การแปลงแอมแปร์เป็นวัตต์: กฎและตัวอย่างการปฏิบัติของการแปลงหน่วยแรงดันและกระแส

เจ้าของบ้านส่วนตัว อพาร์ทเมนต์ กระท่อม หรือห้องเอนกประสงค์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับไฟฟ้ามักจะต้องแปลงแอมแปร์เป็นวัตต์หรือแก้ปัญหาผกผัน ในการแปลงหน่วยที่กำหนดลักษณะปัจจุบันจะใช้สูตรที่รู้จักกันดีซึ่งเป็นไปตามกฎของโอห์ม

เราจะบอกวิธีแปลหน่วยกายภาพอย่างถูกต้อง นอกจากนี้บทความที่เรานำเสนอยังมีวิธีการในการกำหนดกำลังการทำงานและกระแสเริ่มต้นของเครื่องใช้ภายในบ้าน มีการกล่าวถึงความแตกต่างของการคำนวณส่วนตัดขวางของส่วนประกอบสายไฟ

การกำหนดพลังของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อ

ในการคำนวณค่ากำลังไฟสูงสุดที่เป็นไปได้ในส่วนของวงจรจำเป็นต้องสรุปตัวบ่งชี้ของอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อทั้งหมด แต่ไม่ใช่ทุกอย่างจะง่ายนัก: อุปกรณ์เหล่านี้จำนวนมากเป็นระบบไฟฟ้าไดนามิกที่ซับซ้อน ดังนั้นจึงต้องกำหนดพารามิเตอร์อย่างถูกต้อง

ส่วนประกอบพลังงานที่ใช้งานอยู่และชัดเจน

พลังงานที่ใช้งาน (หรือใช้งานไป) ของอุปกรณ์ (ป) กำหนดการสูญเสียไฟฟ้าที่ไม่สามารถแก้ไขได้ระหว่างการทำงาน เป็นตัวบ่งชี้ว่ามิเตอร์ไฟฟ้าจะคำนวณและดังนั้นจึงส่งผลต่อปริมาณทรัพยากร (เงิน) ที่ใช้ระหว่างการทำงานของอุปกรณ์

ส่วนประกอบที่ใช้งานเป็นวัตต์จะแสดงสำหรับผู้ใช้ไฟฟ้าทุกคน อย่างไรก็ตาม มีตัวบ่งชี้อื่น - ตัวประกอบกำลัง (cos(ฉ)) ซึ่งสามารถพบได้ในเอกสารทางเทคนิค รวมถึงบนแผ่นพิเศษหรือฉลากที่มีพารามิเตอร์หลัก

คุณสามารถคำนวณกำลังทั้งหมดได้ (ส) อุปกรณ์ตามสูตรต่อไปนี้:

เอส = พี / คอส(ฉ)

ความหมายทางกายภาพของปริมาณเหล่านี้สามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้ กระแสที่มีกำลังเต็มไหลจากแหล่งกำเนิด (หม้อแปลงไฟฟ้า) ไปยังอุปกรณ์ไฟฟ้า ซึ่งจะแปลงส่วนประกอบที่ใช้งานอยู่ และส่งส่วนประกอบที่เหลือ (ปฏิกิริยา) กลับคืนสู่เครือข่าย ดังนั้นจึงต้องคำนวณโหลดของส่วนประกอบวงจร (สายไฟและเบรกเกอร์) โดยคำนึงถึงกำลังไฟทั้งหมด

คุณสามารถคำนวณกำลังทั้งหมดโดยใช้ข้อมูลที่มีอยู่ในเอกสารข้อมูลทางเทคนิคของอุปกรณ์หรือบนแผ่นป้ายของมอเตอร์ไฟฟ้า

สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนส่วนใหญ่ค่าสัมประสิทธิ์จะเท่ากับความสามัคคีดังนั้นพลังงานที่ใช้งานและชัดเจนจึงเท่ากัน แต่ถ้าผู้ใช้ไฟฟ้ามีตัวเก็บประจุ (ตัวเก็บประจุ) หรือตัวเหนี่ยวนำส่วนประกอบที่เกิดปฏิกิริยาจะปรากฏขึ้น

คุณต้องใส่ใจกับอุปกรณ์ประเภทต่อไปนี้:

• ตู้เย็น;
• เครื่องซักผ้า;
• เครื่องปรับอากาศ;
• ปั๊ม;
• เตาอบและเตาเหนี่ยวนำ
• หลอดฟลูออเรสเซนต์
• ทีวี;
• คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อื่นๆ

บ่อยครั้งเช่นกัน ระบบไฟฟ้าของบ้านส่วนตัว หรือสถานประกอบการทางธุรกิจเชื่อมต่อเครื่องจักรเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า เครื่องเชื่อมอาร์ก และอุปกรณ์อื่นๆ ที่มีกำลังรวมสูงกว่าที่ใช้ไปอย่างมาก ดังนั้นคุณต้องอ่านคุณสมบัติทางเทคนิคของอุปกรณ์อย่างละเอียดก่อนที่จะเชื่อมต่อกับเครือข่าย

กระแสเริ่มต้นของคอมเพรสเซอร์และมอเตอร์

หากเครื่องใช้ในครัวเรือนติดตั้งมอเตอร์ไฟฟ้าคอมเพรสเซอร์ไส้หลอดหรือหม้อแปลงไฟฟ้าที่อินพุตของแหล่งจ่ายไฟ จากนั้นเมื่อเริ่มทำงานกระแสไฟกระชากจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้น ๆ (ฉัน_ป). ค่าของพวกเขาอาจสูงกว่าค่าที่ระบุหลายเท่า (ฉัน_n) ระบุไว้ในหนังสือเดินทางของอุปกรณ์

ปริมาณเหล่านี้สัมพันธ์กันตามสูตรต่อไปนี้:

ฉัน_ป = เค * ฉัน_n

ที่นี่ เค – เริ่มต้นปัจจัยหลายหลากในปัจจุบัน

เอกสารประกอบสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้าประกอบด้วยข้อมูลทั้งหมดที่จำเป็นในการคำนวณกระแสเริ่มต้น รวมถึงปัจจัยหลายหลาก (คอลัมน์สุดท้าย)

ดัชนีหลายหลากเกินค่า "2" สำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนทั่วไปต่อไปนี้:

• ปั๊มจุ่ม;
• ตู้เย็นและช่องแช่แข็ง
• เครื่องดูดฝุ่นอันทรงพลัง;
• เครื่องซักผ้า;
• ระบบแยก;
• ไมโครเวฟ;
• แสงนีออน
• เครื่องมือไฟฟ้าบางประเภท (สว่าน, สว่านกระแทก, คอมเพรสเซอร์)

การคำนวณกำลังทั้งหมดต่อหน้าอุปกรณ์ดังกล่าวในวงจรจะต้องดำเนินการโดยคำนึงถึงกระแสเริ่มต้นของพวกเขา เนื่องจากเวลาของการใช้พลังงานที่เพิ่มขึ้นมีน้อยและการสลับแบบซิงโครนัสไม่น่าเป็นไปได้จึงเพียงพอที่จะใช้อุปกรณ์หนึ่งเครื่องที่ทรงพลังที่สุดในแง่ของกระแสเริ่มต้น

ความแรงปัจจุบันและพารามิเตอร์การเดินสาย

เพื่อกำหนดหน้าตัดที่จำเป็นของตัวนำสายไฟและ คะแนนเบรกเกอร์ แปลงจำนวนวัตต์ทั้งหมดเป็นแอมแปร์และรับค่ากระแสต่อเนื่องสูงสุด

ความสัมพันธ์ระหว่างหน้าตัดของแกนและกระแสไฟฟ้าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการเดินสายไฟจะดำเนินการโดยใช้ตารางที่จัดทำโดยผู้ผลิตสายเคเบิล ตัวบ่งชี้หลักอาจแตกต่างกันเล็กน้อยขึ้นอยู่กับผู้ผลิต แต่จะต้องสอดคล้องกับ GOST 31996-2012 ปัจจุบันเสมอ

ตัวอย่างของตารางการติดต่อระหว่างหน้าตัดของตัวนำที่มีกระแสไหลผ่านและกระแสต่อเนื่องสูงสุดที่อนุญาต ขึ้นอยู่กับวิธีการเดินสาย

บางครั้งพวกเขาเลือกการเดินสายไฟโดยไม่ได้มีส่วนตัดขวางขั้นต่ำที่อนุญาต แต่มีขนาดใหญ่กว่าเล็กน้อยนี่เป็นเหตุผลเนื่องจากการสำรองแบนด์วิดท์ช่วยให้คุณสามารถเชื่อมต่อเครื่องใช้ไฟฟ้าใหม่โดยไม่ต้องรื้อเครื่องเก่าและวางสายเคเบิลใหม่

พารามิเตอร์ที่ติดตั้งได้ ไปที่แผงไฟฟ้า เบรกเกอร์วงจร เลือกเพื่อให้รับประกันว่าจะตัดการทำงานหากกระแสไฟฟ้าเกินค่าที่กำหนดเป็นค่าสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการเดินสายที่ติดตั้ง

จัดอันดับปัจจุบันของเครื่อง (ฉัน_n) คำนวณตามกระแสที่อนุญาตสำหรับสายเคเบิล (ฉัน_พี) ตามสูตรต่อไปนี้:

ฉัน_n <= ฉัน_พี / 1.45

โดยปกติแล้ว เครื่องจักรที่มีค่าระบุสูงสุดจากค่าที่อนุญาตจะถูกเลือก เพื่อลดโอกาสที่จะเกิดการปิดระบบเมื่อวงจรมีการโหลดจำนวนมาก แต่ยังคงได้รับอนุญาต

ความสัมพันธ์ระหว่างปริมาณไฟฟ้าพื้นฐาน

กำลังและกระแสสามารถสัมพันธ์กันผ่านแรงดันไฟฟ้า (ยู) หรือความต้านทานของวงจร (ร). อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ ให้ใช้สูตร P = I² * R เป็นเรื่องยากเพราะเป็นการยากที่จะคำนวณความต้านทานในพื้นที่จริงอย่างแม่นยำ

การเชื่อมต่อเฟสเดียวและสามเฟส

การเดินสายไฟฟ้าสำหรับที่อยู่อาศัยส่วนใหญ่เป็นแบบเฟสเดียว

ในกรณีนี้ ให้คำนวณกำลังทั้งหมดใหม่ (ส) และกระแสไฟ AC (ฉัน) การใช้แรงดันไฟฟ้าที่ทราบเกิดขึ้นตามสูตรต่อไปนี้ซึ่งเป็นผลมาจากกฎของโอห์มคลาสสิก:

ส=คุณ*ฉัน

ฉัน=ส/ยู

ปัจจุบัน แนวทางปฏิบัติในการเชื่อมต่อเครือข่ายสามเฟสกับโรงงานที่อยู่อาศัย ครัวเรือน และอุตสาหกรรมขนาดเล็กเริ่มแพร่หลายมากขึ้น นี่เป็นเหตุผลจากจุดยืนในการลดต้นทุนของสายเคเบิลและหม้อแปลงไฟฟ้าที่บริษัทจำหน่ายไฟฟ้าต้องรับผิดชอบ

เมื่อเชื่อมต่อเครือข่ายสามเฟสจะมีการติดตั้งเบรกเกอร์สามขั้วอินพุต (ซ้ายบน) มิเตอร์สามเฟส (ขวาบน) ติดตั้งและสำหรับแต่ละวงจรเฉพาะ - อุปกรณ์ขั้วเดี่ยวธรรมดา (ซ้ายล่าง)

ภาพตัดขวางของแกนสายไฟและกำลังไฟพิกัดเมื่อใช้ผู้บริโภคสามเฟสจะถูกกำหนดโดยความแรงของกระแสไฟฟ้าซึ่งคำนวณดังนี้:

ฉัน_ล = ส / (1.73 * อ_ล)

ที่นี่ดัชนี "ล" หมายถึง ลักษณะเชิงเส้นของปริมาณ

ในระหว่างการวางแผนและการดำเนินการในภายหลัง สายไฟในร่ม เป็นการดีกว่าที่จะแยกผู้บริโภคสามเฟสออกเป็นวงจรแยกกัน อุปกรณ์ที่ทำงานจากมาตรฐาน 220 V จะพยายามกระจายอย่างสม่ำเสมอไม่มากก็น้อยในแต่ละเฟส เพื่อไม่ให้เกิดความไม่สมดุลของพลังงานอย่างมีนัยสำคัญ

บางครั้งอนุญาตให้มีการเชื่อมต่อแบบผสมของอุปกรณ์ที่ทำงานจากทั้งเฟสหนึ่งและสามเฟส สถานการณ์นี้ไม่ใช่วิธีที่ง่ายที่สุด ดังนั้นจึงควรพิจารณาด้วยตัวอย่างที่เฉพาะเจาะจงจะดีกว่า

ปล่อยให้เตาเหนี่ยวนำสามเฟสที่มีกำลังงาน 7.0 kW และตัวประกอบกำลัง 0.9 รวมอยู่ในวงจร เตาไมโครเวฟขนาด 0.8 กิโลวัตต์ที่มีกระแสไฟเริ่มต้นเป็น "2" เชื่อมต่อกับเฟส "A" และกาต้มน้ำไฟฟ้าขนาด 2.2 กิโลวัตต์เชื่อมต่อกับเฟส "B" จำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์เครือข่ายไฟฟ้าสำหรับพื้นที่นี้

แผนผังการเชื่อมต่ออุปกรณ์เข้ากับเครือข่าย ด้วยการกำหนดค่านี้ จะมีการติดตั้งเซอร์กิตเบรกเกอร์สามเฟสไว้เสมอ ห้ามใช้เบรกเกอร์วงจรเฟสเดียวหลายตัวในการป้องกัน

พิจารณากำลังรวมของอุปกรณ์ทั้งหมด:

ส_ฉัน =พ_ฉัน / คอส(ฉ) = 7000 / 0.9 = 7800 VA;

ส_ม =พ_ม * 2 = 800 * 2 = 1600 VA;

ส_กับ =พ_ค = 2200VA*ก.

มาดูความแรงปัจจุบันของแต่ละอุปกรณ์กัน:

ฉัน_ฉัน = ส_ฉัน / (1.73 * อ_ล) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 ก;

ฉัน_ม = ส_ม /ยู_ฉ = 1600/220 = 7.2 ก.;

ฉัน_ค = ส_ค /ยู_ฉ = 2200/220 = 10 ก.

พิจารณาความแรงของกระแสตามเฟส:

ฉัน^ก = ฉัน_ฉัน +ฉัน_ม = 11.9 + 7.2 = 19.1 ก;

ฉัน^บี = ฉัน_ฉัน +ฉัน_ค = 11.9 + 10 = 21.9 ก;

ฉัน^กับ = ฉัน_ฉัน = 11.9 ก.

กระแสไฟฟ้าสูงสุดเมื่อเปิดเครื่องใช้ไฟฟ้าทั้งหมดจะไหลผ่านเฟส "B" และจะเท่ากับ 21.9 A การรวมกันที่เพียงพอสำหรับการทำงานโดยปราศจากปัญหาของอุปกรณ์ทั้งหมดในวงจรนี้คือหน้าตัดของตัวนำทองแดงขนาด 4.0 มม.² และเบรกเกอร์ขนาด 20 หรือ 25 A

แรงดันไฟฟ้าในครัวเรือนทั่วไป

เนื่องจากกำลังและกระแสไฟฟ้าสัมพันธ์กันผ่านแรงดันไฟฟ้า จึงจำเป็นต้องกำหนดค่านี้ให้แม่นยำ ก่อนที่จะเปิดตัว GOST 29322-2014 ในเดือนตุลาคม 2558 ค่าสำหรับเครือข่ายธรรมดาคือ 220 V และสำหรับเครือข่ายสามเฟส - 380 V

ตามเอกสารใหม่ ตัวบ่งชี้เหล่านี้สอดคล้องกับข้อกำหนดของยุโรป - 230/400 V แต่ระบบจ่ายไฟในครัวเรือนส่วนใหญ่ยังคงทำงานตามพารามิเตอร์เก่า

คุณสามารถรับค่าแรงดันไฟฟ้าจริงได้โดยใช้โวลต์มิเตอร์ หากตัวเลขน้อยกว่าตัวเลขอ้างอิงอย่างมาก คุณจะต้องเชื่อมต่อตัวป้องกันอินพุต

ยอมรับค่าเบี่ยงเบน 5% ของมูลค่าจริงจากค่าอ้างอิงในช่วงเวลาใดก็ได้ และ 10% - ไม่เกินหนึ่งชั่วโมง เมื่อแรงดันไฟฟ้าลดลง ผู้บริโภคบางราย เช่น กาต้มน้ำไฟฟ้า หลอดไฟฟ้า หรือเตาไมโครเวฟจะสูญเสียพลังงาน

แต่หากอุปกรณ์ติดตั้งระบบกันโคลงในตัว (เช่น หม้อต้มก๊าซ) หรือมีแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแยกต่างหาก การใช้พลังงานจะยังคงที่

ในกรณีนี้เมื่อพิจารณาว่า I = S / U แรงดันไฟฟ้าที่ลดลงจะทำให้กระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงไม่แนะนำให้เลือกหน้าตัดของแกนสายเคเบิลแบบ "ชนถึงยอด" เป็นค่าที่คำนวณได้สูงสุด แต่แนะนำให้มีระยะขอบ 15-20%

วิดีโอที่เป็นประโยชน์ในหัวข้อ

การวัดกระแสด้วยมัลติมิเตอร์แล้วคำนวณกำลัง:

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับตรวจจับแรงดัน กระแส และการคำนวณกำลังอัตโนมัติ:

การกำหนดความแรงของกระแสไฟฟ้าโดยทราบแรงดันไฟฟ้าของเครือข่ายและกำลังไฟทั้งหมดของอุปกรณ์ในส่วนวงจรนั้นค่อนข้างง่าย ความยากอยู่ที่การวัดหรือการคำนวณพารามิเตอร์เริ่มต้น

หากคุณมีข้อสงสัยเกี่ยวกับความถูกต้องของวิธีแก้ปัญหาที่พบ ควรติดต่อช่างไฟฟ้าเนื่องจากข้อผิดพลาดในการคำนวณอาจทำให้เกิดปัญหาร้ายแรงได้

คุณต้องการแบ่งปันประสบการณ์ของคุณเองในการแปลงแอมป์เป็นวัตต์หรือไม่? คุณมีวิธีการดั้งเดิมในคลังแสงของคุณที่อาจเป็นประโยชน์กับผู้เยี่ยมชมเว็บไซต์หรือไม่? กรุณาเขียนความคิดเห็นในบล็อกด้านล่าง โพสต์รูปภาพ และถามคำถามเกี่ยวกับหัวข้อของบทความ