Расчет микрофарад на киловатт: Калькулятор расчета емкости рабочего и пускового конденсаторов

Подключение асинхронных трехфазных двигателей в однофазную сеть

Взято с сайта: Блог домашнего электрика

Статья переработана. Оригинал находится по адресу: https://electrikblog.ru/podklyuchenie-trehfaznogo-dvigatelya-k-odnofaznoj-seti-3-shemy-kondensatornogo-zapuska/

Преамбула

Довольно частая ситуация: гараж, сельская местность, арендованное помещение и пр.  Нужно запустить оборудование, основным приводом которого является асинхронный двигатель, а в наличии имеется только напряжение 220 вольт. За счастье, если нужен двигатель до 2,2 кВт. Такие можно найти в однофазном исполнении. Здесь все просто — подключил в сеть и (если сеть держит нагрузку) работай. А если не найти? А если нужен двигатель большей мощности?

В этот момент начинаются «муки творчества». Особенно у людей, имеющих отдаленные представления об электричестве. Начинаются поиски статей по этому вопросу. Таковых много. Но большая часть авторов «говорит на языках, продолжения которых не знает». В результате: в голове каша, в глазах тоска, рука «тянется к стакану».)))

Эта статья была выбрана за простоту и ясность изложения. Автор знал о чем пишет.

Амбула

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети можно выполнить несколькими способами. Здесь я буду рассматривать три доступные и распространенные схемы конденсаторного запуска.

Все они не раз опробованы на личном опыте.

Содержание статьи:

1. Электрические характеристики статорных обмоток: как проверять схему сборки
   
2. Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды
3. Схема треугольник: преимущества и недостатки
4. Как подобрать конденсаторы: 3 важных критерия
5. Схема сдвига фаз токов конденсаторами и дросселем: что мне не понравилось
6. Меры безопасности при подключении трехфазного двигателя: напоминание

Сразу предупреждаю опытных электриков, открывших эту статью: материал подготовлен для начинающих мастеров. Поэтому он объемный. Если нет желания все читать, то вот вам краткие советы:

используйте схему треугольник, предварительно проверив исправность двигателя;

выбирайте рабочие конденсаторы из расчета 70 микрофарад на 1 киловатт мощности, а пусковые увеличьте в 2-3 раза;

в процессе наладки откорректируйте емкости по величине нагрузки и нагреву обмоток;

не забывайте соблюдать меры безопасности с электрическим током и инструментом.

Все остальное рекомендую новичкам внимательно прочитать и осмыслить в той последовательности, как я излагаю.

Электрические характеристики статорных обмоток: как проверять схему сборки

Все основные параметры электродвигателя производитель указывает на специальной табличке, прикрепленной к корпусу статора.

Для понимания электротехнических процессов, протекающих внутри статора двигателя, удобно представить его в виде обыкновенного тороидального трансформатора, когда на кольцевом сердечнике магнитопроводе симметрично расположены три равнозначные обмотки.

Схема статора собрана внутри закрытого корпуса, из которого выведены только шесть концов обмоток.

Они маркируются и подключаются на закрытом крышкой клеммнике для сборки по схеме звезды или треугольника типовой перестановкой перемычек.

На правой части картинки показана сборка треугольника. Схему расположения перемычек для звезды публикую ниже.

Схемы сборки обмоток.

Но не все так однозначно, как может показаться на первый взгляд. Существует целый ряд двигателей с отклонением от этих правил.

Смотрим на шильдик. В разделе «характеристики двигателя».

Если рабочее напряжение указано в виде 220/380В — то наружу выведены все 6 концов обмоток и можно приступать  к подключению емкостей.

Если рабочее напряжение указано в виде 220В или 380В — то наружу выведены только 3 конца обмоток. Остальные 3 соединены внутри двигателя скорее всего по схеме «звезда».

Монтаж этих концов обычно выполняется в районе задней крышки. Для переключения обмоток на треугольник потребуется вскрывать корпус и делать дополнительные выводы.

Это не сложная работа. Но она требует бережного обращения с лаковым покрытием медного провода. При изгибах проволоки возможно его повреждение, что повлечет нарушение изоляции и создаст межвитковое замыкание.

После перемонтажа схемы рекомендую дополнительно покрывать внешние слои обмоток лаком, а затем хорошо просушить их до окончательной сборки теплым воздухом.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды

Начну с предупреждения: даже опытные электрики во время работы допускают ошибки, которые называются «человеческий фактор». Что уж говорить про домашних мастеров…

Поэтому рекомендую в обязательном порядке подачу напряжения на собранную схему выполнять только через отдельный автоматический выключатель SF, правильно подобранный по нагрузке. Он спасет жизнь и здоровье.

Схема подключения звезды показана на картинке.

Концы обмоток собраны в одну точку горизонтальными перемычками внутри клеммной коробки. На нее никакие внешние провода не подключены.

Фаза (через автоматический выключатель) и ноль бытовой проводки подаются на две разные клеммы начал обмоток. К свободной клемме (на рисунке Н2) подключена параллельная цепочка из двух конденсаторов: Cp — рабочий, Сп — пусковой.

Рабочий конденсатор соединен второй обкладкой жестко с фазным проводом, а пусковой — через дополнительный выключатель SA.

При запуске электродвигателя ротор необходимо раскрутить из состояния покоя. Он преодолевает усилия трения подшипников, противодействия среды. На этот период требуется повысить величину магнитного потока статора.

Делается это за счет увеличения тока через дополнительную цепочку пускового конденсатора. После выхода ротора на рабочий режим его нужно отключить. Иначе пусковой ток перегреет обмотку двигателя.

Выполнять отключение цепочки пуска простым переключателем не всегда удобно. Для автоматизации этого процесса используют схемы с реле или пускателями, работающими по времени.

Среди мастеров самодельщиков пользуется популярностью кнопка пуска от советских стиральных машин активаторного типа. У нее встроено два контакта, один из которых после включения отключается автоматически с задержкой: то, что надо в нашем случае.

Если приглядитесь внимательно на принцип подачи однофазного напряжения, то увидите, что 220 вольт приложены к двум последовательно подключенным обмоткам. Их общее электрическое сопротивление складывается, ослабляя величину протекающего тока.

Подключение трехфазного двигателя к однофазной сети по схеме звезды используется для маломощных устройств, отличается повышенными потерями энергии до 50% от трехфазной системы питания.

Схема треугольник: преимущества и недостатки

Подключение электродвигателя по этому способу предполагает использование той же внешней цепочки, что и у звезды. Фаза, ноль и средняя точка нижних обкладок конденсаторов монтируются последовательно на три перемычки клеммной коробки.

За счет переключения выводов обмоток по схеме треугольника подводимое напряжение 220 создает больший ток в каждой обмотке, чем у звезды. Здесь меньшие потери энергии, выше КПД.

Подключение двигателя по схеме треугольника в однофазной сети позволяет полезно использовать до 70-80% потребляемой мощности.

Для формирования фазосдвигающей цепочки здесь требуется использовать меньшую емкость рабочих и пусковых конденсаторов.

При включении двигатель он может начать вращение не в ту сторону, которая требуется. Нужно сделать ему реверс.

Для этого достаточно в обеих схемах (звезды или треугольника) поменять местами приходящие от сети провода на клеммной колодке. Ток потечет по обмотке в противоположную сторону. Ротор изменит направление вращения.

Как подобрать конденсаторы: 3 важных критерия

Трехфазный двигатель создает вращающееся магнитное поле статора за счет равномерного прохождения синусоид токов по каждой обмотке, разнесенных в пространстве на 120 градусов.

В однофазной сети такой возможности нет. Если подключить одно напряжение на все 3 обмотки сразу, то вращения не будет — магнитные поля уравновесятся. Поэтому на одну часть схемы подают напряжение, как есть, а на другую сдвигают ток по углу вращения конденсаторами.

Сложение двух магнитных полей создает импульс моментов, раскручивающих ротор.

От характеристик конденсаторов (величины емкости и допустимого напряжения) зависит работоспособность создаваемой схемы.

Для маломощных двигателей с легким запуском на холостом ходу в отдельных случаях допустимо обойтись только рабочими конденсаторами. Всем остальным движкам потребуется пусковой блок.

Обращаю внимание на три важных параметра:

1. емкость;
2. допустимое рабочее напряжение;
3. тип конструкции.
4. Как подобрать конденсаторы по емкости и напряжению

Существуют эмпирические формулы, позволяющие выполнять простой расчет по величине номинального тока и напряжения.

Однако люди в формулах часто путаются. Поэтому при контроле расчета рекомендую учесть, что для мощности в 1 киловатт требуется подбирать емкость на 70 микрофарад для рабочей цепочки. Зависимость линейная. Смело ей пользуйтесь.

От меня.

Я все же приведу формулы расчета. Ими можно пользоваться. Однако как и у автора — любая теория проверяется практикой.

Расчет рабочего конденсатора:

Где I1=Iном. Iном рассчитывается по формуле: Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η). Где P2 — мощность, указанная на шильде двигателя (переводим киловатты в  ватты), U — прикладываемое напряжение, cosφ — есть на шильде,  η — КПД, есть на шильде.

Или проще:

Pном — берем мощность с шильды двигателя(переводим в ватты).

Расчет пускового конденсатора:

Емкость пускового конденсатора в 2,5 — 3 раза больше емкости рабочего.

Доверять всем этим методикам можно и нужно, но теоретические расчеты необходимо проверить на практике. Конкретная конструкция двигателя и прилагаемые нагрузки на него всегда требуют корректировок.

Конденсаторы рассчитываются под максимальное значение тока, допустимого по условиям нагрева провода. При этом расходуется много электроэнергии.

Если же электродвигатель преодолевает нагрузки меньшей величины, то емкость конденсаторов желательно снизить. Делают это опытным путем при наладке, замеряя и сравнивая токи в каждой фазе амперметром.

Чаще всего для пуска асинхронного электродвигателя используют металлобумажные конденсаторы.

Они хорошо работают, но обладают низкими номиналами. При сборке в конденсаторную батарею получается довольно габаритная конструкция, что не всегда удобно даже для стационарного станка.

Сейчас

промышленностью выпускаются малогабаритны электролитические конденсаторы, приспособленные для работы с электродвигателями на переменном токе.

Их внутреннее устройство изоляционных материалов приспособлено для работы под разным напряжением. Для рабочей цепочки оно составляет не менее 450 вольт.

У пусковой схемы с условиями кратковременного включения под нагрузку оно уменьшено до 330 за счет снижения толщины диэлектрического слоя. Эти конденсаторы меньше по габаритам.

Это важное условие следует хорошо понимать и применять на практике. Иначе конденсаторы на 330 вольт взорвутся при длительной работе.

Скорее всего для конкретного двигателя одним конденсатором не отделаться. Потребуется собирать батарею, используя последовательное и параллельное соединение их.

При параллельном подключении общая емкость суммируется, а напряжение не меняется.

Последовательное соединение конденсаторов уменьшает общую емкость и делит приложенное напряжение на части между ними.

Какие типы конденсаторов можно использовать?

Номинальное напряжение сети 220 вольт — это действующая величина. Ее амплитудное значение составляет 310 вольт. Поэтому минимальный предел для кратковременной работы при запуске выбран 330 V.

Запас напряжения до 450 V для рабочих конденсаторов учитывает броски и импульсы, которые создаются в сети. Занижать его нельзя, а использование емкостей с большим резервом значительно увеличивает габариты батареи, что нерационально.

Для фазосдвигающей цепочки допустимо использовать полярные электролитические конденсаторы, которые созданы для протекания тока только в одну сторону. Схема их включения должна содержать токоограничивающий резистор в несколько Ом.

Без его использования они быстро выходят из строя.

Перед установкой любого конденсатора необходимо проверить его реальную емкость мультиметром, а не полагаться на заводскую маркировку. Особенно это актуально для электролитов: они зачастую преждевременно высыхают.

Схема сдвига фаз токов конденсаторами и дросселем: что мне не понравилось?

Это третья обещанная в заголовке конструкция, которую я реализовал два десятка лет назад, проверил в работе, а потом забросил. Она позволяет использовать до 90% трехфазной мощности двигателя, но обладает недостатками. О них позже.

Собирал я преобразователь трехфазного напряжения на мощность 1 киловатт.

В его состав входят:

• дроссель с индуктивным сопротивлением на 140 Ом;
• конденсаторная батарея на 80 и 40 микрофарад;
• регулируемый реостат на 140 Ом с мощностью 1000 ватт.

Одна фаза работает обычным способом. Вторая с конденсатором сдвигает ток вперед на 90 градусов по ходу вращения электромагнитного поля, а третья с дросселем формирует его отставание на такой же угол.

В создании фазосдвигающего магнитного момента участвуют токи всех трех фаз статора.

Корпус дросселя пришлось собирать механической конструкцией из дерева на пружинах с резьбовой настройкой воздушного зазора для наладки его характеристик.

Конструкция реостата — это вообще «жесть». Сейчас его можно собрать из мощных сопротивлений, купленных в Китае.

Мне даже приходила мысль использовать водяной реостат.

Но я от нее отказался: уж слишком опасная конструкция. Просто намотал на асбестовой трубе толстую стальную проволоку для проведения эксперимента, положил ее на кирпичи.

Когда запустил двигатель циркулярной пилы, то он работал нормально, выдерживал приложенные нагрузки, нормально распиливал довольно толстые колодки.

Все бы хорошо, но счетчик намотал двойную норму: этот преобразователь берет такую же мощность на себя, как и двигатель. Дроссель и проволока неплохо нагрелись.

Из-за высокого потребления электроэнергии, низкой безопасности, сложной конструкции я не рекомендую такой преобразователь.

Меры безопасности при подключении трехфазного двигателя: напоминание

Сначала я повторюсь с рекомендацией использовать все подключения только через отдельный автоматический выключатель. Это очень важно.

Работы по наладке схемы под напряжением должны выполнять обученные люди. Знание ТБ — обязательное условие.

Использование разделительного трансформатора значительно сокращает риск попасть под действие тока. Поэтому используйте его при любых наладочных работах под напряжением.

Специальный инструмент электрика с диэлектрическими рукоятками не только облегчает работу, но и сохраняет здоровье. Не пренебрегайте им!

Расчет номинального тока электродвигателя | Заметки электрика

Здравствуйте, уважаемые читатели и гости сайта «Заметки электрика».

Решил написать статью о расчете номинального тока для трехфазного электродвигателя.

Этот вопрос является актуальным и кажется на первый взгляд не таким и сложным, но почему-то в расчетах зачастую возникают ошибки.

В качестве примера для расчета я возьму трехфазный асинхронный двигатель АИР71А4 мощностью 0,55 (кВт).

Вот его внешний вид и бирка с техническими данными.

Если двигатель Вы планируете подключать в трехфазную сеть 380 (В), то значит его обмотки нужно соединить по схеме «звезда», т.е. на клеммнике необходимо соединить выводы V2, U2 и W2 между собой с помощью специальных перемычек.

При подключении этого двигателя в трехфазную сеть напряжением 220 (В) его обмотки необходимо соединить треугольником, т.е. установить три перемычки: U1-W2, V1-U2 и W1-V2.

Если же Вы решите подключить этот двигатель в однофазную сеть 220 (В), то его обмотки также должны быть соединены треугольником.

Для информации: почитайте подробную статью о схемах соединения обмоток в «звезду» и «треугольник».

Для правильного выбора автоматического выключателя (или предохранителей) и тепловых реле для защиты двигателя, а также для выбора контактора для его управления, в первую очередь нам нужно знать номинальный ток двигателя для конкретной схемы соединения обмоток.

Обычно, номинальные токи указаны прямо на бирке, поэтому можно смело ориентироваться на них. Но иногда циферки не видны или стерты, а известна только лишь мощность двигателя или другие его параметры.

Такое очень часто встречается, но еще чаще бирка вообще отсутствует или так затерта, что на ней абсолютно ничего не видно — приходится только догадываться, что там изображено.

Но это отдельный случай и что делать в таких ситуациях, я расскажу Вам в ближайшее время.

В данной же статье я хочу акцентировать Ваше внимание на формулу по расчету тока двигателя, потому что даже не все «специалисты» ее знают, хотя может и знают, но не хотят вспомнить основы электротехники.

Итак, приступим.

Внимание! Мощность на шильдике двигателя указывается не электрическая, а механическая, т.е. полезная механическая мощность на валу двигателя. Об этом отчетливо говорится в действующем ГОСТ Р 52776-2007, п.5.5.3:

Полезную механическую мощность обозначают, как Р2.

Чаще всего мощность двигателя указывают не в ваттах (Вт), а в киловаттах (кВт). Для тех кто забыл, читайте статью о том, как перевести ватты в киловатты и наоборот.

Еще реже, на бирке указывают мощность в лошадиных силах (л.с.), но такого я ни разу еще не встречал на своей практике. Для информации: 1 (л.с.) = 745,7 (Ватт).

Но нас интересует именно электрическая мощность, т.е. мощность, потребляемая двигателем из сети. Активная электрическая мощность обозначается, как Р1 и она всегда будет больше механической мощности Р2, т.к. в ней учтены все потери двигателя.

1. Механические потери (Рмех.)

К механическим потерям относятся трение в подшипниках и вентиляция.  Их величина напрямую зависит от оборотов двигателя, т.е. чем выше скорость, тем больше механические потери.

У асинхронных трехфазных двигателей с фазным ротором еще учитываются потери между щетками и контактными кольцами. Более подробно об устройстве асинхронных двигателей Вы можете почитать здесь.

2. Магнитные потери (Рмагн.)

Магнитные потери возникают в «железе» магнитопровода. К ним относятся потери на гистерезис и вихревые токи при перемагничивании сердечника.

Величина магнитных потерь в статоре зависит от частоты перемагничивания его сердечника. Частота всегда постоянная и составляет 50 (Гц).

Магнитные потери в роторе зависят от частоты перемагничивания ротора. Эта частота составляет 2-4 (Гц) и напрямую зависит от величины скольжения двигателя. Но магнитные потери в роторе имеют малую величину, поэтому в расчетах чаще всего не учитываются.

3. Электрические потери в статорной обмотке (Рэ1)

Электрические потери в обмотке статора вызваны их нагревом от проходящих по ним токам. Чем больше ток, чем больше нагружен двигатель, тем больше электрические потери — все логично.

4. Электрические потери в роторе (Рэ2)

Электрические потери в роторе аналогичны потерям в статорной обмотке.

5. Прочие добавочные потери (Рдоб.)

К добавочным потерям можно отнести высшие гармоники магнитодвижущей силы, пульсацию магнитной индукции в зубцах и прочее. Эти потери очень трудно учесть, поэтому их принимают обычно, как 0,5% от потребляемой активной мощности Р1.

Все Вы знаете, что в двигателе электрическая энергия преобразуется в механическую. Если объяснить чуть подробнее, то при подведенной к двигателю электрической активной мощности Р1, некоторая ее часть затрачивается на электрические потери в обмотке статора и магнитные потери в магнитопроводе. Затем остаточная электромагнитная мощность передается на ротор, где она расходуется на электрические потери в роторе и преобразуется в механическую мощность. Часть механической мощности уменьшается за счет механических и добавочных потерь.

В итоге, оставшаяся механическая мощность — это и есть полезная мощность Р2 на валу двигателя.

Все эти потери и заложены в единственный параметр — коэффициент полезного действия (КПД) двигателя, который обозначается символом «η» и определяется по формуле:

η = Р2/Р1

Кстати, КПД примерно равен 0,75-0,88 для двигателей мощностью до 10 (кВт) и 0,9-0,94 для двигателей свыше 10 (кВт).

Еще раз обратимся к данным, рассматриваемого в этой статье двигателя АИР71А4.

На его шильдике указаны следующие данные:

• тип двигателя АИР71А4
• заводской номер № ХХХХХ
• род тока — переменный
• количество фаз — трехфазный
• частота питающей сети 50 (Гц)
• схема соединения обмоток ∆/Y
• номинальное напряжение 220/380 (В)
• номинальный ток при треугольнике 2,7 (А) / при звезде 1,6 (А)
• номинальная полезная мощность на валу Р2 = 0,55 (кВт) = 550 (Вт)
• частота вращения 1360 (об/мин)
• КПД 75% (η = 0,75)
• коэффициент мощности cosφ = 0,71
• режим работы S1
• класс изоляции F
• класс защиты IP54
• название предприятия и страны изготовителя
• год выпуска 2007

Расчет номинального тока электродвигателя

В первую очередь необходимо найти электрическую активную потребляемую мощность Р1 из сети по формуле:

Р1 = Р2/η = 550/0,75 = 733,33 (Вт)

Величины мощностей подставляются в формулы в ваттах, а напряжение — в вольтах. КПД (η) и коэффициент мощности (cosφ) — являются безразмерными величинами.

Но этого не достаточно, потому что мы не учли коэффициент мощности (cosφ), а ведь двигатель — это активно-индуктивная нагрузка, поэтому для определения полной потребляемой мощности двигателя из сети воспользуемся формулой:

S = P1/cosφ = 733,33/0,71 = 1032,85 (ВА)

Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в звезду:

Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·380) = 1,57 (А)

Найдем номинальный ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:

Iном = S/(1,73·U) = 1032,85/(1,73·220) = 2,71 (А)

Как видите, получившиеся значения равны токам, указанным на бирке двигателя.

Для упрощения, выше приведенные формулы можно объединить в одну общую. В итоге получится:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η)

Поэтому, чтобы определить номинальный ток двигателя, необходимо в данную формулу подставлять механическую мощность Р2, взятую с бирки, с учетом КПД и коэффициента мощности (cosφ), которые указаны на той же бирке или в паспорте на электродвигатель.

Перепроверим формулу.

Ток двигателя при соединении обмоток в звезду:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·380·0,71·0,75) = 1,57 (А)

Ток двигателя при соединении обмоток в треугольник:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 550/(1,73·220·0,71·0,75) = 2,71 (А)

Надеюсь, что все понятно.

Примеры

Решил привести еще несколько примеров с разными типами двигателей и мощностями. Рассчитаем их номинальные токи и сравним с токами, указанными на их бирках.

1. Асинхронный двигатель 2АИ80А2ПА мощностью 1,5 (кВт)

Как видите, этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 380 (В), т.к. его обмотки собраны в звезду внутри двигателя, а в клеммник выведено всего три конца, поэтому:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 1500/(1,73·380·0,85·0,82) = 3,27 (А)

Полученный ток 3,27 (А) соответствует номинальному току 3,26 (А), указанному на бирке.

2. Асинхронный двигатель АОЛ2-32-4 мощностью 3 (кВт)

Данный двигатель можно подключать в трехфазную сеть напряжением, как на 380 (В) звездой, так и на 220 (В) треугольником, т. к. в клеммник у него выведено 6 концов:

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·380·0,83·0,83) = 6,62 (А) — звезда

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 3000/(1,73·220·0,83·0,83) = 11,44 (А) — треугольник

Полученные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на бирке.

3. Асинхронный двигатель АИРС100А4 мощностью 4,25 (кВт)

Аналогично, предыдущему.

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·380·0,78·0,82) = 10,1 (А) — звезда

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 4250/(1,73·220·0,78·0,82) = 17,45 (А) — треугольник

Расчетные значения токов при разных схемах соединения обмоток соответствуют номинальным токам, указанных на шильдике двигателя.

4. Высоковольтный двигатель А4-450Х-6У3 мощностью 630 (кВт)

Этот двигатель можно подключить только в трехфазную сеть напряжением 6 (кВ). Схема соединения его обмоток — звезда.

Iном = P2/(1,73·U·cosφ·η) = 630000/(1,73·6000·0,86·0,947) = 74,52 (А)

Расчетный ток 74,52 (А) соответствует номинальному току 74,5 (А), указанному на бирке.

Дополнение

Представленные выше формулы это конечно хорошо и по ним расчет получается более точным, но есть в простонародье более упрощенная и приблизительная формула для расчета номинального тока двигателя, которая наибольшее распространение получила среди домашних умельцев и мастеров.

Все просто. Берете мощность двигателя в киловаттах, указанную на бирке и умножаете ее на 2 — вот Вам и готовый результат. Только данное тождество уместно для двигателей 380 (В), собранных в звезду. Можете проверить и поумножать мощности приведенных выше двигателей. Но лично я же настаиваю Вам использовать более точные методы расчета.

P.S. А вот теперь, как мы уже определились с токами, можно приступать к выбору автоматического выключателя, предохранителей, тепловой защиты двигателя и контакторов для его управления. Об этом я расскажу Вам в следующих своих публикациях. Чтобы не пропустить выход новых статей — подписывайтесь на рассылку сайта «Заметки электрика». До новых встреч.

Если статья была Вам полезна, то поделитесь ей со своими друзьями:

Калькулятор

мкФ в кВАр – Как перевести фарад в квар?

Содержание

Калькулятор микрофарад в квар

Следующий калькулятор преобразования микрофарад в кВАр преобразует емкость конденсатора «C» в реактивную мощность «Q» (т. е. вольтампер реактивный или VAR). Он преобразует емкость в микрофарадах «мкФ» в вольт-ампер-реактивную «вар», киловольт-ампер-реактивную «квар» и мегавольт-ампер «мвар».

И мк-фарад, и кВАр — это термины, используемые в конденсаторных батареях, а также для улучшения и коррекции коэффициента мощности для устранения реактивных компонентов со стороны нагрузки, что имеет множество преимуществ.

Чтобы рассчитать номинал конденсатора в кВАр из номинала конденсатора в микрофарадах, просто введите значение емкости в микрофарадах, напряжение в вольтах, частоту в герцах и нажмите кнопку «Рассчитать», чтобы получить результат для конденсатора в ВАр, квар и МВАР. Это значение количества, которое устраняет количество реактивной мощности для коррекции коэффициента мощности.

Формулы и уравнения преобразования фарад и мкФ в кВАр

Единицей реактивной мощности в системе СИ «Q» является вар «Вольт-Ампер-Реактивная». Для более высоких значений мы в основном используем квар «10 ³ » или МВАР «10 ⁶ » и т. д.

. Аналогично, единицей измерения емкости в системе СИ является фарад. Так как это большая единица и необычно использовать ее для небольших конденсаторов, здесь используются маленькие единицы, например, мФ «миллифарад = 10

-3 » и мкФ «микрофарад = 10 ^-6 ».

Q в квар = (C в мкФ x частота в герцах x напряжение ² в вольтах) ÷ x 159,155 x 10 ⁶

кВАр = C x f  х В ² ÷ (159,155 х 10 ⁶ )     …     в квар

или

Q в кВАр = C в мкФ  x 2π x частота в герцах x напряжение ² в вольтах x 10 ^-9 )

кВАр = C x 2π x f  x V ²   x 10 ^-9      …     в кВАр

квар = C x f  x В ²  x 6,283 x 10 ^-9        …     в киловольт-ампер-реактивных

Короче: 9 0003

• ВАр = C в мкФ x f  x В ² ÷ (159,155 x 10 ³ )      …     в варах
• кВАр = C в мкФ x f  x В ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ )      …     в кВАр
• МВАР = C в мкФ x f  x В ² ÷ (159. 155 x 10 ⁹ )      …     в МВАР

или

• ВАР = C x 2π x f  x V ²   x 10 ^-6      …     ВАР 9008 8
• кВАр = C x 2π x f  x В ²   x 10 ^-9      …     в кВАр
• МВАР = C x 2π x f  x V ²   x 10 ^-12      …     в МВАР

Где:

• кВАр = киловольт-ампер-реактивный «Q»
• C = емкость конденсатора в мкФ
• В = напряжение в вольтах
• f  = частота в герцах

Похожие сообщения:

• Полезна ли реактивная мощность? Значение реактивной мощности
• Анализ реактивной мощности в энергосистеме

Как преобразовать мкФ и фарад в квар?

Чтобы преобразовать конденсаторную батарею в микрофарадах в ВАр, кВАр или МВАР, вы должны знать значение напряжения, квар и частоту питания (т. е. 50 Гц или 60 Гц). Давайте посмотрим на следующий пример решения, который показывает, как преобразовать микрофарад в VAR, kVAR и MVAR.

Пример:

Конденсатор емкостью 115 мкФ подключен к источнику питания 240 В с частотой 60 Гц для коррекции коэффициента мощности. Найдите значение конденсаторной батареи в вар, квар и мегавар.

Решение:

Поместив значения в соответствующие формулы следующим образом:

Значение конденсатора в ВАр:

• квар = 115 мкФ x 60 Гц x 240 В ² ÷ (159,155 х 10 ³ )
• вар = 2497,188 вар

Номинал конденсатора в квар:

• квар = 115 мкФ x 60 Гц x 240 В ² ÷ (159,155 x 10 ⁶ ) 90 088
• квар = 250 квар

Номинал конденсатора в МВАР:

• кВАр = 115 мкФ x 60 Гц x 240 В ² ÷ (159,155 x 10 ⁹ ) 900 88
• МВАР = 0,0025 МВАР

Related Posts:

• Как преобразовать фарад конденсатора в кВАр и наоборот (для улучшения коэффициента мощности)
• Как рассчитать подходящий размер конденсатора в фарадах и кВАр для улучшения коэффициента мощности

Таблица преобразования микрофарад в квар

В следующей таблице показаны различные значения микрофарад «мкФ», преобразованные в квар при 240 В и 480 В с частотой 50 Гц и 60 Гц соответственно.

Микрофарад «мкФ»	кВАр
	240 В		480 В
	50 Гц	60 Гц	50 Гц	60 Гц
1	0,02	0,02	0,07	0,09
2	0,04	0,04	0,14	0,17
3	0,05	0,07	0,22	0,26
4	0,07	0,09	0,29	0,35
5	0,09	0,11	0,36	0,43
6	0,11	0,13	0,43	0,52
7	0,13	0,15	0,51	0,61
8	0,014	0,17	0,58	0,69
9	0,16	0,20	0,65	0,78
10	0,18	0,22	0,72	0,87
11	0,20	0,24	0,80	0,96
12	0,22	0,26	0,87	1,04
13	0,24	0,28	0,94	1,13
14	0,25	0,30	1,01	1,22
15	0,27	0,33	1,09	1,30
16	0,29	0,35	1,16	1,39
17	0,31	0,37	1,23	1,48
18	0,33	0,39	1,30	1,56
19	0,34	0,41	1,38	1,65
20	0,36	0,43	1,45	1,74
21	0,38	0,46	1,52	1,82
22	0,40	0,48	1,59	1,91
23	0,42	0,50	1,66	2,00
24	0,43	0,52	1,74	2,08
25	0,45	0,54	1,81	2,17
50	0,90	1,09	3,62	4,34
100	1,81	2,17	7,24	8,69
500	9,05	10,86	36,19	43,43
1000	18. 10	21,71	72,38	86,86

Вот диаграмма в виде изображения, если вам нужно загрузить ее для дальнейшего использования.

Калькуляторы, связанные с электротехникой и электроникой:

• Калькулятор номинала автоматического выключателя в амперах
• Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
• Калькулятор размера проводов и кабелей в AWG
• Усовершенствованный калькулятор падения напряжения и формула падения напряжения
• Калькулятор цветового кода 3-, 4-, 5- и 6-полосного резистора
Калькулятор
• кВА в ампер – Как перевести кВА в ампер?
Калькулятор
• Ампер в кВА. Как преобразовать Ампер в кВА?
• Калькулятор и преобразование ампер в ватт — постоянный/переменный ток (1 и 3 фазы)
• Калькулятор и преобразование ватт в ампер — постоянный/переменный ток (1 и 3 фазы)
• Калькулятор счетов за электроэнергию – Как рассчитать счет за электроэнергию – Примеры
• Калькулятор потребления энергии и мощности – Калькулятор кВтч
• Калькулятор стоимости электроэнергии – Расчет стоимости энергии

URL скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Калькулятор энергии конденсатора

Создано Wojciech Sas, PhD

Отзыв от Bogna Szyk и Jack Bowater

Последнее обновление: 25 апреля 2023 г.

Содержание:

• Какая энергия хранится в конденсаторе?
• Формула энергии конденсатора
• Электрическая энергия в конденсаторе – пример
• Преобразование энергии в LC-цепи
• Часто задаваемые вопросы конденсатор. Также можно узнать, сколько заряда накопилось в конденсаторе. Читайте дальше, чтобы узнать, какая энергия хранится в конденсаторе и каково уравнение энергии конденсатора.

  🙋 Вы можете быстро определить любую емкость, прочитав код конденсатора с помощью калькулятора конденсаторов Omni.

  Какая энергия хранится в конденсаторе?

  Конденсатор представляет собой электронный компонент, обычно используемый в цепях. Его функция заключается в хранении электрического заряда . В стандартных плоскопараллельных конденсаторах на соседних обкладках присутствуют заряды одинаковой, но противоположной величины (у сферического конденсатора вместо обкладок имеются концентрические сферы). Эти заряды создают между собой электрическое поле, состоящее из определенного количества энергии цепи. Поскольку мы говорим о накопленных зарядах, это пример потенциальной энергии. Однако в этом случае нельзя использовать стандартную формулу потенциальной энергии.

  Формула энергии конденсатора

  Как вы оцениваете энергию, E , запасенную в конденсаторе с емкостью Кл и приложенным напряжением В ? Это эквивалентно работе, выполняемой батареей для перемещения заряда Q в конденсатор. Получившееся уравнение:

  E = ½ × C × V² .

  Используя общую формулу для емкости C = Q / V , мы можем переписать уравнение энергии емкости в двух других аналогичных формах:

  E = ½ × Q² / C или E = ½ × Q × V .

  Электрическая энергия в конденсаторе – пример

  Сколько энергии может храниться в конденсаторе емкостью Кл = 300 мкФ при подключении его к источнику напряжения В = 20 В ? Давайте работать вместе!

  • Чтобы облегчить нашу жизнь, используйте научную запись для емкости:

    С = 3·10⁻⁴ Ф .

  • Следуя формуле мощности мощности, мы можем оценить результат как:

    E = ½ × 3·10⁻⁴ F × (20 В)² = 6·10⁻² Дж .

  • Энергия, запасенная в конденсаторе, также может быть записана как 0,06 Дж или 60 мДж .

  • Дополнительно можно оценить общий заряд, накопленный в конденсаторе:

    Q = C × V = 3·10⁻⁴ F × 20 В = 6·10⁻³ C = 6 мКл .

  • … или вы можете просто сэкономить время, используя этот калькулятор энергии конденсатора, который автоматически вычисляет все вычисления для вас!

  Между прочим, если у вас есть система с более чем одним конденсатором, вам лучше проверить наши конденсаторы в последовательном или параллельном калькуляторе конденсаторов, чтобы быстро найти общую емкость, потому что это значение, которое вы должны использовать в формуле для конденсатора. энергия.

  Преобразование энергии в LC-цепи

  LC-цепь представляет собой систему, состоящую из катушки индуктивности и конденсатора. На практике его можно обобщить как цепь RLC из-за некоторого сопротивления в системе. Как только схема обрабатывает сигнал резонансной частоты, потенциальная энергия конденсатора непрерывно преобразуется в магнитную энергию, создаваемую током, протекающим через катушку . Такие схемы широко используются при обработке сигналов или при отправке и приеме радиоволн.

  🔎 Как насчет того, чтобы проверить наш калькулятор накопления энергии индуктора, чтобы научиться рассчитывать магнитную энергию вручную?

  Часто задаваемые вопросы

  Как конденсатор накапливает энергию?

  Конденсатор накапливает энергию, так как устройство способно поддержание электрического потенциала после зарядки. Энергия, запасенная в конденсаторе, равна электростатической потенциальной энергии , непосредственно связанной с зарядами на обкладках конденсатора .

  Как рассчитать энергию, запасенную конденсатором?

  Чтобы вычислить энергию, запасенную конденсатором:

  1. Найдите емкость компонента, C .
  2. Измерение приложенного напряжения В .
  3. Умножить емкость на квадрат напряжения: Кл · В ² .
  4. Разделить на 2 : результатом будет электростатическая энергия, запасенная конденсатором. Е = 1/2 · С · В ² .

  Какую энергию запасает конденсатор емкостью 120 пФ при напряжении 1,5 В?

  Энергия, запасенная в конденсаторе емкостью 120 пФ при напряжении 1,5 В, составляет 1,35 × 10 ^-10 Дж . Чтобы найти этот результат:

  1. Заполнить квадрат напряжения: В ² = 1,5 ² В ² = 2,25 В ² .
  2. Умножьте результат на емкость (мы используем экспоненциальное представление): Кл · В ² = 120 × 10 ^-12 · 1,25 = 2,7 × 10 ^-10 Кл · В ² 900 06 .
  3. Делим на 2 : E = 1/2 × C × V ² = 1/2 · 2,7 × 10 ^-10 Дж = 1,35 × 10 ^-10 Дж .