Wabashpress.ru

Техника Гидропрессы
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

Как рассчитать потребляемую мощность двигателя

В этой статье мы разберем, что такое мощность трехфазного асинхронного двигателя и как ее рассчитать.

Понятие мощности электродвигателя

Мощность – пожалуй, самый важный параметр при выборе электродвигателя. Традиционно она указывается в киловаттах (кВт), у импортных моделей – в киловаттах и лошадиных силах (л.с., HP, Horse Power). Для справки: 1 л.с. приблизительно равна 0,75 кВт.

На шильдике двигателя указана номинальная полезная (отдаваемая механическая) мощность. Это та мощность, которую двигатель может отдавать механической нагрузке с заявленными параметрами без перегрева. В формулах номинальная механическая мощность обозначается через Р2.

Электрическая (потребляемая) мощность двигателя Р1 всегда больше отдаваемой Р2, поскольку в любом устройстве преобразования энергии существуют потери. Основные потери в электродвигателе – механические, обусловленные трением. Как известно из курса физики, потери в любом устройстве определяются через КПД (ƞ), который всегда менее 100%. В данном случае справедлива формула:

КПД в двигателях зависит от номинальной мощности – у маломощных моделей он может быть менее 0,75, у мощных превышает 0,95. Приведенная формула справедлива для активной потребляемой мощности. Но, поскольку электродвигатель является активно-реактивной нагрузкой, для расчета полной потребляемой мощности S (с учетом реактивной составляющей) нужно учитывать реактивные потери. Реактивная составляющая выражается через коэффициент мощности (cosϕ). С её учетом формула номинальной мощности двигателя выглядит так:

Мощность и нагрев двигателя

Номинальная мощность обычно указывается для температуры окружающей среды 40°С и ограничена предельной температурой нагрева. Поскольку самым слабым местом в двигателе с точки зрения перегрева является изоляция, мощность ограничивается классом изоляции обмотки статора. Например, для наиболее распространенного класса изоляции F допустимый нагрев составляет 155°С при температуре окружающей среды 40°С.

В документации на электродвигатели приводятся данные, из которых видно, что номинальная мощность двигателя падает при повышении температуры окружающей среды. С другой стороны, при должном охлаждении двигатели могут длительное время работать на мощности выше номинала.

Мы рассмотрели потребляемую и отдаваемую мощности, но следует сказать, что реальная рабочая потребляемая мощность P (мощность на валу двигателя в данный момент) всегда должна быть меньше номинальной:

Если необходимо рассчитать потребляемую активную мощность, используем следующую формулу:

Р1 = 1,73 · U · I · ƞ

Именно активную мощность измеряют счетчики электроэнергии. В промышленности для измерения реактивной (и полной мощности S) применяют дополнительное оборудование. При данном способе можно не использовать приведенную формулу, а поступить проще – если двигатель подключен в «звезду», измеренное значение тока умножаем на 2 и получаем приблизительную мощность в кВт.

Расчет мощности при помощи счетчика электроэнергии

Этот способ прост и не требует дополнительных инструментов и знаний. Достаточно подключить двигатель через счетчик (трехфазный узел учета) и узнать разницу показаний за строго определенное время. Например, при работе двигателя в течении часа разница показаний счетчика будет численно равна активной мощности двигателя (Р1). Но чтобы получить номинальную мощность Р2, нужно воспользоваться приведенной выше формулой.

Как правильно посчитать расход электроэнергии, зная мощность

Счетчик

Электрические параметры бытовых электроприборов указываются на ярлыке (этикетке), расположенной сзади или снизу прибора. Эти цифры также могут быть нанесены на корпус электроприбора или указываться в паспорте (инструкции) к нему.

Мощность электроприбора

Номинальную потребляемую максимальную мощность там обозначают буквой W (если она указана в ваттах) или kW (в киловаттах, тысячах ватт). В редких случаях указывается годовое или часовое потребление прибора (kWh/year и kWh/60 minutes соответственно).

Читайте так же:
Показания электровлагомера древесины определяются

Если указан входящий (Input) ток (I) и напряжение (U, которое чаще всего равняется 220 В), то потребляемая мощность рассчитывается путем их перемножения.

Когда указывается разброс мощности (например, 100-200 Ватт), то при расчете берется их среднее значение (в нашем случае это 150 Вт).

Время работы потребителей

Прежде чем рассчитать потребление электроэнергии прибором в сутки, нужно вычислить среднее время его работы за это время. Этот параметр еще называется коэффициентом загрузки потребителя. Он индивидуален для каждого вида электроприбора и зависит от многих факторов: времени года, текущего режима энергопотребления и т. д.

Так, освещение или электронагреватель мы чаще используем в зимний период, а кондиционер, наоборот, в летний. Круглосуточно включенный холодильник потребляет электроэнергию где-то 8-10 часов в сутки, а в остальное время находится в «спящем» режиме. Если пылесосом мы пользуемся один раз в два дня, то его коэффициент загрузки равняется 10 минутам или 0,2 часа в сутки. Стиральная машина работает в нескольких режимах, а значит, и потребляемая ею мощность периодически меняется.

Учесть все особенности работы приборов обывателю крайне сложно. Так, например, все бытовые энергопотребители делятся на конденсаторные и индукционные. К последним относятся: стиральная машинка, телевизор и холодильник, различные хозяйственные станки в мастерских частных домов. К индукционным причисляют лампочки, электрические плиты, утюги и т. д. Наш индивидуальный электросчетчик учитывает у индукционных приборов не только номинальную (рабочую) мощность, но и стартовую нагрузку, которая в 2,5-3 раза больше номинальной.

Расчет месячного потребления электроэнергии

Расчет за поставленную электроэнергию проводится ежемесячно на основании показателя электросчетчика. Поэтому нам важно знать месячный расход электроэнергии. Как правильно посчитать расход электроэнергии, зная мощность? Он будет складываться из суммарного потребления всех электроприборов в квартире. Вот как посчитать расход электроэнергии, зная мощность (формула для расчета месячного потребления):

Номинальная мощность прибора (выраженная в киловаттах) × Суточный коэффициент его загрузки (выраженный в часах) × Количество дней в расчетном месяце.

Учет нагрузки конкретного потребителя

Счетчик

Для учета потребления отдельно взятого электроприбора существуют локальные счетчики. Установив его на конкретного потребителя, можно получить реальную сумму расхода энергии им. Таким образом, подключая локальный счетчик к различным потребителям и не проводя наблюдений, реально выявить полную картину использования электроэнергии в вашей квартире, установить самого энергоемкого потребителя, наметить пути экономии оплаты услуг энергоснабжающей компании.

Расчет онлайн-калькулятором

Для упрощения расчетов можно воспользоваться различными специальными онлайн-калькуляторами. Они проводят расчет потребленной энергии после ввода исходных данных: номинальной мощности приборов и времени пользования ими. Дополнительно (если вы знаете тариф) они помогут рассчитать месячную плату за электроэнергию. Правда, не все из них учитывают социальную норму на потребление электроэнергии или двойной тариф, если индивидуальный счетчик способен разделять время нагрузки.

Конечно, по этой формуле можно провести лишь приблизительный расчет показателей потребления бытовых электроприборов. Ведь учесть все факторы работы потребителей теоретически невозможно. В платежные документы многоэтажного дома также входят расчетные показатели так называемых ОДН (общедомовых нужд): освещение подъезда, подвала, прилегающих территорий, нужды на содержание домофона и т. д.

Расчет потребления электроэнергии

Как рассчитать потребление электроэнергии

ЖКХ

Коммунальные платежи являются постоянной расходной частью семейного бюджета. Для кого-то суммы по счетам не являются ощутимыми при оплате предоставленных услуг, а некоторые категории граждан вынуждены подсчитывать каждую копейку.

Как рассчитать потребление электроэнергии

В этой статье мы разберёмся с некоторыми теоретическими вопросами энергопотребления и способами экономии электроэнергии.

Читайте так же:
Ремонт заклепочника ручного своими руками

Расход электроэнергии бытовой техникой

На дворе 21 век и в практически каждой семье присутствует стандартный набор электроприборов, давайте рассмотрим потребление основной техники находящейся в доме.

Компьютер

Довольно сложно рассчитать точное количество потребляемой энергии для данного прибора, так как в первую очередь всё зависит от технических характеристик блока питания и установленной начинки.

В основной массе применяются блоки мощность от 250 для компьютеров офисного исполнения и 500 ватт для домашнего применения.

[box type=»download»] Стоит учитывать, что на блоке заявлена максимальная мощность, которую может выдать прибор, но на практике средний расход ниже, где-то в два раза. На монитор (до 22 дюймов) приходится в среднем 80 ватт потребляемой мощности.[/box]

Таким образом, получается что, находясь в работе ежедневно по 2 часа в день, заплатить, придётся за 30 кВт/ч в конце месяца.

Холодильник

За время расчётного периода берётся 365 дней беспрерывной работы при напряжении 220 вольт и промышленной частотой 50 Гц с объёмом камеры сто литров.

Немаловажное значение на потребление оказывает и температура внешней среды, а так же количество продуктов, которые там хранятся. То есть если холодильник забит до отказа, то и потреблять соответственно будет больше среднего значения.

Данные по потреблению в зависимости от режима работы указываются в технической документации на изделие. Годовой расход составляет от 250 кВт/Ч. и может достигать 500 киловатт в год.

Таким образом, ежемесячное потребление будет порядка 21 кВт для небольших моделей и 45 кВт соответственно для более вместительных.

Телевизоры

Условно можно разделить на два типа с электронно-лучевой трубкой и плазменные. Для первых потребление варьируется от 50 до 90 ватт в час.

Для вторых начинается от 220 ватт и дальше зависит только от диагонали экрана и класса энергопотребления.

Существенное влияние оказывают настройки телевизора, а именно яркости, так что чем ярче настроен экран, тем больше расход, таким образом, умножайте потребление написанное производителем смело на 1.4 и получите результат.

Если в доме находится несколько телевизоров, сложите полученные значения.

Машинка стиральная

Расход потребляемой мощности данного электроприбора в первую очередь зависит от таких факторов, в каком режиме происходит стирка, загруженность машинки и материал белья.

Как рассчитать потребление электроэнергии

Среднестатистическая модель потребляет от 1.8 кВт/Ч. — 3 кВ/Ч., но это максимальные значения, а на практике ограничивается половиной заявленной производителем мощности.

Утюг и чайник смело объединим в одну группу по причине, что по времени эти два прибора используются мало, а в конце месяца по суммарно потреблённой мощности могут дать фору любому находящемуся в доме прибору.

Как правило, изготавливаются чайники мощностью от 1- 2.5 кВт/Ч., таким образом, используя его в среднем 5 раз в день по 4 минуты можно заплатить минимум за 20 кВт в месяц.

Утюги существенно не отличаются от чайников по потребляемой мощности так что, используя утюг 6 раз в месяц можно накрутить порядка 15 кВт.

Не стоит забывать, что это только самые распространённые приборы и помимо них в доме может быть и микроволновая печь, посудомоечная машина, нагревательный бойлер, конвектора и много другой бытовой техники.

Экономичность бытовой техники

Развитие технологий позволило существенно снизить энергопотребление многих бытовых приборов по сравнению с изготовленными несколько десятилетий назад.

Например, холодильник советского производства потребляет где-то в 2 раза больше чем аналогичная по параметрам современная модель при тех же характеристиках. Так что для экономии выводы напрашиваются сами собой.

Читайте так же:
Обозначение знака шероховатости означает

Для определения энергосберегающих свойств техники используется специальная маркировка:

  • A.
  • B.
  • C.
  • D.

Где A классифицируется самым высоким классом энергосбережения, а G соответственно низким.

Рассмотрим на примере телевизора категории (A) по степени энергосбережения который по сравнению со старой моделью с такой же диагональю экрана позволит сэкономить за год порядка 60 кВт/Ч.

Как измерить расход электроэнергии?

[box type=»download»] Для проведения измерений в домашних условиях потребуется специальный прибор, который можно приобрести в любом специализированном магазине или на худой конец на рынке.[/box]

Существует несколько видов приборов для домашнего использования подобного рода:

  • Стационарного типа, устанавливаемый непосредственно в распределительный щиток и производящий учёт всех потребителей отходящих групп автоматов.
  • Локального назначения. Существенное отличие заключается в возможности проверить каждый электроприбор по отдельности, что в свою очередь является как положительным, так и отрицательным моментом. Вычислить суммарное потребление придётся путём нехитрых вычислений.

Если в вашем электрическом щитке не установлен стационарный измерительный прибор, то рекомендуется приобрести локального исполнения. После приобретения сверьтесь, что прибор показывает правильное потребление мощности.

Для этого понадобится:

  • Подключить измерительное устройство к розетке.
  • С помощью удлинителя и обычной лампы накаливания проверить показания.

При номинальной мощности лампочки в 100 ватт прибор не должен показывать отклонение 1% в большую или меньшую сторону. Таким образом, можно проверить все приборы, находящиеся в доме.

Расчет мощности нагрузки

Рассчитать суммарную потребляемую мощность жилого помещения несложно и потребует знаний элементарной математики:

Как рассчитать потребление электроэнергии

  • Подсчитываете количество электроприборов находящихся в доме.
  • По заводским параметрам узнаёте потребляемое количество энергии в ваттах или киловаттах.
  • Производите суммирование значений.

Таким образом, получаете максимальное количество возможной потребляемой мощности в определённый период времени.

Понятие суммарной мощности подразумевает под собой что все приборы находящиеся в доме будут включены одновременно что практически никогда не бывает.

Заявленная производителем и реальная потребляема электроэнергия может существенно отличатся в зависимости от режима работы некоторых видов бытовых приборов.

Расчет тока нагрузки

Данный вид расчёта применяется для правильного выбора автоматики защит, приборов учёта, сечения токопроводящих частей и т.д.

[box type=»download»] Если взять точную методику, то для правильного определения тока нагрузки потребуется знание многих параметров, которые можно определить только при наличии специализированных приборов и справочной информации не говоря уже про поправочные коэффициенты и прочие премудрости.[/box]

Рассмотрим так сказать «народную методику» для определения значения тока нагрузки.

Для этого потребуется знание нескольких параметров:

  • Потребляемая потребителем мощность.
  • Напряжение в сети.

Мощность делим на напряжение и получаем приблизительное значение тока.

Как рассчитать электроэнергию по счетчику?

Для контроля потребляемой энергии потребуется вести самостоятельный учёт с записями по каждому отдельному месяцу, например первое и тридцать первое число.

Желательно подогнать свои записи таким образом, чтобы ваши записи совпадали с расчётными периодами по платёжным документам.

Про открытие учёта фиксируете показания, отображающиеся на табло перед запятой, и в конце периода проделываете эту же операцию. Разница и будет потреблённая электроэнергия за установленное время.

Как рассчитать оплату за электроэнергию?

[box type=»download»] Для расчёта потреблённой энергии потребуется точное количество киловатт за определённый временной промежуток. Из квитанции узнаётся тарифная ставка по региону и умножается на количество кВт указанных на приборе.[/box]

В случае установленного прибора учёта работающего по двух тарифной сетке проделывается такая же процедура, как и с обычным счётчиком только с той разницей что киловатты, потреблённые в дневное время суток, умножаются на ставку указанную для светлого времени суток, а электроэнергия потреблённая ночью на ночной тариф, указанный в квитанции.

Читайте так же:
Не натягивается цепь на бензопиле

Двух тарифный счётчик имеет два специальных табло с дневными показаниями потреблённой энергии и соответственно для учёта в ночное время суток.

Определение объема потребления

Определение объема потребления (производства) электрической энергии (мощности) на розничных рынках, оказанных услуг по передаче электрической энергии, а также фактических потерь электрической энергии в объектах электросетевого хозяйства осуществляется:

  1. на основании показаний приборов учета, в том числе включенных в состав измерительных комплексов, систем учета и приборов учета электрической энергии, присоединенных к интеллектуальным системам учета электрической энергии (мощности), и интеллектуальных систем учета электрической энергии (мощности);
  2. на основании показаний приборов учета, в случае истечения интервала между поверками приборов учета электрической энергии, в том числе коллективных (общедомовых) приборов учета, с даты истечения межповерочного интервала и до даты проведения поверки соответствующего прибора учета сетевой организацией (гарантирующим поставщиком);
  3. путем применения расчетных способов в случае
  • отсутствия прибора учета (в том числе с момента демонтажа до допуска в эксплуатацию нового прибора учета),
  • непредставления показаний расчетного прибора учета в установленные сроки,
  • двукратного недопуска к расчетному прибору учета, установленному в границах энергопринимающих устройств потребителя, для проведения контрольного снятия показаний или проведения проверки приборов учета,
  • неисправности, утраты или истечение срока межповерочного интервала расчетного прибора учета,
  • истечения срока эксплуатации расчетного прибора учета,
  • в случае, если установку, замену и эксплуатацию измерительного трансформатора в составе измерительного комплекса осуществляет не сетевая организация или гарантирующий поставщик (при истечении МПИ).

Нормативная база:

  • Основные положения функционирования розничных рынков электрической энергии, утверждённых постановлением Правительства Российской Федерации от 04.05.2012 № 442,
  • Правила предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов, утвержденных постановлением Правительства Российской Федерации от 06.05.2011 № 354.

Расчетные способы определения объема потребленной электрической энергии (мощности)

Определение объема безучетного потребления электроэнергии

Объем потребления электрической энергии (мощности) в соответствующей точке поставки, МВтч, определяется:

  • если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, имеются данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств в соответствующей точке поставки:

,

Pмакс — максимальная мощность энергопринимающих устройств, относящаяся к соответствующей точке поставки, а в случае, если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, не предусмотрено распределение максимальной мощности по точкам поставки, то в целях применения настоящей формулы максимальная мощность энергопринимающих устройств в границах балансовой принадлежности распределяется по точкам поставки пропорционально величине допустимой длительной токовой нагрузки соответствующего вводного провода (кабеля), МВт;

T — количество часов в расчетном периоде, используемое при расчете безучетного потребления, но не более 4380 часов. При определении объема безучетного потребления количество часов потребления электрической энергии признается равным 24 часам в сутки вне зависимости от фактического режима работы потребителя и (или) количества часов использования им электрической энергии (мощности);

  • если в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, отсутствуют данные о величине максимальной мощности энергопринимающих устройств или если при выявлении безучетного потребления было выявлено использование потребителем мощности, величина которой превышает величину максимальной мощности энергопринимающих устройств потребителя, указанную в договоре, обеспечивающем продажу электрической энергии (мощности) на розничном рынке, по формулам:
Читайте так же:
Фрезы по металлу для фрезерного станка концевые

для однофазного ввода:

,

для трехфазного ввода:

,

Iдоп.дл. — допустимая длительная токовая нагрузка вводного провода (кабеля), А;

Uф.ном. — номинальное фазное напряжение, кВ;

— коэффициент мощности при максимуме нагрузки. При отсутствии данных в договоре коэффициент принимается равным 0,9.

  • В отношении приравненных к населению категорий потребителей – исходя из объема, рассчитанного на основании показаний расчетного ПУ за аналогичный расчетный период предыдущего года с применением повышающего коэффициента 10, а при отсутствии указанных показаний – на основании показаний расчетного прибора учета за ближайший расчетный период, когда такие показания были представлены, с применением повышающего коэффициента 10;
  • В отношении населения – в порядке, предусмотренном Правилами предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов, утв. постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354.

Определение объема потребления электроэнергии (мощности) в случаях:

  • отсутствия прибора учета (в том числе с момента демонтажа до допуска в эксплуатацию нового прибор учета),
  • неисправности, утраты, истечения срока эксплуатации расчетного прибора учета,
  • истечения интервала между поверками;
  • непредставления показаний расчетного прибора учета в установленные сроки.

Осуществляется на основании замещающей информации — показаний расчетного прибора учета за аналогичный расчетный период предыдущего года, а при отсутствии данных — показаний расчетного прибора учета за ближайший расчетный период, когда такие показания имелись.

В случае если в результате поверки прибора учета электрической энергии в порядке, установленном законодательством Российской Федерации об обеспечении единства измерений, не подтверждено его соответствие метрологическим требованиям, то объем потребления электрической энергии (мощности) на розничных рынках, оказанных услуг по передаче электрической энергии, а также фактических потерь электрической энергии в объектах электросетевого хозяйства, ранее определенный на основании показаний такого прибора учета электрической энергии с истекшим интервалом между поверками, подлежит перерасчету с применением расчетных способов.

Определение объема потребления и оказанных услуг по передаче в случае двукратного недопуска к расчетному прибор учета, установленному в границах энергопринимающих устройств потребителя, для проведения контрольного снятия показаний и (или) для проведения проверки прибор учета:

  • c даты 2-го недопуска вплоть до даты допуска к расчетному прибор учета исходя из увеличенных в 1,5 раза значений, определенных на основании контрольного прибор учета;
  • при отсутствии контрольного прибор учета — исходя из увеличенных в 1,5 раза значений, определенных на основании замещающей информации.

Определение объема потребления (производства) электроэнергии в случае истечения интервала между поверками измерительного трансформатора в составе измерительного комплекса:

  • осуществляется на основании показаний прибор учета, входящего в измерительный комплекс.

Определение объема потребления (производства) электроэнергии в случае, если установку, замену и эксплуатацию измерительного трансформатора в составе измерительного комплекса осуществляет не сетевая организация или гарантирующий поставщик (при истечении МПИ):

  • для 1-го и последующих часов первого расчетного периода определяется с использованием замещающей информации;
  • начиная с 1-го дня второго расчетного периода объем потребления электроэнергии определяется на основании показаний прибора учета, входящего в измерительный комплекс, и умножается на коэффициент 1,5; объем произведенной электро энергии, определяется на основании показаний прибора учета, входящего в измерительный комплекс, и умножается на коэффициент 0,5.

Определение объема электропотребления в случае отсутствия прибор учета у потребителей, максимальная мощность энергопринимающих устройств которых в соответствии с документами о технологическом присоединении менее 5 кВт:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector