Три формулы
Мощность и ток связаны напряжением, а на переменном токе ещё и коэффициентом мощности:
- Постоянный ток: I = P ÷ U
- Однофазный переменный: I = P ÷ (U × cos φ)
- Трёхфазный переменный: I = P ÷ (√3 × U × cos φ)
P в ваттах, так что сначала умножьте киловатты на 1000. В трёхфазной сети U — линейное напряжение, 400 В или 480 В, а не 230 В или 277 В между фазой и нейтралью.
Разобранные примеры
- Обогреватель 5 кВт на 230 В однофазной сети, cos φ = 1: 5000 ÷ 230 = 21,7 А.
- Те же 5 кВт в виде мотора с cos φ = 0,85: 5000 ÷ (230 × 0,85) = 25,6 А, почти на 4 А больше за ту же работу.
- Мотор 15 кВт на 400 В трёхфазной сети при 0,85: 15 000 ÷ (1,732 × 400 × 0,85) = 25,5 А.
- Нагрузка 2 кВт на аккумуляторной батарее 48 В: 2000 ÷ 48 = 41,7 А — поэтому низковольтному постоянному току нужен толстый кабель.
Что такое коэффициент мощности
На переменном токе ток и напряжение не всегда достигают пика одновременно. Коэффициент мощности — доля тока, которая действительно совершает работу, от 0 до 1.
- 1,0: активная нагрузка. Обогреватели, чайники, лампы накаливания.
- 0,8–0,9: моторы, то есть большая часть промышленной нагрузки.
- 0,95–0,99: современные импульсные блоки питания с коррекцией коэффициента мощности.
Обычно он указан на шильдике оборудования. Меньший коэффициент мощности означает больший ток при тех же киловаттах, так что он меняет нужный кабель и автомат.
кВт, кВА и шильдики моторов
кВт — активная мощность, та часть, что совершает работу. кВА — полная мощность, то, что должна нести проводка: кВА = кВт ÷ cos φ. Они равны только при коэффициенте мощности 1. Поскольку проводники и защиту выбирают по току, подбирайте по кВА.
Ловушка с моторами: кВт на шильдике — это мощность на валу. Потребляемая электрическая мощность больше на КПД, так что мотор 15 кВт с КПД 92% берёт из сети 16,3 кВт, и переводить нужно именно это значение.
Из ампер обратно в кВт
Переставьте те же формулы: P = U × I для постоянного тока, P = U × I × cos φ для однофазной сети и P = √3 × U × I × cos φ для трёхфазной. Токоизмерительные клещи, показывающие 25 А на 400 В трёхфазной сети при 0,85, — это 1,732 × 400 × 25 × 0,85 = 14,7 кВт.
Инструменты
Калькулятор кВт в амперы переводит в обе стороны для постоянного тока, однофазной и трёхфазной сети и даёт кВА. Калькулятор закона Ома охватывает напряжение, ток и сопротивление, а Калькулятор сечения кабеля и Калькулятор падения напряжения превращают этот ток в сечение проводника.