Obsah:
- Stručné informace o napětí, proudu a výkonu
- Jak přeložit
- DC
- Jednofázová síť
- Třífázová síť
Stručné informace o napětí, proudu a výkonu
Napětí (měřeno ve voltech) je rozdíl potenciálů mezi dvěma body nebo práce vykonaná k pohybu jednotkového náboje. Potenciál zase charakterizuje energii v daném bodě. Velikost proudu (počet ampérů) popisuje, kolik nábojů proteklo povrchem za jednotku času. Výkon (watty a kilowatty) popisuje rychlost, jakou byl tento náboj přenesen. Z toho vyplývá, že čím větší výkon, tím rychlejší a více nosičů náboje se pohybovalo tělem. Jeden kilowatt má tisíc wattů, to si musíte zapamatovat pro rychlý výpočet a překlad.
Teoreticky to zní docela složitě, podívejme se na to v praxi. Základní vzorec pro výpočet výkonu elektrických spotřebičů je následující:
P = I * U * cosФ
Důležité! Pro čistě aktivní zátěže se používá vzorec P = U * I, pro kterou se cosФ rovná jedné. Aktivní zátěže jsou topná zařízení (elektrické topení, elektrická pec s topnými tělesy, ohřívač vody, varná konvice), žárovky. Všechny ostatní elektrospotřebiče mají nějakou hodnotu jalového výkonu, většinou se jedná o malé hodnoty, proto se zanedbávají, proto je výpočet nakonec přibližný.
Jak přeložit
DC
V oblasti autoelektriky a dekorativního osvětlení se používají 12V obvody. Podívejme se v praxi, jak převést ampéry na watty na příkladu LED pásku. K jeho připojení je často potřeba napájecí zdroj, který ale „jen tak“ připojit nemůžete, ano vyhořet, nebo naopak, můžete si koupit příliš výkonný a drahý napájecí zdroj tam, kde není potřeba a utrácet zbytečně peníze.
V charakteristikách napájecího zdroje na štítku jsou uvedeny veličiny jako napětí, výkon a proud. Kromě toho musí být uveden počet voltů, ale výkon nebo proud mohou být popsány společně, nebo to může být takové, že je uvedena pouze jedna z charakteristik. V charakteristikách LED pásku jsou uvedeny stejné charakteristiky, ale výkon a proud jsou brány v úvahu na metr.
Řekněme, že jste si koupili 5 metrů pásky 5050 s 60 LED na metr. Na obalu je uvedeno "14,4 W / m" a v obchodě je na štítcích PSU uveden pouze proud. Vybereme správný zdroj energie, k tomu vynásobíme počet metrů měrným výkonem a získáme celkový výkon.
14,4 * 5 = 72 W - potřebný k napájení pásku.
Takže musíte převést na ampéry pomocí tohoto vzorce:
I = P/U
Celkem: 72/12 = 6 ampér
Celkově potřebujete napájecí jednotku o výkonu alespoň 6 Ampér. Dozvědět se víc o jak vybrat zdroj pro LED pásek, se dozvíte v našem samostatném článku.
Jiná situace. Na auto jste nainstalovali přídavné světlomety, ale charakteristiky jsou uvedeny na žárovkách, řekněme 55 wattů. Je lepší připojit všechny spotřebitele k vozidlu pomocí pojistky, ale která je potřeba pro tyto světlomety? Je nutné převést watty na ampéry pomocí výše uvedeného vzorce - dělení výkonu napětím.
55/12 = 4,58 ampér, nejbližší nominální hodnota je 5 A.
Jednofázová síť
Většina domácích spotřebičů je navržena pro připojení k jednofázové síti 220 V. Připomeňme, že v závislosti na zemi, ve které žijete, může být napětí 110 voltů a jakékoli jiné. V Rusku je hodnota přijatá jako standard přesně 220 V pro jednofázovou síť a 380 V pro třífázovou síť. Většina čtenářů musí často pracovat v takových podmínkách. Nejčastěji se zatížení v takových sítích měří v kilowattech, zatímco jističe jsou označeny v ampérech. Podívejme se na praktické příklady.
Řekněme, že bydlíte v bytě se starým elektroměrem a máte nainstalovanou 16ampérovou automatickou zástrčku. Chcete-li určit, kolik energie bude zástrčka "tahat", musíte převést ampéry na kilowatty. Stejný vzorec je účinný i zde, spojuje proud a napětí s výkonem.
P = I * U * cosФ
Pro usnadnění výpočtů bereme cosФ jako jednotku. Napětí známe - 220 V, proud také, přeložme: 220 * 16 * 1 = 3520 wattů nebo 3,5 kilowattů - přesně tolik můžete najednou připojit.
Pomocí tabulky můžete při výběru jističe rychle převést ampéry na kilowatty:
U elektromotorů je situace trochu složitější, mají takový ukazatel jako účiník. Chcete-li určit, kolik kilowattů za hodinu takový motor spotřebuje, je nutné vzít v úvahu účiník ve vzorci:
P = U * I * cosФ
Je třeba poznamenat, že cosF by mělo být uvedeno na štítku, obvykle od 0,7 do 0,9. V tomto případě, pokud je celkový výkon motoru 5,5 kilowattů nebo 5500 wattů, pak spotřebovaný činný výkon (a my platíme, na rozdíl od podniků, pouze za činný výkon):
5,5 * 0,87 = 4,7 kilowattů, přesněji 4785 W
Stojí za zmínku, že při výběru stroje a kabelu pro elektromotor je třeba vzít v úvahu celkový výkon, takže je třeba vzít zatěžovací proud, který je uveden v pasu k motoru. Je také důležité vzít v úvahu zapínací proudy, protože výrazně převyšují provozní proud motoru.
Jiný příklad, kolik ampér spotřebuje konvice o výkonu 2 kW? Provedeme výpočet, nejprve musíte provést převod kilowattů na watty: 2 * 1000 = 2000 wattů. Poté převedeme watty na ampéry, konkrétně: 2000/220 = 9 ampérů.
To znamená, že 16ampérová zástrčka vydrží rychlovarnou konvici, ale pokud zapnete jiný výkonný spotřebič (například topidlo) a celkový výkon je vyšší než 16ampér, po chvíli se vybije. Stejně tak je tomu u automatických zařízení a pojistek.
Pro výběr kabelu, který vydrží určitý počet ampérů, se tabulka používá častěji než vzorce. Zde je příklad jednoho z nich, kromě proudu v něm je zátěžový výkon indikován v kilowattech, což je velmi výhodné:
Třífázová síť
V třífázové síti existují dvě hlavní schémata pro připojení zátěže, například vinutí elektromotoru jsou hvězda a trojúhelník. Vzorec pro stanovení a přeměnu výkonu na proud je poněkud odlišný než v předchozích verzích:
P = √3 * U * I * cosФ
Protože nejčastějším spotřebitelem třífázové elektrické sítě je elektromotor, budeme jej považovat za příklad. Řekněme, že máme elektromotor o výkonu 5 kilowattů, sestavený do hvězdicového obvodu s napájecím napětím 380 V.
Musíte jej napájet přes jistič, ale abyste jej mohli zachytit, musíte znát proud motoru, což znamená, že musíte převést z kilowattů na ampéry. Vzorec pro výpočet bude vypadat takto:
I = P / (√3 * U * cosF)
V našem příkladu to bude 5000 / (1,73 * 380 * 0,9) = 8,4 A. V třífázové síti bychom tedy mohli snadno převádět kilowatty na ampéry.
Nakonec doporučujeme zhlédnout užitečné video na toto téma:
Pro operativní práci musí elektrikář ovládat dovednosti rychlého překladu. Elektromotory často indikují jak proud, tak napětí a výkon a jeho koeficient, ale stane se, že se deska ztratí nebo informace na ní nejsou plně čitelné. Kromě elektromotorů je často nutné připojit topná tělesa nebo horkovzdušnou pistoli, kde kromě napájecího napětí a výkonu není často nic znát. Pro optimální výběr kabelu je potřeba vědět, jak rychle převést ampéry na kilowatty, resp. Doufáme, že vám poskytnuté vzorce a tipy pomohly pochopit všechny nuance překladu. Pokud nemůžete převést výkon na ampéry sami, nebo naopak, napište do komentářů, pokusíme se vám pomoci!
Bude užitečné si přečíst:
- Jak vybrat jistič
- Výpočet průřezu kabelu pro proud a výkon
- Jak zjistit spotřebu energie zařízení