Site Loader
Posted on 17.01.1975

Содержание

Как рассчитать ток зная мощность трехфазного двигателя. Какой ток потребляет двигатель из сети при пуске и работе

Идея этого поста родилась после многочисленных доставалок «сильно грамотных» инженеров на тему о том, что на двигатель мощностью, ну например 15 квт надо ставить автомат не ниже 50А, ибо номинал тока 40А + запас на пусковые токи, бла блаблаблабла…Это типичная ошибка тех, кто пытается считать мощность трехфазных асинхронников по стандартной формуле мощности I=P\U, при этом в расчет не берется ни то что двигатель трехфазный, ни то что у него еще есть непонятные почти никому Косинус Фи и КПД.

Кстати при установке новых двигателей ничего и считать не надо, как правило номинальный ток для обоих режимов (звезда 380 и треугольник 220) указан на шильдике, вместе со всеми остальными параметрами.

Так какже, правильно расчитать, грубо или поточнее мощность асинхронного двигателя в стандартной ситуации?
Для начала определимся с это самой «стандартной ситуацией» и с чем ее едят.
Стандартной я называю ситуацию, когда двигатель расчитанный на 380\220 звезда\треугольник, подключается на стандартные 380 звездой, на все три фазы. В промышленности это встречается наиболее часто, и также часто вызывает вопросы по поводу того, какого номинала автоматы ставить, ибо многие, знают стандартную формулу мощности I=P\U и почемуто, видимо от большой грамотности или большого ума, от которого горе по Грибоедову, начинают для трехфазной нагрузки применять ее.

А теперь раскрываю секрет, страааашный секрет….
Для расчета защиты маломощных двигателей на 380В, мощностью до 30 квт вполне достаточно умножить мощность ровно на 2, то есть P*2=~In , автомат все равно выбирается ближайший по номиналу в большую сторону, то есть 63А для 30 квт двигателя, имеющего на валу нагрузкой ну скажем турбину вентилятора типа Циклон. Это страаашный, нигде в учебниках не озвученный секретный экспресс-метод грубого расчета силы тока двигателей на 380В…Почему так? Очень просто при U=380В на один КВТ мощности приходится примерно сила тока в 2 Ампера. (Да меня щас побьют теоретики, которые помнят про КПД и Косинус ФИ…Помолчите Господа, пока помолчите, я же сказал, для МАЛОМОЩНЫХ двигателей до 30 квт, а для низких мощностей, зная модельный ряд наших автоматов, эти 2 значения можно и не учитывать, особенно если нагрузка на вал минимальная)

А теперь представим типовой двигатель* со следующими параметрами:
P=30 квт
U=380 В
сила тока на шильдике стерлась…
cos φ = 0,85
КПД=0,9

Как найти его силу тока? Если считать так, как советуют и сами считают упрямые «очень умные» горе-инженера, особенно любящие озадачивать этим вопросом на собеседованиях, то получаем цифру в 78,9А, после чего горе-инженера начинают лихорадочно вспоминать про пусковые токи, задумчиво хмурить брови и морщить лбы, а затем не стесняясь требуют поставить автомат минимум на 100А, так как ближайший по номиналу 80А будет выбивать при малейшей попытке запуска офигенными пусковыми токами…И переспорить их очень тяжело, так как все нижеследующее вызывает у умных дяденек бурю эмоций, недержание мочи и кала, разрыв шаблона, и погружение в глубокий транс с причитаниями и маханием корочками тех универов где они учились считать и жить..

Более полная формула, рекомендованная к применению выглядит несколько иначе.
Мощность в квт переводится в ватты, для чего 30*1000=30000 вт
Затем ватты делим на напряжение, затем делим на корень квадратный из 3(1,73), (у нас же ТРИ ФАЗЫ) и получаем примерную силу тока, которую нужно уточнить, поделив дополнительно на cos φ(коэффициент мощности, ибо всякая индуктивная нагрузка имеет и реактивную мощность Q) и затем, уточнить еще раз, поделив при желании на КПД, итак:

30000вт\380в\1,73=45,63 А\0,85=53,6А

Уточняем расчет: 53,6А\0,9 = 59,65А (Кстати программа электрик, считающая по похожей формуле, выдает более точные данные 59,584 А, то есть немного меньше чем мой проверенный временем расчет…то есть расчет довольно точен, а расхождения в десятые и сотые доли ампера в нашем случае никого особо не волнуют, почему — написано ниже)

59,65 Ампер, — почти полное совпадение с первым грубым расчетом, расхождение составляет всего лишь -0,35А, что для выбора автомата защиты не играет никакой роли в данном случае. Ну и какой же автомат выбрать??
При условии что нагрузка на валу не велика, скажем какая нибудь турбина вентилятора, можно смело ставить ВА 47-29 на 63А фирмы ИЭК, категории С..наиболее часто встречающиеся.
На вопли о пусковых токах могу смело ответить, что 63А пакетник категории В,С,D выдерживает по току превышение 1,13 раза дольше часа и 1,45 раза меньше часа, то есть если на автомате написано 63А, то это не значит, что при броске до 70А его сразу выбьет…Нифига подобного, нагрузку в 113% (сила тока равна 71,19А) он будет держать минимум час, особенно это касается дорогих автоматов фирм Легранд\АВВ, и даже при силе тока в 145% номинала = 91,35А он гарантированно продержит несколько минут, а для раскрута асинхронника и выхода на номинальный режим достаточно нескольких секунд, как правило от 5 до 20 секунд. За это время тепловой расцепитель автомата тупо не успеет разогрется и отключить нагрузку.

Конечно, умные дяди мне сейчас напомнят, что у автомата есть еще электромагнитный расцепитель, и уж он то, ну уж он то точно отрубит при превышении 63А несчастный двигатель…Хахаха, хрен вам и горе умное…

Буковки B,C,D, и некоторые другие в наименовании автомата как раз характеризуют кратность уставки электромагнитного расцепителя, и равна она

В — 3…5
С — 5…10
D — по ГОСТ Р — 10…50, большинство производителей заявляет диапазон 10…20.

Есть более редко встречающиеся
G — 6,4…9,6 (КЭАЗ ВМ40)
K — 8…14
L — 3,2…4,8 (КЭАЗ ВМ40)
Z — 2…3

То есть автомат категории С на 63А гарантированно отключится электромагнитным расцепителем только в диапазоне 315-630А и выше, чего при запуске исправного асинхронника на 30 квт никогда все равно не будет.
Второй законный вопрос- какой провод положить на наш двигатель. Ответ- кабель 4х16 миллиметров квадратных, с лихвой хватит, при длине до 50 метров, при большей длине лучше 25мм выбирать, ибо потери.

Все цифры проверены многократно, лично мной, и экспериментально. Проверены и по выбранным автоматам и по многократным замерам реальной силы тока токовыми клещами.

*-Единственное примечание и уточнение: У старых двигателей советского производства, вновь вводимых в эксплуатацию могут быть меньшие значения косинуса фи и КПД, тогда сила тока может быть чуть выше чем значение грубого расчета. Просто выбирается следующий по номиналу автомат на 80А. Не ошибётесь!

Второе примечание:
Для грубого расчета силы тока двигателя подключенного треугольником к сети 220 через конденсатор, можно взять мощность двигателя в Киловаттах, ну например теже 30 КВТ и умножить примерно на 3,9 и так: 30*3,9=117А

А для расчета конденсатора можно воспользоваться сайтом

В паспорте электрического двигателя указан ток при номинальной нагрузке на валу. Если, например, указано 13,8/8 А, то это означает, что при включении двигателя в сеть 220 В и при номинальной нагрузке ток, потребляемый из сети, будет равен 13,8 А. При включении в сеть 380 В из сети будет потребляться ток 8 А, то есть справедливо равенство мощностей: √ 3 х 380 х 8 = √ 3 х 220 х 13,8.

Зная номинальную мощность двигателя (из паспорта) можно определить его номинальный ток . При включении двигателя в трехфазную сеть 380 В номинальный ток можно посчитать по следующей формуле:

I н = P н/(√3U н х η х сosφ) ,

Рис. 1. Паспорт электрического двигателя. Номинальная мощность 1,5 кВ, номинальный ток при напряжении 380 В — 3,4 А.

Если не известны к.п.д. и коэффициент мощности двигателя, например, при отсутствии на двигателе паспорта-таблички, то номинальный его ток с небольшой погрешностью можно определить по соотношению «два ампера на киловатт», т.е. если номинальная мощность двигателя 10 кВт, то потребляемый им ток будет примерно равен 20 А.

Для указанного на рисунке двигателя это соотношение тоже выполняется (3,4 А ≈ 2 х 1,5). Более точные значения токов при использовании данного соотношения получаются при мощностях двигателей от 3 кВт.

При холостом ходе электродвигателя из сети потребляется незначительный ток (ток холостого хода). При увеличении нагрузки увеличивается и потребляемый ток. С увеличением тока повышается нагрев обмоток. Большая перегрузка приводит к тому, что увеличенный ток вызывает перегрей обмоток двигателя, и возникает опасность обугливания изоляции (сгорания электродвигателя).

В момент пуска из сети электрическим двигателем потребляется так называемый пусковой ток , который может быть в 3 — 8 раз больше номинального. Характер изменения тока представлен на графике (рис. 2, а).

Рис. 2. Характер изменения тока, потребляемого двигателем из сети (а), и влияние большого тока на колебания напряжения в сети (б)

Точное значение пускового тока для каждого конкретного двигателя можно определить зная значение кратности пускового тока — I пуск/I ном. Кратность пускового тока — одна из технических характеристик двигателя, которую можно найти в каталогах. Пусковой ток определяется по следующей формуле: I пуск = I н х (I пуск/I ном). Например, при номинальном токе двигателя 20 А и кратности пускового тока — 6, пусковой ток равен 20 х 6 = 120 А.

Знание реальной величины пускового тока нужно для выбора плавких предохранителей, проверке срабатывания электромагнитных расцепителей во время пуска двигателя при выборе автоматических выключателей и для определения величины снижения напряжения в сети при пуске.

Большой пусковой ток, на который сеть обычно не рассчитана, вызывает значительные снижения напряжения в сети (рис. 2, б).

Если принять сопротивление проводов, идущих от источника до двигателя, равным 0,5 Ом, номинальный ток I н=15 А, а пусковой ток равным пятикратному от номинального, то потери напряжения в проводах в момент пуска составят 0,5 х 75 + 0,5 х 75 = 75 В.

На зажимах двигателя, а также и на зажимах рядом работающих электродвигателей будет 220 — 75 = 145 В. Такое снижение напряжения может вызвать торможение работающих двигателей, что повлечет за собой еще большее увеличение тока в сети и перегорание предохранителей.

В электрических лампах в моменты пуска двигателей уменьшается накал (лампы «мигают»). Поэтому при пуске электродвигателей стремятся уменьшить пусковые токи.

Для уменьшения пускового тока может использоваться схема пуска двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник. При этом фазное напряжение уменьшится в √ З раз и соответственно ограничивается пусковой ток. После достижения ротором некоторой скорости обмотки статора переключаются в схему треугольника и напряжение ни них становится равным номинальному. Переключение обычно производится автоматически с использованием реле времени или тока.

Рис. 3. Схема пуска электрического двигателя с переключением обмоток статора со звезды на треугольник

Сумский государственный университет

Расчетно-практическая

работа №1

«Расчет трехфазного асинхронного двигателя

переменного тока»

по предмету «Электротехника»

Группа МВ-81

Вариант 162

Преподаватель Пузько И.Д.

По данным 3-х фазного асинхронного двигателя и заданной схемой соединения обмоток статора определить:

1. Линейное напряжение питающей трехфазной цепи U л и синхронную частоту вращения поля статора n 0 , номинальную n Н и критическую n КР частоту вращения ротора, номинальную мощность P 1 ном, потребляемую двигателем из сети, номинальный и пусковой токи двигателя I НОМ и I ПУС, номинальный и максимальный вращающий моменты двигателя М НОМ и М МАХ.

2. Построить кривую зависимости M(S) при U Л = const и определить

кратность пускового момента K п = М пуск /М ном.

3. Построить механическую характеристику n 2 =f(M) при U C =const и определить диапазон частот вращения ротора, при которых возмодна устойчивая работа двигателя.

4. Построить характеристики M(S) и n 2 =f(M) при U 1 =0.9U C =const.

Исходные данные:

Схема соеди-нения

l М =М МАХ /

m 1 =I ПУСК /I НОМ

голь-ником

Расчетная часть.

1. При соединении триугольником линейное напряжение составляет 220 В.

2. Синхронная частота вращения поля статора:

3. Номинальная частота вращения ротора:

4. Критическое скольжение:

5. Критическая частота вращения ротора:

6. Номинальная мощность, потребляемая из сети:

7. Номинальный ток двигателя:

9. Пусковой ток двигателя:

10. Номинальный вращательный момент:

11. Маскимальный вращательный момент:

12. Момент при пуске:


13. Кратность пускового момента:


Как найти силу тока в цепи

Одной из основных характеристик электрической цепи является сила тока. Она измеряется в амперах и определяет нагрузку на токопроводящие провода, шины или дорожки плат. Эта величина отражает количество электричества, которое протекло в проводнике за единицу времени. Определить её можно несколькими способами в зависимости от известных вам данных. Соответственно студенты и начинающие электрики из-за этого часто сталкиваются с проблемами при решении учебных заданий или практических ситуаций. В этой статье мы и расскажем, как найти силу тока через мощность и напряжение или сопротивление.

Если известна мощность и напряжение

Допустим вам нужно найти силу тока в цепи, при этом вам известны только напряжение и потребляемая мощность. Тогда чтобы её определить без сопротивления воспользуйтесь формулой:

P=UI

После несложных мы получаем формулу для вычислений

I=P/U

Следует отметить, что такое выражение справедливо для цепей постоянного тока. Но при расчётах, например, для электродвигателя учитывают его полную мощность или косинус Фи. Тогда для трёхфазного двигателя его можно рассчитать так:

Находим P с учетом КПД, обычно он лежит в пределах 0,75-0,88:

Р1 = Р2/η

Здесь P2 – активная полезная мощность на валу, η – КПД, оба этих параметра обычно указывают на шильдике.

Находим полную мощность с учетом cosФ (он также указывается на шильдике):

S = P1/cosφ

Определяем потребляемый ток по формуле:

Iном = S/(1,73·U)

Здесь 1,73 – корень из 3 (используется для расчетов трёхфазной цепи), U – напряжение, зависит от включения двигателя (треугольник или звезда) и количества вольт в сети (220, 380, 660 и т.д.). Хотя в нашей стране чаще всего встречается 380В.

Если известно напряжение или мощность и сопротивление

Но встречаются задачи, когда вам известно напряжение на участке цепи и величина нагрузки, тогда чтобы найти силу тока без мощности воспользуйтесь законом Ома, с его помощью проводим расчёт силы тока через сопротивление и напряжение.

I=U/R

Но иногда случается так, что нужно определить силу тока без напряжения, то есть когда вам известна только мощность цепи и её сопротивление. В этом случае:

P=UI

При этом согласно тому же закону Ома:

U=IR

То:

 P=I2*R

Значит расчёт проводим по формуле:

I2=P/R

Или возьмем выражение в правой части выражения под корень:

I=(P/R)1/2

Если известно ЭДС, внутреннее сопротивление и нагрузка

Ко студенческим задачам с подвохом можно отнести случаи, когда вам дают величину ЭДС и внутреннее сопротивление источника питания. В этом случае вы можете определить силу тока в схеме по закону Ома для полной цепи:

I=E/(R+r)

Здесь E – ЭДС, r – внутреннее сопротивление источника питания, R – нагрузки.

Закон Джоуля-Ленца

Еще одним заданием, которое может ввести в ступор даже более-менее опытного студента – это определить силу тока, если известно время, сопротивление и количество выделенного тепла проводником. Для этого вспомним закон Джоуля-Ленца.

Его формула выглядит так:

Q=I2Rt

Тогда расчет проводите так:

I2=QRt

Или внесите правую часть уравнения под корень:

I=(Q/Rt)1/2

Несколько примеров

В качестве заключения предлагаем закрепить полученную информацию на нескольких примерах задач, в которых нужно найти силу тока.

1 задача: Рассчитать I в цепи из двух резисторов при последовательном соединении и при параллельном соединении. R резисторов 1 и 2 Ома, источник питания на 12 Вольт.

Из условия ясно, что нужно привести два варианта ответа для каждого из вариантов соединений. Тогда чтобы найти ток при последовательном соединении, сначала складывают сопротивления схемы, чтобы получить общее.

R1+R2=1+2=3 Ома

Тогда рассчитать силу тока можно по закону Ома:

I=U/R=12/3=4 Ампера

При параллельном соединении двух элементов Rобщее можно рассчитать так:

Rобщ=(R1*R2)/(R1+R2)=1*2/3=2/3=0,67

Тогда дальнейшие вычисления можно проводить так:

I=12*0,67=18А

2 задача: рассчитать ток при смешанном соединении элементов. На выходе источника питания 24В, а резисторы на: R1=1 Ом, R2=3 Ома, R3=3 Ома.

В первую очередь нужно найти R общее параллельно соединенных R2 и R3, по той же формуле, что мы использовали выше.

Rприв=(R2*R3)/(R2+R3)=(3*3)|(3+3)=9/6=3/2=1,5 Ома

Теперь схема примет вид:

Далее находим ток по тому же закону Ома:

I=U/(R1+Rприв)=24/(1+1,5)=24/2,5=9,6 Ампер

Теперь вы знаете, как найти силу тока, зная мощность, сопротивление и напряжение. Надеемся, предоставленные формулы и примеры расчетов помогли вам усвоить материал!

Наверняка вы не знаете:

Источник

Ток в трехфазной цепи в зависимости от мощности и напряжения в сетях до 6 кВ | Справка

Ток в трехфазной цепи в зависимости от полной мощности и напряжения в сетях до 6000 В (при cosφ =1)


Мощность,  кВ А

Ток
(А) при напряжении, В

220

380

660

1140

6000

5

13,14

7,6

4,4

2,53

—

10

26,27

15,21

8,8

5,07

 

16

42,04

24,32

14

8,11

 

20

52,55

30,42

17,6

10,14

 

25

65,68

38,03

21,9

12,67

 

32

84,08

48,68

28

16,22

—

40

105,1

60,84

35

20,28

 

50

131,4

76,06

43,8

25,35

—

63

165,5

95,8

55,2

31,9

—

100

262,7

152,1

87,6

50,7

9,63

125

328,4

190,1

109,5

63,4

12,04

160

420,4

243,2

140,1

81,1

15,41

200

525,5

304,2

175,2

101,4

19,26

250

656,8

380,3

219

126,7

24,08

320

840,8

486,8

280

162,2

30,82

400

1051

608,4

350

202,8

38,52

500

1314

760,6

438

253,5

48,17

630

1655

958,3

552

319

60,69

1000

2627

1521

876

507

96,34

Тест Мощность электрического тока 8 класс

Тест Мощность электрического тока 8 класс с ответами. Тест включает 14 заданий.

1. По какой формуле рассчитывают мощность электрического тока?

1) U = IR
2) А = Uq
3) q = It
4) Р = UI

2. Как, зная мощность электрического тока, найти напряжение и силу тока?

1) U = P/I и I = P/U
2) U = P/I и I = P/t
3) U = P/t и I = P/U

3. Чему равна единица электрической мощности ватт?

1) 1 Вт = 1 В · 1 Кл
2) 1 Вт = 1 В · 1 с
3) 1 Вт = 1 В · 1 А
4) 1 Вт = 1 В · 1 Дж

4. С помощью каких уже известных вам измерительных приборов можно определить мощность электрического тока?

1) вольтметра и часов
2) амперметра и часов
3) вольтметра и амперметра
4) вольтметра и гальванометра

5. Выразите мощности тока, равные 3 МВт и 30 000 Вт в киловаттах.

1) 3000 кВт и 30 кВт
2) 300 кВт и 3 кВт
3) 30 000 кВт и 300 кВт

6. Определите мощность тока в электролампе, включенной в сеть напряжением 220 В, если сила тока в ней равна 0,8 А.

1) 275 Вт
2) 176 В
3) 240 Вт
4) 186 Вт

7. Напряжение на участке цепи 100 В, его сопротивление 200 Ом. Какова мощность тока на этом участке?

1) 20 кВт
2) 2 кВт
3) 50 Вт
4) 5 Вт

8. Распиливая бревна электропилой, выполнили работу, равную 90 кДж, за 1,5 мин. Какая была затрачена на это энергия? Не учитывая ее потерь, найдите мощность тока в двигателе электропилы.

1) 90 кДж; 1 кВт
2) 90 кДж; 60 кВт
3) 90 кДж; 60 Вт
4) 90 кДж; 100 Вт

9. Найдите силу тока на участке цепи, где его мощность равна 0,7 кВт при напряжении 140 В.

1) 5 А
2) 5 мА
3) 50 А
4) 50 мА

10. При каком соединении одинаковых ламп мощность тока в них меньше?

1) № 1
2) № 2
3) мощности одинаковы

11. Мощности утюга, лампы и стиральной машины соответственно таковы: 500 Вт, 100 Вт и 600 Вт. Какой из этих приборов расходует большую энергию электрического тока за одно и то же время?

1) утюг
2) лампа
3) стиральная машина

12. В комнате две лампы мощностью по 60 Вт и одна мощностью 100 Вт горят обычно 3 ч в сутки. Рассчитайте, сколько приходится платить за них в месяц по условному тарифу стоимости 1 кВт · ч электроэнергии, равной 2 рублям.

1) 28,8 р.
2) 13,2 р.
3) 31,7 р.
4) 39,6 р.

13. Какие единицы используются на практике для определения работы электрического тока?

1) ватт · час (Вт·ч)
2) гектоватт · час (гВт·ч)
3) киловатт · час (кВт·ч)
4) все эти единицы

14. Сколько содержится килоджоулей в 10 Вт,ч и в 0,02 кВт·ч?

1) 3,6 кДж; 20 кДж
2) 36 кДж; 72 кДж
3) 360 кДж; 72 кДж
4) 3,6 кДж; 7,2 кДж

Ответы на тест Мощность электрического тока 8 класс
1-4
2-1
3-3
4-3
5-1
6-2
7-3
8-1
9-1
10-2
11-3
12-4
13-4
14-2

Работа электрического тока — Технарь

В паспортах приемников тока — лампах, плитках, электродвигателях обычно указывают мощность тока в них. По мощности легко определить работу тока за заданный промежуток времени.

Вспомним, что мощность равна работе, совершенной в 1 с, т. е.

P = A/t

откуда:

A = Pt.

В этих формулах буквой обозначена работа, Р — мощность, t— время.

Выражая мощность в ваттах, а время в секундах, получим работу в джоулях:

1 джоуль = 1 ватт * 1 секунда, или 1 Дж = 1 Вт*с.

В практике гораздо удобнее работу тока выражать не в джоулях, а в других единицах: ватт-час (Вт*ч), гектоватт-час (гВт*ч), киловатт-час (кВт*ч).

1 Вт*ч = 3600 Дж;

1 гВт*ч = 100 Вт*ч = 360 000 Дж;

1 кВт*ч = 1000 Вт*ч=3 600 000 Дж.

Зная, на какую мощность рассчитан потребитель и сколько времени он действует, можно вычислить работу тока.

Пример 1. Имеется электрическая лампа, рассчитанная на ток мощностью 100 Вт. Ежедневно дампа горит в течение 6 ч. Найти работу тока за один месяц (30 дней).

Работу электрического тока можно выразить через напряжение U, силу тока I и время t. Действительно, в формуле A=Pt мощность тока Р=UI, откуда следует, что

А = Ult,

т. е. работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа. Из этого следует, что

1 джоуль = 1 вольт * 1 ампер * 1 секунда, или 1 Дж = 1 В*А*с.

Выходит, что для измерения работы электрического тока нужны три прибора: вольтметр, амперметр и часы. На практике работу электрического тока измеряют специальными приборами—счетчиками. В устройстве счетчика как бы сочетаются три названных выше прибора. Счетчики электроэнергии можно видеть почти в каждой квартире.

Пример 2. Какую работу совершает электродвигатель за 1 ч, если сила тока в цепи электродвигателя 5 А, напряжение на его клеммах 220 В? КПД двигателя 80%.

Вопросы. 1. Какую величину обычно указывают в паспортах приемников тока? 2. Как можно выразить работу тока через мощность и время? 3. Какие единицы работы тока используют на практике? 4. Зная напряжение, силу тока, и время, как можно подсчитать работу тока?

Упражнения. 1. Мощность электрического утюга равна 0,6 кВт. Вычислите работу тока в нем за 1,5 ч. Сколько при этом расходуется энергии? 2. В квартире имеются две электролампы по 60 Вт и две по 40 Вт. Каждую из них включают на 3 ч в сутки. Определите стоимость энергии, израсходованной лампами за один месяц (30 дней), при тарифе 4 к. за 1 кВт*ч. 3. Накую работу совершает электрический ток в электродвигателе за 30 мин, если сила тока в цепи. 0,5 А, а напряжение на клеммах двигателя 12 В? Сколько энергии при этом расходуется? 4. Подсчитайте работу, совершенную электрическим током в лампе фонаря за 5 мин, если напряжение на лампе 3,5 В, а сила тока 0,25 А. 5. Подумайте, какие превращения энергии происходят в замкнутой цепи, содержащей лампу, когда источник тока — аккумулятор.

Задание. Узнайте мощности имеющихся у вас в квартире электрических приборов и примерное время их работы в течение недели. Вычислите стоимость электроэнергии, израсходованной этими приборами за неделю.

Перевести киловатты (кВт) в амперы (А): онлайн-калькулятор, формула

Инструкция по использованию: Чтобы перевести киловатты (кВт) в амперы (А), введите мощность P в киловаттах (кВт), напряжение U в вольтах (В), выберите коэффициент мощности PF от 0,1 до 1 (для переменного тока), затем нажмите кнопку “Рассчитать”. Таким образом будет получено значение силы тока I в амперах (А).

Калькулятор кВт в А (1 фаза, постоянный ток)

Формула для перевода кВт в А

Сила тока I в амперах (А) равняется мощности P в киловаттах (кВт), умноженной на 1000 и деленной на напряжение U в вольтах (В).

Калькулятор кВт в А (1 фаза, переменный ток)

Формула для перевода кВт в А

Сила тока I в амперах (А) равняется мощности P в киловаттах (кВт), умноженной на 1000 и деленной на произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

Калькулятор кВт в А (3 фазы, переменный ток, линейное напряжение)

Формула для перевода кВт в А

Сила тока I в амперах (А) равна мощности P в киловаттах (кВт), умноженной на 1000 и деленной на произведение коэффициента мощности PF, напряжения U в вольтах (В) и квадратного корня из трех.

Калькулятор кВт в А (3 фазы, переменный ток, фазное напряжение)

Формула для перевода кВт в А

Сила тока I в амперах (А) равна мощности P в киловаттах (кВт), умноженной на 1000 и деленной на утроенное произведение коэффициента мощности PF и напряжения U в вольтах (В).

расчетов мощности

расчетов мощности Мощность

Расчет мощности

Power — это умение делать работу, будь то поднимать лифты или шуметь. Когда вы пропускаете ток через провод, вы передаете мощность от источника к точке использования. Одно из главных преимуществ электричества — мы можем делать беспорядок. бизнес по производству электроэнергии в Неваде и удобное использование гостиная.

Единицей мощности является ватт, имена после Джеймс Ватт, прославившийся паровым двигателем. Мощность, доступная в электрическом схема

P = EI

P = мощность в ваттах

E = ЭДС в вольтах

I = ток в амперах.

Конечно, ток через провод контролируется импедансом — обычно мы знаем импеданс и напряжение и воспользуйтесь производной формулой

Важно отметить, что мощность будет меняться как квадрат напряжения.Если мы контролируем ток через известное сопротивление, эта формула имеет то же моральный.

Рассеиваемая мощность

Многие электронные устройства выделяют тепло в качестве побочного эффект от их основного использования. Например, резисторы и трансформаторы нагреваются при прохождении через них тока. Жара не хорош для чего угодно (как раз наоборот), но мы должны знать об этом поэтому мы не пытаемся пропустить через что-то достаточно тока, чтобы его сжечь вверх.Большинство устройств имеют максимальную номинальную мощность, превышающую этот рейтинг. рискует уничтожить. Например, большинство резисторов рассчитаны на четверть ватта. Итак, какое напряжение мы можем безопасно подать на 100 Ом? резистор?

Передача энергии

В мире аудио вы все еще слышите много поговорим о «согласовании импедансов». Что это значит? Любое устройство с реальным выходом будет некоторое сопротивление между сигналом схема питания и выходной разъем.Вот типичный вывод строений:

Треугольники обозначают усилители. или какой-то другой источник тока. Всегда есть какая-то комбинация резисторы, конденсаторы и / или трансформаторы для регулировки выхода напряжение и защитить источник тока от коротких замыканий. Что бы ни после того, как источник тока будет иметь импеданс — обычно это все собраны вместе и названы «импедансом источника».

Теперь вот что будет выглядеть любой ввод нравится:

Даже если это не так конструкция, что касается устройства-источника, следующее гаджет по линии представит некоторое (надеюсь, фиксированное) сопротивление через выход.Вы помните из очерка о законе Ома, что когда мы соединим их вместе, у нас будет делитель напряжения. Если сопротивление входа второго устройства достаточно низкое, чтобы загрузить выход второго устройства, напряжение на подключении будет ниже, чем ожидалось, и текущий спрос может превышать источник готов к поставке. (Источник может быть даже поврежден.)

Для предотвращения этого производители указывают полное сопротивление нагрузки, для работы с которым предназначено их устройство.Это называется «выходным сопротивлением». Это не то же самое, что сопротивление источника — выходное сопротивление — это ожидаемое входное сопротивление нагрузки, и будет работать с импедансом источника (как нижняя ветвь напряжения делитель), чтобы установить правильные выходные уровни.

Раньше, если устройство указывало выходное сопротивление 600 Ом, нужно было подключить нагрузку 600 Ом, ни больше ни меньше. Это потому, что до середины 60-х годов большинство оборудование имело выходные трансформаторы, как на левой схеме выше.(Они требовались для электрических цепей.) Вы помните из эссе о сопротивление, которое индуктор, такой как вторичная катушка трансформатор имеет постоянную времени, зависящую от соответствующего импеданс — с некоторым импедансом он становится фильтром. 600 Ом было входной импеданс промышленного стандарта для передачи плоского сигнала в звуковой диапазон. (Есть еще такой стандарт для видео — 75 Ом, а вам лучше следовать за ним.) Если вы хотите послать сигнал двум устройств приходилось использовать специальный усилитель-распределитель, т.к. просто подключив два входа по 600 Ом к одному выходу, вы получите 300 Ом. нагрузка.

Было легко получить входное сопротивление 600 Ом. потому что у большинства оборудования на входе тоже есть трансформатор. Тем не мение, были части оборудования, у которых был более высокий выходной импеданс (сделанный для рынок домашнего аудио, в основном), и если вы нагружаете их на 600 Ом, они бы не работали. В современном оборудовании отсутствуют входные трансформаторы (они либо дорогие, либо низкокачественные, либо и то, и другое) и использует ввод схемы с более высоким импедансом, обычно 10 кОм или даже 50 кОм. В Преимущество этого в том, что вы можете подключиться ко всему, и вы можете водить несколько входов без усилителей распределения.Выходы по-прежнему способен управлять 600 Ом (обычно), но подключать более высокий сопротивление не вредит, поскольку требуется меньший ток. Если вам нужно подключите высокоимпедансный вход к старомодному выходу на 600 Ом, вы должны добавить «согласующий резистор» 600 Ом через связь. Любая часть оборудования, где это действительно важно, будет иметь встроенный такой резистор с переключателем оконечной нагрузки для подключения это когда нужно.

Микрофоны

Микрофоны все еще имеют старое отличие высокий импеданс vs.низкий импеданс. Потому что хорошие микрофоны в них еще есть трансформаторы (см. эссе о связях и балансные кабели), а в дешевых — нет. Поскольку микрофон производит очень маленький ток, вы не можете подключить микрофон с высоким Z к входу с низким Z и ожидайте, что это сработает. Микрофон с низким Z будет работать на входе с высоким Z, но частотная характеристика может быть искажена.

Усилители мощности и Динамики

Сопротивление действительно критично, когда дело доходит до подключение колонок.Усилители предназначены для обеспечения большого количества мощности, но мы не можем позволить себе тратить ее зря, подключив более высокую сопротивление, чем необходимо. Истинный импеданс динамика варьируется во всем место с частотой (там катушки), но будет «номинальный» рейтинг, который представляет собой самый низкий рейтинг для любого протяженность времени. Обычно это 8 Ом, хотя сейчас вы видите много Конструкции с сопротивлением 4 Ом на рынке аудиофилов.

Усилители

спроектированы так, чтобы максимально безопасный ток до 2 Ом или около того, поэтому динамик на 8 Ом представляет собой скромный запас прочности.Если вы подключите два динамика на 8 Ом параллельно, вы подадите на усилитель 4 Ом, и звук станет громче с некоторый риск. Риск чего? Что ж, на более дешевых усилителях вы сожжете предохранитель, а на более лучших загорится свет, сообщающий вам текущий сработала защита, и ваш звук будет ужасным — вероятно сильно обрезан. Худшее, что может случиться, — это перегоревший усилитель.

[ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ] Обрезанный звук даже при умеренном громкость, может повредить ваши динамики — почему? Потому что у квадратных волн больше всего их энергии в высоких парциальных.В типичном трехполосном динамике НЧ-динамик, который обычно передает большую часть мощности, будет рассчитан на сотни ватт, но твитер будет рассчитан только на 20-50 Вт. Накачать 75 Вт высокочастотной энергии и до свидания твитер.

При последовательном подключении двух динамиков вы представьте нагрузку 16 Ом и получите половину тока. Так как это сейчас проехав вдвое больше диффузоров, вы получите столько же звука, и это может даже звучать немного лучше, потому что отдельные динамики не работают так усердно.

Немного подумав, вы, наверное, сможете способа подключить четыре динамика и по-прежнему показывать 8 Ом нагрузка.

Это обсуждение также должно указывать на необходимость использования толстого провода для громкоговорителей. Проволока 20 калибра имеет сопротивление около 0,01 Ом на фут, поэтому вам нужно всего около 20 футов кабеля для изменения импеданса на 5%, потери тока и отстройка катушек кроссовера. Лучше использовать 18 ga при 0,006 Ом на фут или даже 16 га при 0.004 Ом.

Между прочим, есть такие вещи, как высокий импедансные динамики. Это мелочи, которые можно найти в аэропорту потолки — сотни из них подключены параллельно, и каждый динамик для этого есть понижающий трансформатор. Усилители, которые работают эти системы имеют выход 70 вольт и не будут работать с вашим динамики вообще. Вы можете использовать эти маленькие колонки, если возьмете трансформаторы выключены.

PQE 02.10.98

Назад к музыке 126 темы

Как рассчитать генератор нужного размера

Коммерческий генератор играет важную роль в вашем плане обеспечения непрерывности бизнеса.Обеспечивая резервное или аварийное питание вашего здания во время отключения электроэнергии, коммерческие резервные генераторы позволяют продолжать работу критически важных объектов, таких как лифты и системы безопасности. Резервные генераторы также минимизируют потери бизнеса и данных, которые возникают из-за сбоев компьютерных систем.

Однако определение правильного размера генератора зависит от ряда факторов. Прежде чем приступить к коммерческой покупке генератора, вам необходимо сначала рассмотреть потребности вашего бизнеса и технические ограничения вашего здания.

Почему правильный выбор размеров генератора имеет значение

Коммерческие резервные генераторы обеспечивают питание ряда критически важных систем безопасности, которые работают во время чрезвычайной ситуации, включая пожарную сигнализацию, пожарные насосы, системы безопасности и аварийное освещение. Разным зданиям требуются разные уровни резервного питания, чтобы эти спасательные системы оставались работоспособными в случае отключения электроэнергии.

Вот почему для большинства крупномасштабных коммерческих генераторных установок требуется технический план и технический надзор для обеспечения соответствия требованиям Национального электротехнического кодекса (NEC) и Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA) в США.Помимо соблюдения нормативных требований, незнание того, как правильно рассчитать размер генератора, также может привести к множеству других проблем.

Слишком большие генераторы могут вызвать:

  • Повреждение электрических систем
  • Ненужные операционные расходы
  • Неэффективное производство электроэнергии

Слишком маленькие генераторы могут вызвать:

  • Повреждение генератора или перегрев
  • Недостаточное или ненадежное питание
  • Критические объекты и отказы систем безопасности

Давайте посмотрим, что вам нужно знать об оценке генератора правильного размера для вашего бизнеса.

Расчет требований к электропитанию

Начните с составления списка всего, что вы планируете использовать с помощью резервного генератора. Это сильно варьируется в зависимости от того, каким бизнесом вы работаете, поэтому не делайте ошибки, слишком быстро замалчивая этот шаг.

  • Для предприятия розничной торговли, может потребоваться питание некоторых или всех ваших платежных терминалов, освещения, систем безопасности и критически важных серверов данных.
  • Для офисного здания, может потребоваться питание освещения, телекоммуникаций, безопасности и других основных систем, которые позволят людям безопасно эвакуироваться из здания.
  • Для ресторана или предприятия общественного питания, вам следует рассмотреть возможность охлаждения, систем отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха или любых других устройств, которым требуется питание для предотвращения порчи продуктов.
  • В медицинском учреждении или клинике обращает пристальное внимание на спасательные системы, для работы которых требуется постоянное энергоснабжение, включая аппараты для дыхания и диализа.

Некоторые факторы для определения размера коммерческого генератора включают выбор одно- или трехфазное питание , выбор напряжения и общая выходная мощность .Имейте в виду, что для большинства коммерческих приложений требуется резерв или возможность перенапряжения, особенно для больших двигателей, работающих независимо от нескольких агрегатов.

Методы измерения

Как только вы узнаете, какие элементы вам необходимо использовать для питания вашего генератора, вам нужно будет оценить энергопотребление вашего бизнеса при пиковом использовании. В зависимости от типа бизнеса и ваших потребностей в электроэнергии существует множество методов, которые вы можете использовать для определения своей полной нагрузочной способности.

Измерение в реальном времени
  1. Используйте токоизмерительные клещи на каждой ветви электрической сети и сложите измерения вместе, чтобы получить общий ток, используемый объектом.
  2. Разделите общий ток на три для трехфазного тока и на два для однофазного тока. Умножьте результат на напряжение питания и снова на 1000 для необходимых киловатт.
  3. Добавьте мощность в киловаттах, используемую каждой системой аварийной безопасности в соответствии со статьями 700, 701, 702 и 708 NEC, с киловаттами, необходимыми для получения киловатт (кВт) при полной нагрузке.

кВт при полной нагрузке = общий ток x напряжение питания / 1000

Резервная мощность = Полная нагрузка кВт x 0.25

Для 100% мощности, типоразмер генератора = кВт при полной нагрузке + резервная мощность

Используйте систему выставления счетов вашей коммунальной компании, чтобы определить максимальное энергопотребление.

Полная грузоподъемность по истории
  1. Ежемесячно проверяйте свой счет за коммунальные услуги на предмет пиковой нагрузки.
  2. Найдите самый высокий пиковый спрос за предыдущий год, а затем добавьте 25 процентов для резервной мощности.
Полная грузоподъемность при длительном использовании двигателя
  1. Умножьте пусковой ток самого большого двигателя, который включается и выключается, на напряжение, чтобы получить необходимое количество ватт.
  2. Для всех остальных моторных и немоторных нагрузок умножьте ток на напряжение в ваттах.
  3. Рассчитайте общую мощность в ваттах, потребляемую самым большим двигателем, и всеми остальными двигательными и немоторными нагрузками, и умножьте на 1000 для получения киловатт.
  4. Добавьте 25 процентов для резервной / импульсной мощности и соответственно выберите размер генератора.
Квадратные метры

Метод определения площади в квадратных футах обычно используется для торговых точек, таких как продуктовые магазины, рестораны и мини-маркеты.

Применение для розничной торговли: 50 кВт + 10 Вт на квадратный фут

Другое коммерческое применение: 50 кВт + 5 Вт на квадратный фут

Помимо оценки общей потребности в энергии, очень важно определить стартовую нагрузку и рабочую нагрузку для каждого элемента.

Определение пусковой и рабочей мощности

  • Стартовая нагрузка: Начальная высокая нагрузка для запуска элементов с полной остановки.Для компрессоров и двигателей пусковая нагрузка может в шесть раз превышать рабочую нагрузку.
  • Рабочая нагрузка: Нагрузка, необходимая для поддержания работы элементов после первого запуска.

Для резервного копирования вы можете рассчитать нагрузку при поэтапном запуске для нескольких блоков, чтобы распределить нагрузку. Используйте самый высокий рейтинг заторможенного ротора (LR) из всех элементов, которые вы хотите запустить.

Шаги для оценки пусковой и рабочей мощности

  1. Выберите элементы, которые вы хотите запитать одновременно, и сложите их, чтобы получить общую рабочую мощность.
  2. Выбран элемент с наибольшим значением начальной мощности.
  3. Сложите два числа, чтобы получить общую необходимую мощность.

Если вы не можете определить текущую мощность предмета, используйте формулу Вт = вольт x ампер . Только для устройств с моторным приводом требуется дополнительное пусковое напряжение. Запомните: Для точного определения размеров преобразуйте все усилители в киловатты.

Проверка графиков производительности генератора для требований к нагрузке

После того, как вы рассчитали количество энергии, которое вам понадобится от коммерческого резервного генератора, следующим шагом будет определение генераторной установки, которая будет соответствовать вашим потребностям.Чтобы помочь вам в выборе, производители предлагают диаграммы производительности для каждого продукта, который они продают.

Во-первых, найдите блок с необходимой мощностью для запуска каждого из выбранных вами предметов. Генераторы обычно измеряются в киловаттах и ​​бывают самых разных мощностей. Если ваши потребности находятся между обычными рейтингами, выберите следующую по величине емкость.

Другие факторы генератора, которые следует учитывать

  • Эксплуатация: Генераторы могут работать автоматически или вручную.Почти все коммерческие генераторы используют автоматический выключатель, который автоматически переключает питание здания на резервный генератор при отключении основного источника питания.
  • Фаза питания: Обязательно определите, нужно ли вам однофазное или трехфазное питание. Большинству коммерческих систем резервного копирования требуется трехфазное питание для обеспечения требуемых уровней напряжения.
  • Источник топлива: Обычно вы можете выбрать дизельное топливо, пропан, природный газ или бензин.Дизель и бензин более эффективны, чем пропан, но пропан идеально подходит для периодического использования генератора, поскольку он не разлагается при хранении.
  • Уровень шума: В зависимости от места установки учитывайте уровень шума агрегата во время его работы.

Нужна помощь в определении размера генератора?

Чтобы избежать ошибок, связанных с незнанием размера генератора, подумайте о том, чтобы обратиться за помощью к специалисту по резервному питанию.General Power здесь, чтобы помочь вам найти подходящий генератор для ваших конкретных нужд.

Наши эксперты в области энергетики будут сотрудничать с вами, чтобы понять ваши потребности и помочь выбрать подходящее подразделение для вашего бизнеса. Вызов 1-888-819-5646, чтобы поговорить с одним из наших дружелюбных сотрудников.

Введение в оценку мощности и размера выборки

ЗАДАЧИ

  1. Понимание оценки мощности и размера выборки.

  2. Поймите, почему мощность является важной частью как дизайна исследования, так и анализа.

  3. Поймите разницу между расчетами размера выборки в сравнительных и диагностических исследованиях.

  4. Узнайте, как выполнить расчет размера выборки.

    • — (a) Для непрерывных данных

    • — (b) Для прерывистых данных

    • — (c) Для диагностических тестов

МОЩНОСТЬ И ОЦЕНКА РАЗМЕРА ОБРАЗЦА

Оценка мощности и размера выборки является мерой того, сколько пациентов необходимо для исследования.Практически все клинические исследования предполагают изучение выборки пациентов с определенной характеристикой, а не всей популяции. Затем мы используем эту выборку, чтобы сделать выводы обо всей совокупности.

В предыдущих статьях серии по статистике, опубликованной в этом журнале, статистический вывод использовался, чтобы определить, верны ли найденные результаты или, возможно, только случайно. Очевидно, что мы можем уменьшить вероятность того, что наши результаты будут получены случайно, устранив предвзятость в дизайне исследования, используя такие методы, как рандомизация, ослепление и т. Д.Однако на возможность того, что наши результаты могут быть неверными, влияет другой фактор — количество обследованных пациентов. Интуитивно мы предполагаем, что чем больше доля исследуемой популяции, тем ближе мы подойдем к истинному ответу для этой популяции. Но скольких нам нужно изучить, чтобы как можно ближе подойти к правильному ответу?

ЧТО ТАКОЕ СИЛА И ПОЧЕМУ ЭТО ВАЖНО?

Оценки мощности и размера выборки используются исследователями для определения количества субъектов, необходимых для ответа на исследовательский вопрос (или нулевую гипотезу).

Примером может служить тромболизис при остром инфаркте миокарда (ОИМ). В течение многих лет врачи считали, что это лечение принесет пользу, учитывая предполагаемую этиологию ОИМ, однако последовательные исследования не смогли доказать этот факт. Только после завершения «мегаиспытаний» с достаточной мощностью было доказано небольшое, но важное преимущество тромболизиса.

Как правило, в этих испытаниях сравнивали тромболизис с плацебо, и часто в качестве основного критерия оценки исхода использовалась смертность через определенное количество дней.Основная гипотеза исследований могла заключаться в сравнении, например, смертности от тромболизиса на 21 день по сравнению с плацебо. Тогда есть две гипотезы, которые нам нужно рассмотреть:

  1. Нулевая гипотеза состоит в том, что нет разницы между лечением с точки зрения смертности.

  2. Альтернативная гипотеза состоит в том, что существует разница между методами лечения с точки зрения смертности.

Пытаясь определить, являются ли эти две группы одинаковыми (принимая нулевую гипотезу) или они разные (принимая альтернативную гипотезу), мы потенциально можем допустить два вида ошибок.Они называются ошибкой типа I и ошибкой типа II.

Считается, что ошибка типа I возникла, когда мы неверно отклонили нулевую гипотезу (то есть она верна и между двумя группами нет разницы) и сообщаем о различии между двумя изучаемыми группами.

Считается, что ошибка типа II возникает, когда мы принимаем нулевую гипотезу неправильно (то есть она ложна и существует разница между двумя группами, которая является альтернативной гипотезой) и сообщаем, что между двумя группами нет никакой разницы.

Их можно представить в виде таблицы два на два (таблица 1).

Расчеты мощности говорят нам, сколько пациентов необходимо, чтобы избежать ошибок типа I или типа II.

Термин «мощность» обычно используется в отношении всех оценок размера выборки в исследованиях. Строго говоря, «мощность» означает количество пациентов, необходимое для того, чтобы избежать ошибки типа II в сравнительном исследовании. Оценка размера выборки — это более всеобъемлющий термин, который рассматривает больше, чем просто ошибку типа II, и применим ко всем типам исследований.В просторечии эти термины используются как синонимы.

ЧТО ВЛИЯЕТ НА МОЩНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ?

Есть несколько факторов, которые могут повлиять на силу исследования. Это следует учитывать на ранней стадии разработки исследования. Некоторые факторы мы контролируем, другие — нет.

Точность и дисперсия измерений в пределах любого образца

Почему исследование может не найти разницы, если она действительно есть? Для любого данного результата от выборки пациентов мы можем определить только распределение вероятностей вокруг этого значения, которое подскажет, где находится истинное значение для популяции.Самый известный пример этого — 95% доверительный интервал. Размер доверительного интервала обратно пропорционален количеству изучаемых предметов. Таким образом, чем больше людей мы изучаем, тем точнее мы можем определить истинную ценность населения.

Рисунок 1 показывает, что для одного измерения, чем больше предметов изучается, тем уже становится распределение вероятностей. В группе 1 среднее значение равно 5 с широкими доверительными интервалами (3–7). Удвоив количество исследуемых пациентов (но в нашем примере сохранив те же значения), доверительные интервалы сузились (3.5–6.5), что дает более точную оценку истинного среднего значения по совокупности.

Рисунок 1

Изменение ширины доверительного интервала с увеличением числа испытуемых.

Распределение вероятности того, где находится истинное значение, является неотъемлемой частью большинства статистических тестов для сравнения между группами (например, t тестов). Исследование с небольшим размером выборки будет иметь большие доверительные интервалы и будет отображаться как статистически ненормальное, только если существует большая разница между двумя группами.На рисунке 2 показано, как увеличение числа испытуемых может дать более точную оценку различий.

Рисунок 2

Эффект уменьшения доверительного интервала для демонстрации истинной разницы в средних. Этот пример показывает, что первоначальное сравнение между группами 1 и 3 не показало статистической разницы, поскольку доверительные интервалы перекрывались. В 3-й и 4-й группах количество пациентов увеличилось вдвое (хотя среднее значение осталось прежним). Мы видим, что доверительные интервалы больше не перекрываются, указывая на то, что разница в средних вряд ли произошла случайно.

Величина клинически значимой разницы

Если мы пытаемся обнаружить очень небольшие различия между видами лечения, требуются очень точные оценки истинной численности населения. Это связано с тем, что нам необходимо очень точно определить истинное значение населения для каждой группы лечения. И наоборот, если мы находим или ищем большую разницу, может быть приемлемо довольно широкое распределение вероятностей.

Другими словами, если мы ищем большую разницу между методами лечения, мы можем принять широкое распределение вероятностей, если мы хотим обнаружить небольшую разницу, нам потребуются большая точность и малые распределения вероятностей.Поскольку ширина вероятностных распределений в значительной степени определяется тем, сколько предметов мы изучаем, очевидно, что искомая разница влияет на расчеты размера выборки.

Факторы, влияющие на расчет мощности

  • Точность и дисперсия измерений в пределах любого образца

  • Величина клинически значимой разницы

  • Насколько мы уверены, чтобы избежать ошибки типа 1

  • Тип статистического теста, который мы проводим

При сравнении двух или более семплов мы обычно мало контролируем размер эффекта.Однако нам нужно убедиться, что разницу стоит обнаружить. Например, можно разработать исследование, которое продемонстрирует сокращение времени начала местной анестезии с 60 до 59 секунд, но такая небольшая разница не будет иметь клинического значения. И наоборот, исследование, демонстрирующее разницу от 60 секунд до 10 минут, однозначно будет. Определение «клинически важного различия» является ключевым компонентом расчета размера выборки.

Насколько важна ошибка типа I или типа II для рассматриваемого исследования?

Мы можем указать, насколько мы должны быть обеспокоены, чтобы избежать ошибок типа I или типа II.Считается, что ошибка типа I возникла, когда мы неверно отклонили нулевую гипотезу. Обычно мы выбираем вероятность ошибки I типа <0,05. Это означает, что если мы найдем положительный результат, шансы найти это (или большую разницу) будут менее чем в 5% случаев. Этот показатель, или уровень значимости, обозначается как pα и обычно устанавливается нами заранее на ранних этапах планирования исследования при выполнении расчета размера выборки. По соглашению, а не по замыслу, мы чаще выбираем 0.05. Чем ниже уровень значимости, тем ниже мощность, поэтому использование 0,01 соответственно уменьшит нашу мощность.

(Чтобы избежать ошибки типа I — то есть, если мы найдем положительный результат, шансы обнаружить это или большую разницу будут иметь место менее чем в α% случаев)

Считается, что ошибка типа II возникает, когда мы неправильно принимаем нулевую гипотезу и сообщаем об отсутствии разницы между двумя группами. Если действительно существует разница между вмешательствами, мы выражаем вероятность получения ошибки типа II и то, насколько вероятно, что мы ее обнаружим.Этот рисунок обозначается как pβ. Меньше условностей относительно принятого уровня pβ, но цифры 0,8–0,9 являются общими (то есть, если разница действительно существует между вмешательствами, то мы обнаружим ее в 80–90% случаев).

Предотвращение ошибки типа II — суть расчетов мощности. Мощность исследования pβ — это вероятность того, что исследование обнаружит заранее определенную разницу в измерениях между двумя группами, если она действительно существует, при заданном значении pα и размере выборки N.

Тип статистического теста, который мы проводим

Расчеты размера выборки показывают, как вероятнее всего будут работать статистические тесты, использованные в исследовании. Поэтому неудивительно, что тип используемого теста влияет на то, как рассчитывается размер выборки. Например, параметрические тесты лучше при обнаружении различий между группами, чем непараметрические тесты (именно поэтому мы часто пытаемся преобразовать базовые данные в нормальные распределения). Следовательно, для анализа, основанного на непараметрическом тесте (например, Mann-Whitney U), потребуется больше пациентов, чем один на основе параметрического теста (например, тест Стьюдента t ).

СЛЕДУЕТ ВЫПОЛНЯТЬ РАСЧЕТ РАЗМЕРА ОБРАЗЦА ДО ИЛИ ПОСЛЕ ИССЛЕДОВАНИЯ?

Ответ определенно до, иногда во время, а иногда и после.

При разработке исследования мы хотим убедиться, что работа, которую мы делаем, стоит того, чтобы мы получали правильный ответ и получали его наиболее эффективным способом. Это сделано для того, чтобы мы могли набрать достаточно пациентов, чтобы наши результаты были адекватными, но не слишком много, чтобы мы тратили время на получение большего количества данных, чем нам нужно.К сожалению, при разработке исследования нам, возможно, придется сделать предположения о желаемой величине эффекта и дисперсии данных.

Промежуточные расчеты мощности иногда используются, когда известно, что данные, использованные в исходных расчетах, сомнительны. Их следует использовать с осторожностью, поскольку повторный анализ может привести к тому, что исследователь остановит исследование, как только будет получена статистическая значимость (что может произойти случайно несколько раз во время набора субъектов). Как только исследование начнется, можно будет использовать анализ промежуточных результатов для выполнения дальнейших расчетов мощности и внесения соответствующих корректировок в размер выборки.Это может быть сделано, чтобы избежать преждевременного завершения исследования, или в случае спасения жизни или опасных методов лечения, чтобы избежать продления исследования. Расчет промежуточного размера выборки следует использовать только в том случае, если это указано в методе априорного исследования.

Когда мы оцениваем результаты испытаний с отрицательными результатами, особенно важно поставить под сомнение размер выборки исследования. Вполне возможно, что исследование было недостаточно мощным и что мы неверно приняли нулевую гипотезу, что является ошибкой типа II.Если бы в исследовании было больше испытуемых, то разница вполне могла бы быть обнаружена. В идеальном мире этого никогда не должно происходить, потому что расчет размера выборки должен появляться в разделе методов всех документов, реальность показывает нам, что это не так. Как потребитель исследований мы должны иметь возможность оценивать эффективность исследования по предоставленным результатам.

Ретроспективный расчет размера выборки в этой статье не рассматривается. Несколько калькуляторов ретроспективного размера выборки доступны в Интернете (калькуляторы мощности UCLA (http: // Calculators.stat.ucla.edu/powercalc/), Интерактивные статистические страницы (http://www.statistics.com/content/javastat.html).

КАКОЙ ТИП ИССЛЕДОВАНИЯ ДОЛЖЕН ВЫПОЛНИТЬ РАСЧЕТ МОЩНОСТИ?

Почти все количественные исследования могут быть подвергнуты расчету размера выборки. Однако они могут иметь небольшую ценность в ранних поисковых исследованиях, где доступны скудные данные, на которых можно основывать расчеты (хотя это можно решить, предварительно выполнив пилотное исследование и используя полученные данные).

Очевидно, что расчет размера выборки является ключевым компонентом клинических испытаний, поскольку в большинстве этих исследований упор делается на выявление величины различий между терапиями. Все клинические испытания должны иметь оценку размера выборки.

В других типах исследований оценка размера выборки должна выполняться для повышения точности наших окончательных результатов. Например, основными показателями результатов для многих диагностических исследований будут чувствительность и специфичность для конкретного теста, обычно указываемые с доверительными интервалами для этих значений.Как и в случае сравнительных исследований, чем больше изучается число пациентов, тем больше вероятность того, что результаты выборки будут отражать истинную ценность населения. Выполняя расчет размера выборки для диагностического исследования, мы можем указать точность, с которой мы хотели бы сообщить доверительные интервалы для чувствительности и специфичности.

Поскольку клинические испытания и диагностические исследования, вероятно, составят основу исследовательской работы в области экстренной медицины, в данной статье мы сосредоточились на них.

СИЛА В СРАВНИТЕЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ

Исследования, содержащие непрерывные нормально распределенные данные

Предположим, что Эгберт Эверард участвовал в клинических испытаниях с участием пациентов с гипертонией. Новый антигипертензивный препарат, сок Джабба, сравнивали с бендрофлуазидом в качестве нового средства лечения гипертонии первой линии (таблица 2).

Таблица 2

Эгберт записывает некоторые вещи, которые, по его мнению, важны для расчетов

Как видите, цифры для pα и pβ несколько типичны.Обычно они устанавливаются по соглашению, а не меняются от одного исследования к другому, хотя, как мы увидим ниже, они могут меняться.

Ключевым требованием является «клинически важное различие», которое мы хотим выявить между группами лечения. Как обсуждалось выше, это должна быть разница, которая имеет клиническое значение, поскольку, если она очень мала, о ней, возможно, не стоит знать.

Еще одна цифра, которую нам необходимо знать, — это стандартное отклонение переменной в исследуемой популяции.Измерения артериального давления представляют собой форму нормально распределенных непрерывных данных и, как таковые, будут иметь стандартное отклонение, которое Эгберт обнаружил в других исследованиях, посвященных аналогичным группам людей.

Зная эти последние две цифры, мы можем вычислить стандартизированную разницу, а затем использовать таблицу, чтобы дать нам представление о необходимом количестве пациентов.

Разница между средними значениями является клинически важной разницей, то есть она представляет собой разницу между средним артериальным давлением в группе бендрофлуазида и средним артериальным давлением в новой группе лечения.

Из каракулей Эгберта:

Используя таблицу 3, мы можем видеть, что при стандартизированной разнице 0,5 и уровне мощности (pβ) 0,8 необходимое количество пациентов составляет 64. Эта таблица предназначена для односторонней гипотезы, (?) Нулевая гипотеза требует, чтобы исследование быть достаточно мощным, чтобы определить, какое лечение лучше или хуже другого, поэтому нам понадобится минимум 64 × 2 = 128 пациентов. Это сделано для того, чтобы мы были уверены, что у нас есть пациенты, которые попадают в обе стороны от установленной нами средней разницы.

Таблица 3

Как мощность изменяется со стандартизованной разницей

Другой метод установки размера выборки — использование номограммы, разработанной Гором и Альтманом 2 , как показано на рисунке 3.

Рисунок 3

Номограмма для расчета объема выборки.

Из этого мы можем использовать линейку, чтобы присоединить стандартизованную разницу к мощности, необходимой для исследования.Если край пересекает среднюю переменную, это указывает на требуемое число N.

Номограмму также можно использовать для расчета мощности для двустороннего сравнения гипотез непрерывного измерения с одинаковым количеством пациентов в каждой группе.

Если данные не распределяются нормально, номограмма ненадежна, и следует искать официальную статистическую помощь.

Исследования с категориальными данными

Предположим, что Эгберт Эверард в своем постоянном стремлении улучшить уход за своими пациентами, страдающими инфарктом миокарда, был убежден фармацевтическим представителем помочь в проведении исследования нового препарата для посттромболизиса, Jedi Flow.Из предыдущих исследований он знал, что потребуются большие числа, поэтому выполнил расчет размера выборки, чтобы определить, насколько сложной будет задача (таблица 4).

Таблица 4

Расчет размера выборки

И снова значения pα и pβ являются стандартными, и мы установили уровень для клинически важной разницы.

В отличие от непрерывных данных, расчет размера выборки для категориальных данных основан на пропорциях.Однако, как и в случае с непрерывными данными, нам все равно необходимо рассчитать стандартизированную разницу. Это позволяет нам использовать номограмму для определения необходимого количества пациентов.

p 1 = пропорциональная смертность в группе тромболизиса = 12% или 0,12

p 2 = пропорциональная смертность в группе Jedi Flow = 9% или 0,09 (это 3% клинически важная разница в смертности, которую мы хотим показать).

P = (p 1+ p 2 ) / 2 =

Стандартизированная разница составляет 0,1. Если мы воспользуемся номограммой и проведем линию от 0,1 до оси мощности на 0,8, мы увидим, что от точки пересечения с центральной осью на уровне 0,05 pα нам нужно 3000 пациентов для исследования. Это означает, что нам нужно 1500 пациентов в группе Jedi Flow и 1500 в группе тромболизиса.

СИЛА В ДИАГНОСТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЯХ

Расчеты мощности редко используются в диагностических исследованиях, и, по нашему опыту, мало кто о них знает. Они имеют особое значение для практики неотложной медицины в связи с характером нашей работы. Описанные здесь методы взяты из работы Buderer. 3

Д-р Эгберт Эверард решает, что диагностику переломов лодыжки можно улучшить с помощью нового портативного ультразвукового устройства в отделении неотложной помощи в «Звезде Смерти».Устройство DefRay используется для исследования голеностопного сустава и позволяет определить, сломана ли лодыжка. Доктор Эверард считает, что это новое устройство может снизить потребность пациентов в часах ожидания в радиологическом отделении, тем самым избавляя пациентов от боли в ушах, когда они возвращаются. Он считает, что DefRay можно использовать в качестве инструмента скрининга, только пациенты с положительным результатом теста DefRay будут отправлены в отделение радиологии, чтобы продемонстрировать точный характер травмы.

Он разрабатывает диагностическое исследование, в котором все пациенты с подозрением на перелом лодыжки обследуются в отделении неотложной помощи с помощью DefRay.Этот результат записывается, а затем пациенты отправляются на рентгенограмму независимо от результата теста DefRay. Затем доктор Эверард и его коллеги сравнят результаты DefRay со стандартной рентгенограммой.

Пропущенные переломы лодыжки стоили отделению доктора Эверарда больших денег в прошлом году, поэтому очень важно, чтобы DefRay работал хорошо, если он будет принят в качестве скринингового теста. Эгберту интересно, сколько пациентов ему понадобится. Делает заметки (таблица 5).

Таблица 5

Расчеты Эверарда

Для диагностического исследования мы рассчитываем мощность, необходимую для достижения либо адекватной чувствительности, либо адекватной специфичности. При расчетах используется стандартный способ представления диагностических данных «два на два», как показано в таблице 6.

Таблица 6

Таблица отчетов два на два для диагностических тестов

Для расчета потребности в адекватной чувствительности

Для расчета потребности в адекватной специфичности

Если бы Эгберт был в равной степени заинтересован в тесте со специфичностью и чувствительностью, мы бы выбрали большее из двух, но это не так.Он больше всего заинтересован в том, чтобы тест имел высокую чувствительность, чтобы исключить переломы лодыжки. Поэтому он принимает цифру за чувствительность — 243 пациента.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Оценка размера выборки является ключом к проведению эффективных сравнительных исследований. Понимание концепций мощности, размера выборки и ошибок типа I и II поможет исследователю и критическому читателю медицинской литературы.

ВИКТОРИНА

  1. Какие факторы влияют на расчет мощности для пробной терапии?

  2. Доктор Эгберт Эверард хочет сделать новый анализ крови (ситтастический) для диагностики гена темной стороны. Он хочет, чтобы тест имел чувствительность не менее 70% и специфичность 90% с уровнем достоверности 5%. Распространенность заболевания в этой популяции составляет 10%.

  3. Если д-ру Эверарду предстояло испытать новое средство от ожогов легкой саблей, надеялись, что это снизит смертность с 55% до 45%.Он устанавливает pα на 0,05 и pβ на 0,99, но обнаруживает, что ему нужно много пациентов, поэтому, чтобы облегчить себе жизнь, он меняет мощность на 0,80.

    1. Сколько пациентов в каждой группе ему понадобилось с pα равным 0,05 и pβ до 0,80?

    2. Сколько пациентов ему нужно с большей (исходной) мощностью?

Ответы на викторину

  1. См. Рамку.

  2. (i) 2881 пациент; (ii) 81 пациент

  3. (i) около 400 пациентов в каждой группе; (ii) около 900 пациентов в каждой группе

Благодарности

Мы хотели бы поблагодарить Фиону Леки, почетного старшего преподавателя по неотложной медицинской помощи, Госпиталь Хоуп, Салфорд, за ее помощь в подготовке этой статьи.

ССЫЛКИ

  1. Driscoll P , Wardrope J.Введение в статистику. Дж. Accid Emerg Med2000; 17: 205.

  2. ↵

    Гор СМ , Альтман Д.Г. Насколько велика выборка. В: Статистика на практике . Лондон: Издательство BMJ, 2001: 6–8.

  3. ↵

    Buderer NM . Статистическая методология: I. Включение распространенности заболевания в расчет размера выборки для определения чувствительности и специфичности. Acad Emerg Med 1996; 3: 895–900.

Выход солнечного элемента: физико-технический процесс

Расследование 1

Работая на улице, в солнечном месте (или в помещении, под лампой накаливания мощностью 100 Вт), установите мультиметр на шкалу постоянного напряжения, чтобы он мог измерять несколько вольт. Используя красный зажим с зажимом, подключите положительный вывод измерителя к положительному выводу солнечного элемента. Затем используйте черный зажим для соединения общей клеммы (COM) измерителя с отрицательной клеммой солнечного элемента (см. Фотографии ниже).

Измерьте напряжение холостого хода ( В, oc, ) на солнечном элементе. Это напряжение, когда через элемент не течет ток. Поскольку через идеальный вольтметр ток не течет, вольтметр измеряет напряжение холостого хода.

Наклоните солнечную батарею на солнце или при свете лампы и обратите внимание, как меняется V oc . Например, солнечный элемент, измеренный для показанной ниже установки, имел В oc = 1.2 вольта при ярком солнечном свете.

Расследование 2

Переверните солнечную батарею (см. Фото ниже) и посмотрите, что происходит с показаниями счетчика. В нашей установке показание 0,16 вольт показывает, что происходит, когда на коллекторы почти не попадает свет.

Расследование 3

Снова переверните солнечный элемент лицевой стороной вверх, чтобы свет попадал на него напрямую, и установите измеритель на «Амперы постоянного тока» на шкале, которая будет измерять несколько ампер электрического тока.Используйте красный зажим с зажимом для соединения положительной клеммы измерителя с положительной клеммой солнечного элемента. Затем с помощью черного зажима подключите общий вывод (COM) измерителя к отрицательному выводу солнечного элемента. (Обратите внимание, что может быть отдельная клемма для измерения ампер. В этом случае вам нужно переместить входной провод к этой клемме.)

Максимальный ток, который может производить солнечный элемент, возникает, когда провод подключен к клеммам.Это называется током короткого замыкания или I sc . Как и у провода, амперметр имеет очень низкое сопротивление, поэтому будет регистрировать измерение, подобное короткому замыканию.

Обратите внимание на I sc через солнечную батарею. В нашей настройке солнечный элемент измерял I sc = 0,48 А при полном солнечном свете (ваши результаты могут отличаться).

Попробуйте наклонить солнечную батарею. Как изменится текущее?

На изображении ниже мы снова показываем соединения на задней панели солнечного элемента.

Расследование 4

Чтобы исследовать двигатель на солнечной энергии, наложите кусок малярной ленты на вал электродвигателя, чтобы он образовал крошечный флажок (см. Фото ниже). Убедитесь, что мотор все еще свободно вращается, закрепив малярную ленту.

Подключите две клеммы солнечного элемента к двум клеммам электродвигателя. (На фотографиях ниже показаны передняя и задняя часть солнечного элемента, чтобы вы могли видеть соединения.) Переверните солнечный элемент лицевой стороной вверх и обратите внимание, как вращается вал двигателя, когда он находится на солнце. Наклоните солнечную батарею, чтобы увеличить скорость двигателя, а затем отклоните ее от максимальной ориентации. (Будьте осторожны, чтобы не затенять солнечный элемент, когда вы его держите.) Обратите внимание, что скорость двигателя максимальна, когда солнечный элемент ориентирован перпендикулярно линии, идущей от солнца к солнечному элементу.

Измерьте напряжение на двигателе, когда он работает на максимальной скорости, подключив измеритель, как вы делали в Исследовании 1, оставив двигатель подключенным.Этот массив соединений называется параллельной схемой (см. Фото ниже).

Затем установите мультиметр на измерение тока и соедините его в одну петлю с двигателем и солнечным элементом (см. Фото ниже). Эта схема называется последовательным подключением счетчика. В нашем эксперименте солнечный элемент и двигатель имели В, = 1,1 вольт и I = 0,11 ампер.

Расчет мощности солнечного элемента

Мощность солнечного элемента — это произведение напряжения на солнечном элементе на ток, протекающий через солнечный элемент.Вот как рассчитать мощность, которую солнечный элемент подает на двигатель:

Максимальная теоретическая мощность от нашего солнечного элемента, P max , является произведением V oc и I sc .

P макс. = В oc * I sc = 1,2 В * 0,48 A = 0,58 Вт

Фактическая мощность, P фактическая , передаваемая солнечным элементом на двигатель, на практике равна напряжению на двигателе, В, , умноженному на ток через двигатель, I .

P = V * I

Для солнечного элемента и двигателя, которые мы использовали, электрическая мощность, подаваемая на двигатель, составляла

P = 1,1 В * 0,11 А = 0,12 Вт

Рассчитать эффективность солнечного элемента

Эффективность солнечного элемента — это выходная электрическая мощность, деленная на входящую солнечную энергию. Вы можете использовать оценку максимальной теоретической мощности для расчета максимальной теоретической эффективности E солнечного элемента.

Вот как рассчитать эффективность солнечного элемента, используя солнце:

Во-первых, вычислите солнечную энергию, поступающую в солнечный элемент, умножив интенсивность солнца на площадь солнечного элемента. Интенсивность солнечного излучения от Солнца, S i , над данной областью на поверхности Земли составляет приблизительно 1000 Вт / м 2 .

С помощью линейки измерьте активную площадь A солнечного элемента (см. Фото ниже).

Размер ячейки в этом эксперименте составлял 5 см на 5 см.

A = 5 см * 5 см = 25 см 2 = 0,0025 м 2

Солнечная энергия, P s , перехваченная ячейкой этого размера, составляет

P s = S i * A = 1000 Вт / м 2 * 0,0025 м 2 = 2,5 Вт

Максимальный теоретический КПД солнечного элемента E оценивается в

E = P макс. / P s = 0.58 Вт / 2,5 Вт = 23%

Фактический КПД солнечного элемента при подаче питания на двигатель был

E = P фактическое / P s = 0,12 Вт / 2,5 Вт = 4,8%

Калькулятор тока полной нагрузки генератора

Рассчитывает ток полной нагрузки однофазного или трехфазного генератора.

Параметры

  • Номинальное напряжение (В p ): Номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
  • Фаза: Укажите расположение фаз. 1 фаза переменного тока или 3 фазы переменного тока.
  • Мощность генератора (S): Укажите мощность генератора в кВт или кВА. Если номинальная мощность выражена в кВт, вам также необходимо указать коэффициент мощности cos (Φ), который представляет собой число от 0 до 1. Можно использовать приблизительно 0,80, если нагрузка состоит только из двигателей. Для чисто резистивных нагрузок коэффициент мощности cos (Φ) равен 1.

Как рассчитать ток полной нагрузки трехфазного генератора?

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВт, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Где,
  • S кВт — мощность генератора в киловаттах (кВт).
  • В LL — это линейное номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
  • cos (Φ) — коэффициент мощности.
Например, рассчитайте ток полной нагрузки 3-фазного генератора 50 кВт, 480 В. Расчетный коэффициент мощности нагрузки составляет 0,85 .

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ sqrt {3} \ cdot 480 \ cdot 0.85} \)

I = 70,8 А.

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВА, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {\ sqrt {3} \ cdot V_ {LL}} \)

Где,
  • S va — номинальная мощность генератора в киловольт-амперах (кВА).
  • В LL — это линейное номинальное напряжение генератора в вольтах (В).
Например, рассчитайте ток полной нагрузки 3-фазного генератора , 50 кВА, 480 В, .

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ sqrt {3} \ cdot 480} \) .

I = 60,1 А.

Как рассчитать ток полной нагрузки однофазного генератора?

Ток полной нагрузки для однофазного генератора, указанный в кВт, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kW}} {\ cdot V_ {LN} \ cdot \ cos {\ phi}} \)

Где,
  • S кВт — мощность генератора в киловаттах (кВт).
  • В LN — номинальное линейное напряжение генератора в вольтах (В).
  • cos (Φ) — коэффициент мощности.
Например, рассчитайте ток полной нагрузки генератора 2 кВт, 120 В, 1-фазный генератор . Расчетный коэффициент мощности нагрузки составляет 0,85 .

\ (I = \ Displaystyle \ гидроразрыва {1000 \ cdot 5} {120 \ cdot 0.85} \)

I = 19,6 А.

Ток полной нагрузки для 3-фазного генератора, указанный в кВА, рассчитывается как:

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot S_ {kVA}} {\ cdot V_ {LN}} \)

Где,
  • S кВт — номинальная мощность генератора в киловольт-амперах (кВА).
  • В LN — линейное напряжение генератора в вольтах (В).
Например, рассчитайте ток полной нагрузки генератора 2 кВА, 120 В, 1-фазный генератор .

\ (I = \ displaystyle \ frac {1000 \ cdot 50} {\ cdot 480} \) .

I = 16,7 А.

Понимание коэффициента мощности и его важности

Коэффициент мощности — это показатель того, насколько эффективно вы используете электроэнергию. Чтобы обеспечить нас электроэнергией, работают различные виды энергии.Вот что делает каждый.

Рабочая мощность — «истинная» или «реальная» мощность, используемая всеми электрическими приборами для выполнения работы по обогреву, освещению, движению и т. Д. Мы выражаем это как кВт или киловатт. Распространенными видами резистивных нагрузок являются электрическое отопление и освещение.

Индуктивная нагрузка, такая как двигатель, компрессор или балласт, также требует реактивной мощности для создания и поддержания магнитного поля для работы. Мы называем эту нерабочую мощность кВАр или киловольт-ампер-реактивной.

В каждом доме и на предприятии есть как резистивные, так и индуктивные нагрузки. Соотношение между этими двумя типами нагрузок становится важным по мере добавления индуктивного оборудования. Рабочая мощность и реактивная мощность составляют полную мощность, которая называется кВА, киловольт-ампер. Мы определяем полную мощность по формуле, кВА2 = кВ * А.

Идя еще дальше, коэффициент мощности (PF) — это отношение рабочей мощности к полной мощности или формула PF = кВт / кВА. Высокий коэффициент мощности приносит пользу как потребителю, так и коммунальному предприятию, в то время как низкий коэффициент мощности указывает на плохое использование электроэнергии.

Вот пример. Операция штамповки стали выполняется при 100 кВт (рабочая мощность), а счетчик кажущейся мощности регистрирует 125 кВА. Чтобы найти коэффициент мощности, разделите 100 кВт на 125 кВА, чтобы получить коэффициент мощности 80%. Это означает, что только 80% входящего тока выполняет полезную работу, а 20% теряется из-за нагрева проводов. Поскольку Edisto Electric должна обеспечивать потребности всех клиентов как в кВт, так и в кВА, чем выше коэффициент мощности, тем эффективнее становится наша распределительная система.

Улучшение PF может максимизировать допустимую нагрузку по току, повысить напряжение на оборудование, снизить потери мощности и снизить счета за электроэнергию.Самый простой способ улучшить коэффициент мощности — добавить в электрическую систему конденсаторы коррекции коэффициента мощности. Конденсаторы коррекции коэффициента мощности действуют как генераторы реактивного тока. Они помогают компенсировать нерабочую мощность, используемую индуктивными нагрузками, тем самым улучшая коэффициент мощности. Взаимодействие между конденсаторами PF и специализированным оборудованием, таким как приводы с регулируемой скоростью, требует хорошо спроектированной системы.

Конденсаторы коррекции

PF могут включаться каждый день при запуске индуктивного оборудования. Включение конденсатора может вызвать очень кратковременное состояние «перенапряжения».Если у клиента возникают проблемы с приводом с регулируемой скоростью, который отключается из-за «перенапряжения» примерно в одно и то же время каждый день, исследуйте последовательность управления переключением. Если клиент жалуется на перегорание предохранителей на некоторых, но не на всех, конденсаторах, проверьте наличие гармонических токов.

СЛЕДУЮЩИЙ

Расчет мощности солнечной панели

Как рассчитать мощность солнечной панели — частый вопрос домовладельцев. Это имеет смысл, учитывая влияние производства солнечных панелей на всю систему.Чтобы точно рассчитать выходную мощность ваших солнечных панелей, необходимо выполнить несколько шагов и несколько переменных.

Некоторые из наиболее важных факторов при определении производительности вашей солнечной панели включают:

  • Эффективность ваших солнечных панелей
  • Местоположение (сколько солнечного света попадает на ваши солнечные панели)
  • В каком направлении обращены ваши солнечные панели

Конечно, есть и другие переменные, которые также могут изменить окончательное число выходных данных, но три вышеупомянутых являются основными факторами.Мы рассмотрим каждый из них в этом посте, а также дадим формулу для точного расчета мощности солнечной панели.

Как измерить мощность солнечной панели

Каковы стандартные условия испытаний?

Хорошее место для начала — понимание параметров, которые определяют номинальную мощность солнечной панели. Сколько ватт может производить ваша солнечная панель, может составлять от 250 до 370 ватт.

Означает ли это, что ваша система все время будет генерировать именно такое количество? Не совсем.Вот здесь и появляются эти переменные. Но показатель эффективности солнечной панели — это показатель того, сколько ватт может вырабатывать ваша солнечная панель в идеальных условиях.

Эти идеальные условия моделируются в лаборатории, в которой испытываются солнечные панели, известной как стандартные условия испытаний (STC). Стандартные условия тестирования мощности солнечной панели означают, что ваша солнечная панель работает при температуре 77 градусов по Фаренгейту, в то время как на панель падает 1000 ватт солнечного света на квадратный метр.

Итак, в этих идеальных условиях 250-ваттная солнечная панель будет производить 250 ватт электроэнергии.Этот стандарт — хороший способ гарантировать, что все солнечные панели при производстве соответствуют определенным критериям. Что касается того, насколько хорошо они работают в естественных условиях, давайте рассмотрим некоторые из этих переменных.

Эффективность панели солнечных батарей

Что такое эффективность панели солнечных батарей? В то время как мощность может сказать вам, что ваша солнечная панель способна производить в идеальных условиях, эффективность говорит вам, сколько солнечного света ваша солнечная панель способна преобразовывать в электричество, которое вы можете использовать в своем доме.

Например, если ваша солнечная панель имеет рейтинг эффективности 13 процентов, это означает, что 13 процентов солнечного света, падающего на вашу солнечную панель, будут преобразованы в энергию, необходимую для поджаривания хлеба или стирки.

На эффективность солнечных панелей могут влиять несколько факторов, которые могут либо подавлять, либо повышать ее. Внутри самих солнечных элементов эффективность может варьироваться в зависимости от того, насколько они отражают. Менее отражающие клетки могут собирать больше солнечного света и использовать его, а не возвращать в космос.

Область вокруг вашей системы солнечных панелей на крыше также может изменить ваши показатели эффективности. Наиболее распространенные факторы окружающей среды, которые могут снизить эффективность:

  • Затенение от ближайших деревьев или других зданий
  • Чрезмерная облачность
  • Чрезмерная грязь, пыль и загрязнение
  • Толстые слои снега

Есть некоторые моменты, на которые следует обратить внимание о каждом из них. Затенение, как правило, является довольно очевидным препятствием для эффективности, и его следует избегать, если это вообще возможно.Подрезка деревьев и установка солнечных батарей, чтобы избежать затенения от других близлежащих строений, помогут.

Облачность не означает, что солнечный свет не попадет на ваши солнечные панели, но, очевидно, их количество уменьшится.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *