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

غالبًا ما يحتاج أصحاب المنازل الخاصة أو الشقق أو البيوت أو غرف المرافق الصغيرة المتصلة بالكهرباء إلى تحويل الأمبيرات إلى واط أو حل المشكلة العكسية. لإجراء تحويلات الوحدات التي تحدد الخصائص الحالية، يتم استخدام الصيغ المعروفة، والتي تعتمد على قانون أوم.

سنخبرك بكيفية ترجمة الوحدات المادية بشكل صحيح. بالإضافة إلى ذلك، توفر المقالة التي قدمناها طرقًا لتحديد قوة التشغيل وتيارات البدء للأجهزة المنزلية. وتناقش الفروق الدقيقة في حساب المقطع العرضي لمكونات الأسلاك الكهربائية.

تحديد قوة الأجهزة المتصلة

لحساب قيمة أقصى طاقة ممكنة في جزء من الدائرة، من الضروري جمع مؤشرات جميع الأجهزة المتصلة. ولكن ليس كل شيء بهذه البساطة: العديد من هذه الأجهزة عبارة عن أنظمة كهروديناميكية معقدة، لذلك يجب تحديد معلماتها بشكل صحيح.

عنصر الطاقة النشط والظاهر

الطاقة النشطة (أو المستهلكة) للجهاز (ص) يحدد فقدان الكهرباء الذي لا يمكن استرجاعه أثناء تشغيله. هذا هو المؤشر الذي سيحسبه عداد الكهرباء، وبالتالي فإنه يؤثر على مقدار الموارد (الأموال) التي يتم إنفاقها أثناء تشغيل الجهاز.

يشار إلى العنصر النشط بالواط لجميع مستهلكي الكهرباء. ومع ذلك، هناك مؤشر آخر - عامل الطاقة (كوس)F)))، والتي يمكن العثور عليها في الوثائق الفنية، وكذلك على اللوحات أو الملصقات الخاصة ذات المعلمات الرئيسية.

من خلاله يمكنك حساب الطاقة الكلية (س) الأجهزة وفقا للصيغة التالية:

ق = ف / كوس (و)

ويمكن وصف المعنى الفيزيائي لهذه الكميات على النحو التالي: يتدفق تيار بكامل طاقته من المصدر (المحول) إلى الجهاز الكهربائي، الذي يحول مكونه النشط، ويعيد المكون (التفاعلي) المتبقي إلى الشبكة. وبالتالي، يجب حساب الحمل على مكونات الدائرة (الأسلاك والقواطع) مع الأخذ في الاعتبار الطاقة الكاملة.

يمكنك حساب الطاقة الإجمالية باستخدام البيانات الموجودة في ورقة البيانات الفنية للجهاز أو على لوحة المحرك الكهربائي.

بالنسبة لمعظم الأجهزة المنزلية، فإن المعامل يساوي الوحدة، وبالتالي فإن القوة النشطة والظاهرية هي نفسها. ولكن إذا كان لدى المستهلك الكهربائي مكثفات (المكثفات) أو مغو، يظهر مكون رد الفعل.

عليك الانتباه إلى الأنواع التالية من المعدات:

• ثلاجات؛
• غسالة ملابس؛
• مكيفات الهواء؛
• مضخات؛
• أفران ومواقد الحث؛
• مصابيح فلورسنت؛
• أجهزة التلفاز؛
• أجهزة الكمبيوتر والمعدات الإلكترونية الأخرى.

أيضا في كثير من الأحيان ل النظام الكهربائي للمنازل الخاصة أو تقوم المنشآت التجارية بتوصيل الآلات بمحركات كهربائية وآلات اللحام بالقوس الكهربائي وغيرها من المعدات التي يكون إجمالي طاقتها أعلى بكثير من المستهلكة. لذلك، تحتاج إلى قراءة الخصائص التقنية للأجهزة بعناية قبل توصيلها بالشبكة.

بدء تيارات الضواغط والمحركات

إذا كانت الأجهزة المنزلية مجهزة بمحرك كهربائي أو ضاغط أو فتيل أو محول عند مدخل مصدر الطاقة، فعند بدء التشغيل، تحدث تيارات التدفق لفترة قصيرة (أنا_ص). يمكن أن تكون قيمتها أعلى بعدة مرات من القيم الاسمية (أنا_ن)، المحدد في جواز سفر الجهاز.

وترتبط هذه الكميات بالصيغة التالية:

أنا_ص = ك * أنا_ن

هنا ك - بدء عامل التعدد الحالي.

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

يتجاوز مؤشر التعدد القيمة "2" للأجهزة المنزلية الشائعة التالية:

• مضخة غاطسة;
• الثلاجة والفريزر.
• مكنسة كهربائية قوية;
• غسالة؛
• نظام تقسيم;
• الميكروويف؛
• إضاءة النيون
• بعض أنواع الأدوات الكهربائية (المثقاب، المطرقة، الضاغط).

يجب أن يتم حساب الطاقة الإجمالية في وجود مثل هذه الأجهزة في الدائرة مع مراعاة تيارات البداية الخاصة بها. نظرًا لأن وقت زيادة استهلاك الطاقة صغير، ومن غير المرجح أن يكون التبديل المتزامن، يكفي أن تأخذ جهازًا واحدًا هو الأقوى من حيث بدء التيارات.

القوة الحالية ومعلمات الأسلاك

لتحديد المقطع العرضي المطلوب لموصلات الأسلاك الكهربائية و تصنيف قاطع الدائرة تحويل العدد الإجمالي للواط إلى الأمبيرات والحصول على قيمة الحد الأقصى للتيار المستمر.

يتم إجراء الارتباط بين المقطع العرضي للنوى والحد الأقصى المسموح به للتيار للأسلاك باستخدام الجداول المقدمة من الشركات المصنعة للكابلات. اعتمادا على الشركة المصنعة، قد تختلف المؤشرات الرئيسية قليلا، ولكن يجب أن تتوافق دائما مع GOST 31996-2012 الحالي.

مثال على جدول المراسلات بين المقطع العرضي للموصلات الحاملة للتيار والحد الأقصى للتيار المستمر المسموح به اعتمادًا على طريقة توصيل الأسلاك

في بعض الأحيان يختارون الأسلاك ليس مع الحد الأدنى المسموح به من المقطع العرضي، ولكن مع أكبر قليلا.وهذا له ما يبرره، لأن احتياطي عرض النطاق الترددي يسمح لك بتوصيل الأجهزة الكهربائية الجديدة دون تفكيك الأجهزة القديمة ومد كابلات جديدة مكلفة.

المعلمات القابلة للتثبيت إلى اللوحة الكهربائية القواطع تم تحديده بحيث يتم ضمان التعثر إذا تجاوز التيار القيمة المحددة على أنها الحد الأقصى المسموح به للأسلاك المثبتة.

التيار المقدر للآلة (أنا_ن) يتم حسابها على أساس التيار المسموح به للكابل (أنا_ص) حسب الصيغة التالية:

أنا_ن <= أنا_ص / 1.45

عادةً ما يتم اختيار الجهاز ذو القيمة الاسمية القصوى من بين الأجهزة المسموح بها من أجل تقليل احتمالية إيقاف التشغيل عندما تكون الدائرة محملة بشكل كبير، ولكن لا يزال مسموحًا بها.

العلاقة بين الكميات الكهربائية الأساسية

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

اتصال أحادي وثلاثي الطور

معظم الأسلاك الكهربائية للاستخدام السكني هي أحادية الطور.

في هذه الحالة، إعادة حساب إجمالي الطاقة (س) والتيار المتردد (أنا) باستخدام جهد معروف يتم وفق الصيغ التالية الناتجة عن قانون أوم الكلاسيكي:

S=U*I

أنا=س/ش

في الوقت الحاضر، أصبحت ممارسة ربط شبكة ثلاثية الطور بالمنشآت السكنية والمنزلية والصناعية الصغيرة منتشرة على نطاق واسع. وهذا مبرر من منطلق التقليل من تكاليف الكابلات والمحولات التي تتحملها الشركة الموردة للكهرباء.

عند توصيل شبكة ثلاثية الطور، يتم تثبيت قاطع دائرة إدخال ثلاثي الأقطاب (أعلى اليسار)، وعداد ثلاثي الطور (أعلى اليمين)، ولكل دائرة مخصصة - أجهزة عادية أحادية القطب (أسفل اليسار)

يتم أيضًا تحديد المقطع العرضي لنوى الأسلاك والطاقة المقدرة عند استخدام مستهلكين ثلاثي الطور من خلال القوة الحالية، والتي يتم حسابها على النحو التالي:

أنا_ل = س / (1.73 * ش_ل)

هنا الفهرس "ل"تعني الطبيعة الخطية للكميات.

أثناء التخطيط والتنفيذ اللاحق الأسلاك الداخلية من الأفضل فصل المستهلكين ثلاثي الطور إلى دوائر منفصلة. تحاول الأجهزة التي تعمل بجهد قياسي 220 فولت أن يتم توزيعها بالتساوي تقريبًا عبر المراحل، بحيث لا يكون هناك خلل كبير في توازن الطاقة.

يُسمح في بعض الأحيان بالاتصال المختلط للأجهزة التي تعمل على مرحلتين وثلاث مراحل. هذا الموقف ليس هو الأبسط، لذا من الأفضل النظر فيه بمثال محدد.

دع فرن الحث ثلاثي الطور بقوة نشطة تبلغ 7.0 كيلووات وعامل قدرة قدره 0.9 متضمن في الدائرة. يتم توصيل فرن ميكروويف بقدرة 0.8 كيلو وات مع عامل تيار بدء "2" إلى المرحلة "أ"، ويتم توصيل غلاية كهربائية بقدرة 2.2 كيلو وات إلى المرحلة "ب". من الضروري حساب معلمات الشبكة الكهربائية لهذه المنطقة.

رسم تخطيطي لتوصيل الأجهزة بالشبكة. مع هذا التكوين، يتم دائمًا تثبيت قاطع الدائرة الكهربائية ثلاثي الطور. يحظر استخدام العديد من قواطع الدائرة أحادية الطور للحماية.

دعونا نحدد الطاقة الإجمالية لجميع الأجهزة:

س_أنا = ف_أنا / كوس (و) = 7000 / 0.9 = 7800 فولت أمبير؛

س_م = ف_م * 2 = 800 * 2 = 1600 فولت أمبير؛

س_مع = ف_ج = 2200 فولت أمبير*أ.

دعونا نحدد القوة الحالية لكل جهاز:

أنا_أنا = س_أنا / (1.73 * ش_ل) = 7800 / (1.73 * 380) = 11.9 أ؛

أنا_م = س_م /ش_F = 1600 / 220 = 7.2 أ؛

أنا_ج = س_ج /ش_F = 2200 / 220 = 10 أ.

دعونا نحدد القوة الحالية حسب المرحلة:

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

أنا^ب = أنا_أنا +أنا_ج = 11.9 + 10 = 21.9 أ؛

أنا^مع = أنا_أنا = 11.9 أ.

الحد الأقصى للتيار مع تشغيل جميع الأجهزة الكهربائية يتدفق خلال المرحلة "B" وسيكون مساوياً لـ 21.9 أ. التركيبة الكافية للتشغيل الخالي من المتاعب لجميع الأجهزة في هذه الدائرة عبارة عن مقطع عرضي من الموصلات النحاسية بقطر 4.0 مم² وقاطع دائرة 20 أو 25 أمبير.

الجهد المنزلي النموذجي

وبما أن الطاقة والتيار مرتبطان من خلال الجهد، فمن الضروري تحديد هذه القيمة بدقة. قبل تقديم GOST 29322-2014 في أكتوبر 2015، كانت القيمة للشبكة العادية 220 فولت، وللشبكة ثلاثية الطور - 380 فولت.

وفقا للوثيقة الجديدة، فإن هذه المؤشرات تتماشى مع المتطلبات الأوروبية - 230/400 فولت، ولكن معظم أنظمة إمدادات الطاقة المنزلية لا تزال تعمل وفقا للمعايير القديمة.

يمكنك الحصول على قيمة الجهد الفعلية باستخدام الفولتميتر. إذا كانت الأرقام أقل بكثير من المرجع، فأنت بحاجة إلى توصيل مثبت الإدخال

يجوز الانحراف بنسبة 5% من القيمة الحقيقية عن القيمة المرجعية لأي فترة، و10% لمدة لا تزيد عن ساعة واحدة. عندما ينخفض ​​الجهد الكهربائي، فإن بعض المستهلكين، مثل الغلاية الكهربائية، مصباح وهاج أو فرن الميكروويف، تفقد الطاقة.

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

في هذه الحالة، نظرًا لأن I = S / U، فإن انخفاض الجهد سيؤدي إلى زيادة التيار. لذلك، لا يوصى بتحديد المقطع العرضي لنوى الكابلات "من المؤخرة إلى الذروة" إلى الحد الأقصى للقيم المحسوبة، ولكن من المستحسن أن يكون لديك هامش بنسبة 15-20٪.

فيديو مفيد حول الموضوع

قياس التيار بمقياس متعدد ومن ثم حساب الطاقة:

جهاز الكتروني لكشف الجهد والتيار وحساب الطاقة التلقائي:

يعد تحديد القوة الحالية ومعرفة جهد الشبكة والطاقة الإجمالية للأجهزة الموجودة في قسم الدائرة أمرًا بسيطًا للغاية. تكمن الصعوبة في قياس أو حساب المعلمات الأولية.

إذا كانت لديك شكوك حول صحة الحل الموجود، فمن الأفضل الاتصال بالكهربائيين، لأن الأخطاء في الحسابات يمكن أن تؤدي إلى مشاكل خطيرة.

هل ترغب في مشاركة تجربتك الخاصة في تحويل الامبير إلى واط؟ هل لديك طريقة أصلية في ترسانتك قد تكون مفيدة لزوار الموقع؟ يرجى كتابة التعليقات في المربع أدناه ونشر الصور وطرح الأسئلة حول موضوع المقالة.