крайне маловероятно, поэтому к суммарной мощности постоянно работающих приборов добавляем только самый мощный из этих показателей – погружной насос.

С учетом максимальной мощности погружного насоса, потребляемая мощность суммарно работающих приборов составит 4580 ВА.

При этом мы учитываем самую большую пусковую мощность из всего перечня приборов. В данном случае это потребитель тот же самый погружной насос – 8571 ВА.

Для бесперебойного питания такой нагрузки подойдет инвертор Tripp Lite модели APSX6048VRNET. Номинальная мощность инвертора составляет 6 кВт, выдерживает пиковую мощность до 12 кВт.

Данный расчет является типовым. Делать такой расчет необходимо исходя из состава оборудования на Вашем объекте или в Вашем жилом доме.

Также Вы можете заказать в нашей компании специальное обследование, с выездом специалиста на Ваш объект для замеров параметров мощности при включенной нагрузке. Это более надежный способ выбора необходимого оборудования.

Время бесперебойного энергоснабжения

После того, как инвертор выбран необходимо определиться с желаемым временем автономной работы. Для этого необходимо знать две величины

• среднечасовая мощность нагрузки
• емкость аккумуляторных батарей

Среднечасовую нагрузку необходимо знать, так как максимальная суммарная нагрузка не отражает реальной нагрузки на батарею. Электроприборы включаются и выключаются и в некоторые моменты забираемая из аккумуляторов мощность в разы ниже максимальной.

Метод расчет среднечасовой нагрузки: вычисляем примерную продолжительность работы прибора в сутки с учетом режимов его работы (непрерывный, непрерывный с периодами включения и отключения, редкие включения), например, для холодильника 15 минут в час, это 6 часов в сутки.

Далее время работы умножаем на мощность прибора. Получаем величину потребления электроприбора в сутки (в ВА-часах). И последним этапом делим это значение на 24 часа (для непрерывно работающих приборов, в частности холодильника) либо на 8 часов для приборов, работающих только в активное время суток, например, телевизор.

Емкость батарей

Рекомендуется комплектация инверторов специализированными (необслуживаемыми) аккумуляторами 12 В на 200 Ач.

Одна 12 В батарея 200 Ач содержит в себе энергию в объеме 2 кВтч. Таким образом, если мы будем разряжать его нагрузкой 400 Вт, то теоретически ее должно хватить на 5 часов автономной работы.

В общем случае, для приблизительной оценки, рекомендуется ориентироваться на номинал инвертора и размер батарей, указанных в таблице ниже.

Мощность нагрузки дома	Мощность инвертора	Напряжение инвертора	Количество АКБ 12В-200 Ач	Энергия батарей, кВтч	Время работы, часов
1,0 кВт	2,0 кВт	12 и 24	2	4,0	4
2,0 кВт	3,0 кВт	24 и 48	4	8,0	4
3,0 кВт	3,5 кВт	48	8	16,0	5
4,0 кВт	6,0 кВт	48	8	16,0	4
5,0 кВт	6,0 кВт	48	12	24,0	5

В случае рассматриваемого выше пример подбора инвертора среднечасовая мощность нагрузки равна 1192 ВА, емкость аккумуляторной батареи 16 кВАч. Соответственно ориентировочное время бесперебойного питания составляет 13,4 часа.

В том случае, когда длительные отключения электроэнергии (сутки и более) происходя достаточно часто, целесообразно дополнить имеющуюся систему генератором вместо дальнейшего наращивания емкости аккумуляторной батареи.

Можно создать полностью автоматическую систему резервного энергоснабжения, если дополнить инвертор генератором с автозапуском. В данной схеме инвертор автоматически отдаст команду на запуск генератора, когда батареи разрядятся и отключит генератор после их зарядки.

Источник: http://12v220.ru/st/st_7.html