تحويل الأمبيرات إلى واتس: القواعد والأمثلة العملية لتحويل وحدات الجهد والتيار

غالبًا ما يحتاج مالكو المنازل الخاصة أو الشقق أو البيوت أو غرف المرافق الصغيرة المتصلة بالكهرباء إلى تحويل الأمبير إلى وات أو حل المشكلة العكسية. لتنفيذ عمليات نقل الوحدات التي تحدد خصائص الصيغ الحالية والمعروفة ، والتي تستند إلى قانون أوم.

سنتحدث عن كيفية ترجمة الوحدات المادية بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك ، توفر المقالة التي قدمناها طرقًا لتحديد قوة التشغيل وتيارات البدء للأجهزة المنزلية. يتم تحليل الفروق الدقيقة في حساب المقطع العرضي لمكونات الأسلاك.

تحديد قوة الأجهزة المتصلة

من أجل حساب قيمة الطاقة القصوى الممكنة في قسم الدائرة ، من الضروري تلخيص أداء جميع الأجهزة المتصلة. ولكن ليس كل شيء بهذه البساطة: فالكثير من هذه الأجهزة هي أنظمة ديناميكية كهربائية معقدة ، لذلك تحتاج إلى تحديد معلماتها بشكل صحيح.

مكونات طاقة نشطة وكاملة

الطاقة النشطة (أو المستهلكة) للجهاز (ص) يحدد فقدان الكهرباء الذي لا رجعة فيه أثناء تشغيله. هذا هو المؤشر الذي سيحسبه العداد الكهربائي ، وبالتالي فإنه يؤثر على كمية الموارد (الأموال) التي تنفق أثناء تشغيل الجهاز.

يشار إلى العنصر النشط بالواط لجميع المستهلكين للكهرباء. ومع ذلك ، هناك مؤشر آخر - عامل الطاقة (cos (و)) ، والتي يمكن العثور عليها في الوثائق الفنية ، وكذلك على لوحات أو ملصقات خاصة مع المعلمات الرئيسية.

من خلال ذلك ، يمكنك حساب إجمالي الطاقة (ق) الأجهزة وفقًا للصيغة التالية:

S = P / كوس (و)

يمكن وصف المعنى المادي لهذه الكميات على النحو التالي: التيار ذو الطاقة الكاملة ينتقل من المصدر (المحول) إلى الجهاز الكهربائي ، الذي يحول مكونه النشط ، ويعيد الباقي (التفاعلي) مرة أخرى إلى الشبكة. وبالتالي ، يجب حساب الحمل على مكونات الدائرة (الأسلاك وقواطع الدائرة) بدقة مع مراعاة الطاقة الكاملة.

يمكنك حساب الطاقة الكاملة وفقًا للبيانات الموجودة في ورقة البيانات الفنية للجهاز أو على لوحة المحرك الكهربائي

بالنسبة لمعظم الأجهزة المنزلية ، يكون المعامل هو الوحدة ، وبالتالي ، فإن القوة النشطة والكامل هي نفسها. ولكن إذا كان المستهلك لديه مكثفات (قدرات) أو محث ، يحدث مكون تفاعلي.

تحتاج إلى الانتباه إلى الأنواع التالية من المعدات:

• ثلاجات
• الغسالات
• مكيفات الهواء
• مضخات
• أفران ومواقد الحث ؛
• أضواء الفلورسنت
• أجهزة التلفاز
• الحواسيب والمعدات الأخرى مع الحشو الإلكتروني.

أيضا في كثير من الأحيان النظام الكهربائي للمنازل الخاصة أو المنشآت الاقتصادية تربط أدوات الماكينات بالمحركات الكهربائية وآلات اللحام بالقوس وغيرها من المعدات ، التي تزيد طاقتها الإجمالية بشكل ملحوظ عن استهلاكها. لذلك ، تحتاج إلى التعرف جيدًا على الخصائص التقنية للأجهزة قبل توصيلها بالشبكة.

تدفقات التيارات والضواغط

إذا كانت الأجهزة المنزلية مجهزة بمحرك كهربائي أو ضاغط أو خيوط متوهجة أو محول عند مدخل مصدر الطاقة ، فعند بداية تشغيله ، تحدث تيارات البدء لفترة قصيرة (أنا_ن) يمكن أن تتجاوز قيمتها عدة مرات القيم الاسمية (أنا_ن) المحدد في جواز سفر الجهاز.

ترتبط هذه القيم بالصيغة التالية:

أنا_ن = ك * أنا_ن

هنا ك - معامل تعدد تيار البدء.

تحتوي وثائق المحركات الكهربائية على جميع البيانات اللازمة لحساب تيار البداية ، بما في ذلك معامل التعددية (العمود الأخير)

يتجاوز مؤشر التعددية القيمة "2" في الأجهزة المنزلية الشائعة التالية:

• مضخة غاطسة;
• الثلاجة والفريزر.
• مكنسة كهربائية قوية;
• غسالة ؛
• انقسام النظام;
• ميكروويف
• إضاءة النيون
• بعض أنواع الأدوات الكهربائية (مثقاب ، ثقب ، ضاغط).

يجب أن يتم حساب الطاقة الإجمالية في وجود مثل هذه الأجهزة في الدائرة مع مراعاة تيارات بدء تشغيلها. نظرًا لأن وقت زيادة استهلاك الطاقة صغير ، ومن غير المرجح أن يكون الدمج المتزامن ، يكفي أن تأخذ جهازًا واحدًا ، أقوى جهاز فيما يتعلق ببدء التيارات.

معلمات التيار والأسلاك

لتحديد المقطع العرضي المطلوب من الموصلات و قواطع الدائرة ترجمة العدد الإجمالي للوات إلى أمبيرات والحصول على قيمة الحد الأقصى المستمر للتيار.

يتم تنفيذ ارتباط المقطع العرضي للموصلات والقوة الحالية القصوى المقبولة للأسلاك باستخدام الجداول المقدمة من قبل الشركات المصنعة للكابلات. اعتمادًا على الشركة المصنعة ، قد تختلف المؤشرات الرئيسية قليلاً ، ولكن في نفس الوقت يجب أن تتوافق دائمًا مع GOST 31996-2012 الحالي.

مثال على جدول مراسلات المقطع العرضي للموصلات الموصلة والتيار المستمر الأقصى المسموح به ، اعتمادًا على طريقة الأسلاك

في بعض الأحيان ، يختارون الأسلاك ليس مع الحد الأدنى المقبول من المقطع العرضي ، ولكن مع واحد أكبر قليلاً. هذا له ما يبرره ، لأن عرض النطاق الترددي الاحتياطي يسمح لك بتوصيل أجهزة كهربائية جديدة دون تفكيك باهظ الثمن للكابلات القديمة ووضع كابلات جديدة.

تم تعيين المعلمات إلى اللوحة الكهربائية قواطع الدائرة يتم اختيارهم بحيث يكون مضمونًا للعمل عند إيقاف التشغيل إذا تجاوزت القوة الحالية القيمة المحددة كحد أقصى مسموح به للأسلاك الموضوعة.

التيار المقدر للجهاز (أنا_ن) محسوبة بالتيار المقبول للكابل (أنا_ص) وفقًا للصيغة التالية:

أنا_ن <= أنا_ص / 1.45

عادة ، يتم اختيار آلة أوتوماتيكية ذات القيمة القصوى من بين القيم الاسمية المسموح بها من أجل تقليل احتمالية قطع الاتصال بحمل قوي ، ولكن لا يزال مسموحًا به في الدائرة.

علاقة الكميات الكهربائية الأساسية

يمكن توصيل الطاقة والتيار من خلال الجهد (ش) أو مقاومة الدائرة (ص) ومع ذلك ، في الممارسة العملية ، قم بتطبيق الصيغة P = I² * R صعب ، لأنه من الصعب حساب المقاومة بدقة في منطقة حقيقية.

اتصال أحادي وثلاث مراحل

معظم الأسلاك الكهربائية للاستخدام المنزلي هي مرحلة واحدة.

في هذه الحالة ، يتم تحويل الطاقة الكلية (ق) وطاقة التيار المتردد (أنا) يحدث استخدام جهد معروف وفقًا للصيغ التالية المشتقة من قانون أوم الكلاسيكي:

S = U * I

I = S / U

الآن أصبحت ممارسة توصيل شبكة من ثلاث مراحل للمنشآت السكنية والمحلية والصناعية الصغيرة منتشرة على نطاق واسع. ويبرر ذلك موقف تقليل تكاليف الكابلات والمحولات التي تتحملها الشركة الموردة للكهرباء.

عند تلخيص شبكة من ثلاث مراحل ، يتم تثبيت قاطع دخل ثلاثي الأقطاب (أعلى اليسار) ، ومقياس ثلاثي الطور (أعلى اليمين) ، ولكل دائرة مختارة - أجهزة أحادية القطب العادية (أسفل اليسار)

يتم أيضًا تحديد المقطع العرضي لموصلات الأسلاك والطاقة المقدرة عند استخدام المستهلكين من ثلاث مراحل من خلال القوة الحالية ، والتي يتم حسابها على النحو التالي:

أنا_ل = S / (1.73 * يو_ل)

هنا الفهرس "ل"تعني الطبيعة الخطية للكميات.

في التخطيط والتنفيذ اللاحق الأسلاك الداخلية من الأفضل عزل المستهلكين من ثلاث مراحل في دوائر منفصلة. الأجهزة التي تعمل من معيار 220 فولت ، تحاول التشتيت بشكل أو بآخر بشكل موحد على مراحل ، بحيث لا يوجد تشوه كبير في الطاقة.

في بعض الأحيان ، يسمحون بالاتصال المختلط للأجهزة التي تعمل من مرحلة واحدة ومن ثلاث مراحل. هذا الوضع ليس أبسط ، لذلك من الأفضل النظر فيه بمثال محدد.

دع فرن تحريض ثلاثي الطور بقدرة نشطة 7.0 كيلوواط وعامل قدرة 0.9 في الدارة. يتم توصيل فرن ميكروويف بسعة 0.8 كيلو وات بالطور "أ" بمعامل "2" لتعدد تيار التدفق ، وللطور "ب" - غلاية كهربائية بقدرة 2.2 كيلوواط. من الضروري حساب معلمات مصدر الطاقة لهذا القسم.

مخطط توصيل الأجهزة بالشبكة. باستخدام هذا التكوين ، يتم دائمًا تثبيت قاطع دارة ثلاثي الطور. يحظر استخدام عدة آلات أحادية الطور للحماية

نحدد القوة الإجمالية لجميع الأجهزة:

ق_ط = ص_ط / cos (f) = 7000 / 0.9 = 7800 فولت * أ ؛

ق_م = ص_م * 2 = 800 * 2 = 1600 فولت * أ ؛

ق_مع = ص_ج = 2200 فولت * أ.

حدد القوة الحالية لكل جهاز:

أنا_ط = S_ط / (1.73 * يو_ل) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 أمبير ؛

أنا_م = S_م / ش_و = 1600/220 = 7.2 أ ؛

أنا_ج = S_ج / ش_و = 2200/220 = 10 أ.

نحدد القوة الحالية على مراحل:

أنا^أ = أنا_ط + أنا_م = 11.9 + 7.2 = 19.1 أ ؛

أنا^ب = أنا_ط + أنا_ج = 11.9 + 10 = 21.9 ألف ؛

أنا^مع = أنا_ط = 11.9 أ.

الحد الأقصى للتيار الكهربائي مع تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يتدفق من خلال المرحلة "B" وسيكون مساوياً لـ 21.9 أ. مزيج كافٍ للتشغيل الخالي من المتاعب لجميع الأجهزة في هذه الدائرة هو مقطع 4.0 مم من الموصلات النحاسية² وقواطع دوائر 20 أو 25 أ.

الجهد المنزلي النموذجي

نظرًا لأن الطاقة وقوة التيار متصلة من خلال الجهد ، فمن الضروري تحديد هذه القيمة بدقة. قبل إدخال GOST 29322-2014 من أكتوبر 2015 ، كانت قيمة الشبكة العادية 220 فولت ، وبالنسبة للشبكة ثلاثية المراحل كانت 380 فولت.

وفقًا لوثيقة جديدة ، يتم جعل هذه المؤشرات متوافقة مع المتطلبات الأوروبية - 230/400 فولت ، ولكن معظم أنظمة الإمداد بالطاقة المنزلية لا تزال تعمل وفقًا للمعايير القديمة.

يمكنك الحصول على قيمة الجهد الحقيقي باستخدام الفولتميتر. إذا كانت الأرقام أصغر بكثير من المرجع ، فيجب عليك توصيل مثبت الإدخال

يُسمح بانحراف 5٪ من القيمة الحقيقية عن القيمة المرجعية لأي فترة ، و 10٪ - ليس أكثر من ساعة واحدة. عند خفض الجهد ، بعض المستهلكين ، مثل غلاية كهربائية ، مصباح وهاج أو الميكروويف ، تفقد الطاقة.

ولكن إذا كان الجهاز مجهزًا بمثبت مدمج (على سبيل المثال ، غلاية غاز) أو يحتوي على مصدر طاقة تحويل منفصل ، فسيظل استهلاك الطاقة ثابتًا.

في هذه الحالة ، بالنظر إلى أن I = S / U ، فإن انخفاض الجهد سيزيد من القوة الحالية. لذلك ، لا يوصى باختيار المقطع العرضي لموصلات الكبل "من طرف إلى طرف" لأقصى قيم التصميم ، ولكن من المستحسن أن يكون هامش 15-20٪.

فيديو مفيد حول الموضوع

قياس التيار باستخدام مقياس متعدد وحساب لاحق للقدرة:

جهاز الكتروني لتحديد الجهد ، حساب التيار والتيار الاوتوماتيكي:

إن تحديد القوة الحالية ، ومعرفة جهد الشبكة والطاقة الإجمالية للأجهزة في الدائرة ، أمر بسيط للغاية. تكمن الصعوبة في قياس أو حساب المعلمات الأولية.

إذا كانت هناك شكوك حول صحة الحل الذي تم العثور عليه ، فمن الأفضل اللجوء إلى الكهربائيين ، لأن الأخطاء في الحسابات يمكن أن تؤدي إلى مشاكل خطيرة.

هل تريد مشاركة تجربتك الخاصة في تحويل الأمبير إلى واط؟ هل هناك طريقة أصلية في ترسانتك يمكن أن تكون مفيدة لزوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه ونشر صورة وطرح أسئلة حول موضوع المقالة.