Чем отличаются кВа и кВт: Как перевести по формуле и какой cosϕ при этом

У некоторых возникает вопрос, в чем состоит отличие кВт от кВА? Как можно просто и быстро перевести из ВА в Вт? В данной статье будет подробно об этом рассказано, дан развернутый ответ.

Часто изложение этой тематики оказывается слишком сложным для восприятия, но можно сказать о том, что кВт – это единица измерения для расчетов, касающихся электромоторов и остальных аналогичных индуктивных нагрузок. Наиболее примитивный метод перевода одних единиц в другие – это воспользоваться онлайн-калькулятором, который для этого разработан.

Оглавление

Номинальная мощность

Почему на генераторах мощность прописана в ВА?

Вольт-ампер (ВА или VA) представляет собой единицу измерения, которая используется для характеристики полной мощности переменного тока. Она может быть определена, как произведение силы тока, имеющейся в цепи (которая измеряется в амперах – А) и напряжения на концах цепи (для измерения используются вольты, или В).

Ватт (Вт или W) – это единица, которая используется для определения показателя мощности. Наименование этой единицы связано с именем шотландско-ирландского изобретателя Джеймса Уатта. Показатель 1 ватт – это мощность, необходимая для совершения работы в 1 Дж за 1 с. Показатель Ватт используется для характеристики активной мощности, поэтому получается, что 1 ватт используется для обозначения мощности постоянного электротока силой 1 A при напряжении 1 B.

При выборе дизельного генератора важно понимать, что показатель мощности, совокупно потребляемой оборудованием, будет измеряться в кВА, а значение активной мощности, необходимой для реализации полезной работы вычисляется в кВт. Расчет полной мощности получается в виде суммы пары слагаемых мощности - реактивной и активной . Соотношение полной и активной мощностей характеризуется различным значением для разных приборов-потребителей, в данной ситуации для вычисления суммарной мощности оборудования, которое ее потребляет, необходимо сложить полные, а не активные показатели для приборов.

Номинальная мощность

У большей части электроприборов промышленного назначения мощность рассчитывается в ваттах, она получила название активной, ее выделение происходит на резистивной нагрузке (приборы, которые работают на нагрев, лампочки, холодильник и прочее).

Под потребляемым уровнем мощности традиционно подразумевают активную мощность, полностью затрачиваемую на полезную работу. Если дело касается активного электропотребителя, то на нем есть отметка с указанием номинальная мощность в Вт и номинальное напряжение, и этих сведений достаточно для вычисления косинуса угла фи.

Угол фи – это промежуток между основаниями, формируемый напряжением и током во время их работы. При подключении к сети активных электропотребителей значение приравнивается к 0, а известно, что cos(0)=1. Для вычисления активной мощности, обозначаемой, как Р, требуется отыскать произведение 3 множителей: косинуса фи, электротока, протекающего сквозь потребитель, напряжения на потребителе, для вычисления применяют формулу:

P=I×U×сos(φ)= I×U×cos(0)=I×U

Можно рассмотреть пример для ТЭНа. Он является активным потребителем, поэтому cos(0)=1. Значение полной мощности, которая обозначается через литеру S, составляет 10 кВА. Получается, что P=10×cos(0)=10 кВт, то есть, имеется показатель активной мощности электроприбора.

Когда вопрос касается потребителей, обладающих не только активным сопротивлением, но и реактивным, тогда на них станут прописывать значение Р в Вт (показатель активной мощности) и значение косинуса фи.

Можно рассмотреть пример для электромотора, у которого на ярлыке указано Р=5 кВт, сos(φ)=0.8, получается, что этот электродвигатель при функционировании в номинальном режиме требует для потребления S=P/сos(φ)=5/0,8=6,25 кВА – это получено значение полной активной мощности и Q=(U×I)/sin(φ) – для реактивной мощности прибора.

Для поиска номинального тока электромотора требуется разделить значение его абсолютной мощности S на рабочее напряжение 220 B.

Значение номинального тока можно так же прочесть на бирке.

Почему на генераторах мощность прописана в ВА?

На этот вопрос можно дать ответ определенным образом. Если показатель мощности стабилизатора напряжения, отмеченный на ярлыке прибора, имеет значение 10 000 ВА, а к трансформатору подсоединено несколько ТЭНов, то мощность, которая отдается трансформатором, не может превышать 10 000 Вт.

В этом примере значения сходятся. Если подсоединить к стабилизатору напряжения индукционную катушку или несколько, либо электродвигатель, у которого значение сos(φ)=0.8, то ситуация станет иной. В этом случае мощность, отдаваемая стабилизатором, составит 8000 Вт. Если показатель для электродвигателя составляет сos(ф)=0.85, то значение отдаваемой мощности составит 8500 Вт. Выходит, что информация в надписи 10000 Ва на ярлыке электротрансформатора не соответствует реальной картине. По этой причине мощность стандартных генераторов (трансформаторов и стабилизаторов напряжения) необходимо определять по значениям показателей полной мощности (в данном примере составит 1000 кВА).

Для расчета коэффициента мощности обычно используется соотношение между средним уровнем мощности переменного тока и произведением имеющихся в электроцепи напряжения и силы тока. Коэффициент мощности достигает значения до 1.

Если рассматривать синусоидальный переменный ток, то для вычисления коэффициента мощности можно воспользоваться специальной формулой:

сos(φ) = r/Z

Под литерами r и Z скрываются показатели активного и полного сопротивления электроцепи, а угол φ– это показатель фазовой разности между напряжением и электротоком. Значение коэффициента мощности может быть любым от 0 до 1, даже в электроцепях с активным сопротивлением, при наличии в них нелинейных участков, так как меняются формы кривых электротока и напряжения.

Значение коэффициента мощности приравнивается к косинусу угла фаз, которые образуются между линиями кривых электротока и напряжения. Значение коэффициента мощности можно вычислить посредством отношения активной и полной мощности: сos(φ)=активная /полная=P/S (Вт/ВА). Под показателем коэффициента мощности можно понимать совокупное свойство нелинейных и линейных искажений, вносимых нагрузкой в электросеть питания.

Значение коэффициента мощности всегда будет равно или меньше 1, поэтому принимает одно из вероятных значений:

• 1 – лучший показатель;
• 0,95 - достаточно хорошо;
• 0,90 – удовлетворительно;
• 0,80 – средний уровень;
• 0,70 - низко;
• 0,60 – плохой показатель.

Если рассматривать насосы, то требуется дополнительно учитывать и сопротивление водного столба при старте двигателя.