המרת אמפר לוואט: כללים ודוגמאות מעשיות להמרת יחידות מתח וזרם

בעלים של בתים פרטיים, דירות, קוטג'ים או חדרי שירות קטנים המחוברים לחשמל צריכים לרוב להמיר אמפר לוואט או לפתור את הבעיה ההפוכה. כדי לבצע המרות של יחידות הקובעות מאפיינים נוכחיים, נעשה שימוש בנוסחאות ידועות, המבוססות על חוק אוהם.

אנו אגיד לך כיצד לתרגם נכון יחידות פיזיות. בנוסף, המאמר שהצגנו מספק שיטות לקביעת כוח ההפעלה וזרמי ההתנעה של מכשירי חשמל ביתיים. נדונים הניואנסים של חישוב החתך של רכיבי חיווט חשמליים.

קביעת כוחם של מכשירים מחוברים

כדי לחשב את הערך של ההספק המרבי האפשרי בקטע של המעגל, יש צורך לסכם את האינדיקטורים של כל ההתקנים המחוברים. אבל לא הכל כל כך פשוט: רבים מהמכשירים האלה הם מערכות אלקטרודינמיות מורכבות, ולכן יש לקבוע את הפרמטרים שלהם בצורה נכונה.

רכיב כוח פעיל ונראה לעין

כוח פעיל (או נצרך) של המכשיר (פ) קובע את אובדן החשמל הבלתי הפיך במהלך פעולתו. זהו אינדיקטור זה שהמונה החשמלי יחשב, ולכן הוא משפיע על כמות המשאבים (כסף) שהושקעו במהלך פעולת המכשיר.

הרכיב הפעיל בוואט מצוין עבור כל צרכני החשמל. עם זאת, יש אינדיקטור נוסף - גורם הספק (cos(ו)), אשר ניתן למצוא בתיעוד הטכני, כמו גם על לוחות או תוויות מיוחדות עם הפרמטרים העיקריים.

באמצעותו ניתן לחשב את ההספק הכולל (ס) מכשירים לפי הנוסחה הבאה:

S = P / cos(f)

ניתן לתאר את המשמעות הפיזית של כמויות אלו כך: זרם בעל הספק מלא זורם מהמקור (שנאי) אל המכשיר החשמלי, הממיר את הרכיב הפעיל שלו, ומחזיר את הרכיב הנותר (התגובתי) בחזרה לרשת. לפיכך, יש לחשב את העומס על רכיבי המעגל (חיווט ומפסקים) תוך התחשבות בהספק המלא.

אתה יכול לחשב את ההספק הכולל באמצעות הנתונים הקיימים בגיליון הנתונים הטכניים של המכשיר או על לוחית השם של המנוע החשמלי.

עבור רוב מכשירי החשמל הביתיים, המקדם שווה לאחדות, לכן, ההספק הפעיל וההספק לכאורה זהים. אבל אם לצרכן החשמל יש קבלים (קבלים) או משרן, מופיע רכיב תגובתי.

אתה צריך לשים לב לסוגי הציוד הבאים:

• מקררים;
• מכונות כביסה;
• מזגנים;
• משאבות;
• תנורי אינדוקציה וכיריים;
• מנורות פלורסנט;
• טלוויזיות;
• מחשבים וציוד אלקטרוני אחר.

גם לעתים קרובות כדי מערכת חשמל של בתים פרטיים או מתקנים עסקיים מחברים מכונות עם מנועים חשמליים, מכונות ריתוך קשת וציוד אחר שההספק הכולל שלהם גבוה משמעותית מהצריכה. לכן, עליך לקרוא בעיון את המאפיינים הטכניים של מכשירים לפני חיבורם לרשת.

זרמי התנעה של מדחסים ומנועים

אם מכשירי חשמל ביתיים מצוידים במנוע חשמלי, מדחס, נימה או שנאי בכניסה לאספקת החשמל, אז כאשר הוא מתחיל לפעול, זרמי פריצה מתרחשים לזמן קצר (אני_פ). הערך שלהם יכול להיות גבוה פי כמה מהערכים הנומינליים (אני_נ), המצוין בדרכון המכשיר.

כמויות אלו קשורות בנוסחה הבאה:

אני_פ = k * I_נ

כאן ק – מקדם ריבוי נוכחי מתחיל.

התיעוד עבור מנועים חשמליים מכיל את כל הנתונים הדרושים לחישוב זרם ההתנעה, כולל גורם הריבוי (העמודה האחרונה)

מדד הריבוי חורג מהערך "2" עבור המכשירים הביתיים הנפוצים הבאים:

• משאבה טבולה;
• מקרר ומקפיא;
• שואב אבק חזק;
• מכונת כביסה;
• מערכת מפוצלת;
• מיקרוגל;
• תאורת ניאון;
• סוגים מסוימים של כלי עבודה חשמליים (מקדחה, מקדחה פטיש, מדחס).

חישוב ההספק הכולל בנוכחות מכשירים כאלה במעגל חייב להתבצע תוך התחשבות בזרמי ההתחלה שלהם. מכיוון שזמן צריכת החשמל המוגבר הוא קטן, ומעבר סינכרוני אינו סביר, מספיק לקחת מכשיר אחד שהוא החזק ביותר מבחינת זרמי התחלה.

חוזק זרם ופרמטרים של חיווט

כדי לקבוע את החתך הנדרש של מוליכים חיווט חשמלי ו דירוג מפסק המיר את המספר הכולל של וואט לאמפר וקבל את הערך של הזרם הרציף המרבי.

המתאם בין חתך הליבות לזרם המרבי המותר לחיווט מתבצע באמצעות טבלאות המסופקות על ידי יצרני כבלים. בהתאם ליצרן, האינדיקטורים העיקריים עשויים להיות שונים במקצת, אך הם חייבים תמיד לעמוד בתקן GOST 31996-2012 הנוכחי.

דוגמה לטבלת התאמה בין החתך של מוליכים נושאי זרם לזרם הרציף המרבי המותר בהתאם לשיטת החיווט

לפעמים הם בוחרים בחיווט לא עם החתך המינימלי המותר, אלא עם חתך קצת יותר גדול.זה מוצדק, שכן עתודת רוחב הפס מאפשרת לחבר מכשירי חשמל חדשים ללא פירוק ישנים והנחת כבלים חדשים.

פרמטרים הניתנים להתקנה ללוח החשמל מפסקי פחת נבחר כך שהוא מובטח לניתוק אם הזרם חורג מהערך שנקבע כמקסימום המותר עבור החיווט המותקן.

זרם נקוב של המכונה (אני_נ) מחושבים על סמך הזרם המותר לכבל (אני_ע) לפי הנוסחה הבאה:

אני_נ <= אני_ע / 1.45

בדרך כלל, מכונה עם הערך הנומינלי המרבי מבין המותרים נבחרה על מנת למזער את הסבירות לכיבוי כאשר המעגל עמוס בכבדות, אך עדיין מותר.

קשר בין כמויות חשמל בסיסיות

כוח וזרם יכולים להיות קשורים באמצעות מתח (U) או התנגדות מעגל (ר). עם זאת, בפועל, יש ליישם את הנוסחה P = I² * R קשה כי קשה לחשב במדויק את ההתנגדות באזור אמיתי.

חיבור חד ותלת פאזי

רוב החיווט החשמלי לשימוש מגורים הוא חד פאזי.

במקרה זה, חישוב מחדש של ההספק הכולל (ס) וזרם AC (אני) שימוש במתח ידוע מתרחש לפי הנוסחאות הבאות הנובעות מחוק אוהם הקלאסי:

S=U*I

I=S/U

כיום, הנוהג של חיבור רשת תלת פאזית למגורים, ביתיים ומתקני תעשייה קטנים הפך נפוץ. הדבר מוצדק מנקודת המבט של מזעור עלויות הכבלים והשנאים, המוטלות על החברה המספקת חשמל.

בעת חיבור רשת תלת-פאזית, מותקן מפסק תלת-קוטבי כניסה (משמאל למעלה), מד תלת-פאזי (מימין למעלה) ולכל מעגל ייעודי - מכשירים חד-קוטביים רגילים (משמאל למטה)

החתך של ליבות החיווט וההספק המדורג בעת שימוש בצרכנים תלת פאזיים נקבעים גם על ידי חוזק הזרם, המחושב באופן הבא:

אני_ל = S / (1.73 * U_ל)

הנה האינדקס"ל" פירושו האופי הליניארי של הכמויות.

במהלך התכנון והביצוע לאחר מכן חיווט פנימי עדיף להפריד צרכנים תלת פאזיים למעגלים נפרדים. מכשירים הפועלים מ-220 וולט סטנדרטי מנסים להתפזר פחות או יותר באופן שווה על פני שלבים, כך שאין חוסר איזון משמעותי בכוח.

לפעמים מותר חיבור מעורב של מכשירים הפועלים משלב אחד וגם משלושה פאזה. מצב זה אינו הפשוט ביותר, ולכן עדיף לשקול אותו עם דוגמה ספציפית.

אפשר לכלול במעגל תנור אינדוקציה תלת פאזי עם הספק פעיל של 7.0 קילוואט ומקדם הספק של 0.9. תנור מיקרוגל 0.8 קילוואט עם מקדם זרם התחלתי של "2" מחובר לשלב "A", וקומקום חשמלי 2.2 קילוואט מחובר לשלב "B". יש צורך לחשב את פרמטרי רשת החשמל עבור אזור זה.

תרשים של חיבור מכשירים לרשת. עם תצורה זו, תמיד מותקן מפסק תלת פאזי. חל איסור להשתמש במספר מפסקים חד פאזיים להגנה.

בואו נקבע את ההספק הכולל של כל המכשירים:

ס_אני = P_אני / cos(f) = 7000 / 0.9 = 7800 VA;

ס_M = P_M * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

ס_עם = P_ג = 2200 VA*A.

בואו נקבע את החוזק הנוכחי של כל מכשיר:

אני_אני = S_אני / (1.73 * U_ל) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 A;

אני_M = S_M /u_ו = 1600 / 220 = 7.2 A;

אני_ג = S_ג /u_ו = 2200 / 220 = 10 א'.

בואו נקבע את עוצמת הזרם לפי שלב:

אני^א = אני_אני +אני_M = 11.9 + 7.2 = 19.1 A;

אני^ב = אני_אני +אני_ג = 11.9 + 10 = 21.9 A;

אני^עם = אני_אני = 11.9 א.

הזרם המרבי עם כל המכשירים החשמליים מופעלים זורם דרך שלב "B" ויהיה שווה ל-21.9 A. שילוב מספיק לפעולה ללא בעיות של כל המכשירים במעגל זה הוא חתך רוחב של מוליכים נחושת של 4.0 מ"מ² ומפסק 20 או 25 A.

מתח ביתי טיפוסי

מכיוון שהספק וזרם קשורים באמצעות מתח, יש צורך לקבוע במדויק ערך זה. לפני הצגת GOST 29322-2014 באוקטובר 2015, הערך עבור רשת רגילה היה 220 וולט, ולרשת תלת פאזית - 380 וולט.

על פי המסמך החדש, האינדיקטורים הללו מותאמים לדרישות האירופיות - 230 / 400 וולט, אך רוב מערכות אספקת החשמל הביתיות עדיין פועלות לפי הפרמטרים הישנים.

אתה יכול לקבל את ערך המתח האמיתי באמצעות מד מתח. אם המספרים נמוכים משמעותית מאלה הייחוס, עליך לחבר מייצב קלט

סטייה של 5% מהערך הריאלי מערך הייחוס מקובלת לכל תקופה, ו-10% - לא יותר משעה. כאשר המתח יורד, חלק מהצרכנים, כגון קומקום חשמלי, מנורת ליבון או תנור מיקרוגל, מאבדים חשמל.

אבל אם המכשיר מצויד במייצב משולב (לדוגמה, דוד גז) או שיש לו ספק כוח מיתוג נפרד, אזי צריכת החשמל תישאר קבועה.

במקרה זה, בהינתן ש-I = S / U, ירידה במתח תוביל לעלייה בזרם. לכן, לא מומלץ לבחור את החתך של ליבות הכבלים "בטן-לשיא" לערכים המחושבים המקסימליים, אך רצוי להיות מרווח של 15-20%.

סרטון שימושי בנושא

מדידת זרם עם מולטימטר ולאחר מכן חישוב הספק:

מכשיר אלקטרוני לזיהוי מתח, זרם וחישוב הספק אוטומטי:

קביעת חוזק הזרם, הכרת מתח הרשת וההספק הכולל של המכשירים בקטע המעגל, היא די פשוטה. הקושי טמון במדידה או חישוב של הפרמטרים הראשוניים.

אם יש לך ספקות לגבי נכונות הפתרון שנמצא, עדיף לפנות לחשמלאים, שכן טעויות בחישובים עלולות להוביל לבעיות חמורות.

האם תרצה לחלוק את הניסיון שלך בהמרת מגברים לוואט? האם יש לך בארסנל שיטה מקורית שעשויה להיות שימושית למבקרים באתר? אנא כתוב הערות בבלוק למטה, פרסם תמונות ושאל שאלות על נושא המאמר.