Как определить мощность

Как определить мощность и ток электродвигателя: способы расчётов

Прибор для экономии электроэнергии Electricity Saving Box
Почитать отзывы можно здесь

Как определить мощность и ток электродвигателя

Проще всего было бы воспользоваться токовыми клещами, если бы не одно но. В холостом режиме, даже на самых высоких оборотах двигатель не развивает своей полной мощности. Ниже мы приведём таблицу, согласно которой можно как-то судить о параметрах прибора по его режиму. Но это не решает задачи целиком. Давайте посмотрим, как определить мощность и ток электродвигателя самыми простыми методами.

Определение тока электродвигателя

Проще всего использовать токовые клещи. Это прибор, который дистанционно позволяет оценить величину напряжённости магнитного поля вокруг одиночного провода. Обратите внимание, что если охватить кольцом шнур питания, то значение будет равно нулю. Потому что поля направлены противоположно в фазной и нулевой жиле. То есть для работы понадобится сделать небольшую розетку с раздельными проводами, как то показано на снимке. Здесь мы видим:

1. Деревянное основание. Это очевидный выход, потому что нужно монтировать розетку на изолятор. Проще всего достать небольшой обрезок доски.
2. Накладная розетка показана в разобранном виде: основание и корпус лежат отдельно.
3. Со шнура питания нужно снять изоляцию, чтобы можно было охватить каждую жилу по отдельности.
4. Отдельно нужно найти разборный штекер. Такие запрещается использовать для мощных приборов, но мы-то будем проводить измерения в течение короткого периода времени и под полным контролем. Если это не так, то купите стандартный удлинитель в магазине, и с его шнура питания снимите внешнюю изоляцию.

Зажим проводов обрезком изоляции

Розетка монтируется на доску, нужно очень надёжно зажать провода, чтобы они не оборвались и не выскользнули со временем. Проще всего это сделать при помощи обрезка изоляции так, как это показано на фото. Прижимаем все это саморезом, и долгая жизнь тестовой розетке обеспечена. При одевании корпуса может понадобиться намотать немного изоляционной ленты вокруг шнура для лучшего прижатия. В результате у нас получился вспомогательный инструмент для проведения измерений токовыми клещами. (См. также: Как определить фазу, ноль и землю )

Мы рекомендуем начать с приборов, мощность которых и без того уже известна. Например, возьмите электрическую дрель с коллекторным двигателем и начинайте мерить ток. Мы уже сказали, что на холостом ходу его значение будет намного ниже номинального. Но замечено, что при разгоне, когда от двигателя требуется полная мощность, мгновенные значения на экране клещей близки к номиналу. Например, для прибора на фото это 3,2 А, что при напряжении в розетке 231 В даёт примерно 740 Вт (номинал 750 Вт). При запуске будет видно, что ток резко повышается, а потом быстро падает. Нужно успеть засечь вершину этой горы.

Обратите внимание, что токовые клещи выдают показания через равные короткие промежутки времени, поэтому не факт, что удастся засечь пик с первого раза. Поставьте самую высокую скорость шпинделя и терпеливо жмите на курок раз за разом, пытаясь поймать вершину. Нам это удалось сделать с третьего раза. А чтобы сделать боле-менее годный снимок, опыт проводился примерно полтора десятка раз (затвор спускался с задержкой, и было сложно поймать момент). Причём и после этого получилось фото лишь на 3,1 А (мы думаем, читатели верят нам на слово на счёт 3,2 А). В ходе опыта было один раз получено значение 4 А, которые мы относим на случайные скачки тока в сети и погрешности. Вы же удостоверьтесь, что пик повторяется раз за разом (хотя бы 2 раза из пяти).

Прибор для экономии электроэнергии Electricity Saving Box
Почитать отзывы можно здесь

В результате примерно определяется мощность коллекторного двигателя электрической дрели. Мы сразу хотим сказать, что не существует какой-то однозначной зависимости для тока холостого тока от номинала мощности. В природе существуют достаточно сложные формулы, но воспользоваться ими достаточно непросто. А применить на практике и того сложнее. Мы приводим таблицу примерных соотношений для асинхронных типов двигателей, взятую с сайта http://energo.ucoz.ua/. Где её достали авторы, остаётся загадкой, но именно эти данные дают возможность понять, как оценить номинальную мощность двигателя по току его холостого хода. Добавим к этому, что напряжение также должно быть номинальным, а громоздкие приборы нужно разогреть перед работой. Об этом прямо говорит ГОСТ Р 53472. Период зависит от типа подшипников.

Таблица примерных соотношений для асинхронных типов двигателей

Если не хотите ошибиться, берите максимальное значение:

1. До 1 кВт мощности время разогрева составляет до 10 минут.
2. Номинальная мощность от 1 до 10 кВт, время разогрева порядка получаса.
3. Номинальная мощность от 10 до 100 кВт, время разогрева до часа.
4. Номинальная мощность от 100 до 1000 кВт, время разогрева до двух часов.
5. Номинальная мощность свыше 1 МВт, время разогрева до трёх часов.

Как оценить примерную мощность, если мы её не знаем? Поясняем. Этот список дан для тех, кто хочет провести измерения более точно. Для примерной оценки используем таблицу и не забиваем себе мозги. В частности, коллекторный двигатель дрели до измерений при комнатной температуре не разогревался вовсе. Теперь о насущном: большинство наших читателей не имеет на руках токовых клещей, что делать в этом случае? Большинство мультиметров позволяют измерять ток, но шкала при этом ограничена размером 10 А. Обратите внимание, что при максимальном лимите следует красный провод подключать к другому гнезду, как это показано на фотографии.

Выбор гнезда для подключения

Кроме того, возле отверстия по-русски (на английском языке написано), что время работы с измерениями в таком режиме не должно превышать 10 секунд (MAX 10SEC) с последующим перерывом на четверть часа (EACH 15MIN). В противном случае работоспособность мультиметра не гарантируется, потому что вход без предохранителя (UNFUSED). Как мерить? Об этом обычно рассказывает инструкция. В нашем случае мультиметр врезается в цепь. То есть один из проводов нужно разомкнуть для измерений. А теперь вместе подумаем, выгодно ли это экономически.

Посмотрите на снимок с чеками. Там под клемметром понимаются токовые клещи, а простенький тестер обозначается, как 1СК. Видно, что оба прибора стоят дешевле 400 рублей – хотя неизвестно, что будет дальше – а потому в хозяйстве нужно иметь оба. Мультиметр позволяет оценить ток до 10 А, но в течение очень короткого времени. Тогда как клещи работают гораздо более грубо, но одна из шкал выходит на предел в 1000 А. Вывод очевиден – если требуется примерно определить ток электродвигателя, то применяется «клемметр». А когда нужна точность, то можно использовать и тестер при условии, что номинал не выходит за пределы допустимого. (См. также: Как определить фазу и ноль мультиметром )

Стоимость тестера и токовых клещей

Как измерить мощность электродвигателя

Вся проблема ещё в том, что мощность у электродвигателя делится на активную и реактивную. Причём для предприятий может быть установлен тариф за ту и за эту. Потому важно понимать, что именно мы измеряем. В инструкции к токовым клещами написано, что они оценивают среднеквадратический ток. Что это? Чистая математика. Сие означает, что прибор делает выборку на определённом интервале, после чего берет корень из суммы квадратов отдельных измерений, делённой на общее их количество. Это можно сравнить с усреднением за некоторый период времени.

Но активный это ток, полный или реактивный (последнее совсем вряд ли). Этот вопрос нужно выяснить по той простой причине, что токовые клещи, показанные на фото с завидной регулярностью дают мощность приборов на 11% ниже их номинала. Мы проверяли электрические обогреватели, утюги и даже фен. Везде одно и то же – мощность занижена на одну и ту же величину. В литературе пишут, что среднеквадратическое значение (RMS) показывает полную величину тока. Это то, что физически течёт по проводу. Расчёт ведётся для синусоидальной формы, и будут отклонения при невыполнении этого требования.

В результате мы можем сказать, что токовые клещи попросту врут. Потому что если бы они показывали лишь активную часть, то для двигателя значения были бы существенно ниже, нежели для обогревателя. Потому что в последнем случае нагрузка чисто активная, тогда обмотки дают сильную мнимую составляющую. В итоге нужно тарировать свои токовые клещи перед применением. А сделать это проще всего на чисто активных обогревателях. Например, масляных. Если токовые клещи умеют измерять активную мощность отдельно, это обычно указывается в инструкции. Хотя многие профессионалы говорят, что все подобные изделия не более чем плод воображения дилетантов.

Таким образом, нужно знать, что двигатели дают большую нагрузку в реактивном спектре. С этим либо мирится, либо ставят конденсаторные блоки, которые компенсируют цепь, выравнивая фазу. О подобных бытовых изделиях каждый может почитать на сайтах, где продают приборы наподобие Эконор. Весь смысл такой коробочки в том, что она при помощи блока конденсаторов компенсирует реактивную мощность. Обратите внимание на то, что для профессиональных станций указывается некий лимит в ВАР, но для Эконор параметр умалчивается. Один из радиолюбителей даже посчитал цифру. Оказалось, что компенсируется нечто порядка 150 ВАР.

Наверное, это достаточно для маломощных приборов, но двигателям это будет, что слону дробина. Некоторые асинхронные машины дают до 40% реактивной мощности, и на все это тратится энергия. Но вот пользы она не приносит ни на грош. Обратите внимание, что при изолированной нейтрали проблем добавляется: ток втекает по одной фазе, а выходит по другой. Эффект в этом случае может вычитаться. Поэтому токовые клещи нельзя считать лучшим вариантом в этом случае.

Гораздо лучше если нейтраль заземлённая. В этом случае суммарный ток будет вытекать по нулевому проводу, где и нужно проводить измерения. Если же нейтраль изолирована, то получается, что мы эффект одного и того же провода будем измерять дважды: при входе и выходе. Ну, в крайнем случае, попробуйте все три значения сложить, а потом поделить на два. Есть шанс, что такая грубая методика окажется приблизительно верной.

Как проще всего посчитать потребляемую мощность двигателя

Мы предлагаем для простоты определить тип двигателя. Обычно это помогает сделать шильдик. Там же обычно указывается полная мощность (реактивная плюс активная, соединённые через косинус угла сдвига фаз, который часто называют коэффициентом мощности). Но даже не в этом вся прелесть: если известен хотя бы тип двигателя (выяснили по изображениям в интернете или как-нибудь ещё), то по справочникам вполне можно найти мощность. И это неудивительно: габариты тесно связаны с этим параметром, потому что каждый производитель максимально хочет экономить на выпуске своей продукции. Поэтому размеры оптимизированы, а типичный набор данных следующий:

1. Диаметр вала.
2. Высота оси от основания (станины).

Например, для двигателей АИР все размеры совместно с мощностью указаны по этой ссылке: http://wp.electrostal.com.ua/kakoy-diametr-vala-u-elektrodvigatelya/. Соответственно, можно и без инструментов понять все, что нужно. Вы увидите, что аналогичного рода информация отыщется во многих местах, практически на любые типы моторов. А если шильдик сорван, то можно некоторое время потратить на поиск похожей модели в интернете. В любом случае, у нас не Китай, и широкое разнообразие электрических двигателей не наблюдается. А потому и шанс на успех высок.

Мы полагаем, что перечислили все доступные способы определения мощности и тока, и не проблема сейчас потратить 1000 рублей, чтобы получить в своё распоряжение нужные средства. А, учитывая тот факт, что рубль сгорает не по дням, а по часам, такой шаг и вовсе будет казаться разумным. Ну, и, конечно, проще всего определить мощность электродвигателя по справочнику. А для этого нужно знать модель, что касается вала, будет лучше измерить его при помощи штангенциркуля.

Мы заканчиваем на этом обзор и надеемся, что наши постоянные читатели уже знают, чем отличается асинхронный двигатель от коллекторного. В связи с этим здесь мы эти различия опускаем. Обратите также внимание, что большим пусковым током страдают именно асинхронные двигатели. У коллекторных разброс не столь высок.

Средство от псориаза

Совет 1: Как определить мощность

Проще всего определить мощность по технической документации, прилагаемой к электроприбору. Мощность устройства указывается, как правило, на первых страницах таких документов.
Откройте руководство (инструкцию) и найдите там такие слова и выражения, как мощность. потребляемая мощность. средняя мощность. максимальная мощность и т.п. Стоящее после них число (диапазон, обозначенный двумя числами через черточку) и будет мощность ю электроприбора. После числа должно стоять обозначение единицы измерения мощности: Ватт (Вт), Киловатт (кВт), Милливатт (мВт) или ее международное обозначение – Watt, W, kW, mW, если инструкция не на русском языке.

Если инструкция и иная документация к электроприбору отсутствует, определить мощность можно по надписям на приборе. Также как и в вышеописанном случае, ориентируйтесь на слова, обозначающие мощность. и на обозначения единиц измерения мощности.

Если устройство сравнительно современное, то информация о нем наверняка имеется в интернете. Наберите в поисковике наименование и марку Вашего электроприбора. Большинство производителей бытовой и электронной техники предоставляют на официальных сайтах всю необходимую информацию.

Если нужной информации найти не удается (так нередко случается со старыми или самодельными электроприборами), измерьте мощность с помощью приборов. Для этого обесточьте электрическую цепь, выключив входной автомат или выключатель. Подготовьте разрыв в цепи, отсоединив один из проводов питания от входного устройства. На это место присоедините отрезок провода, зачистив концы на нужную длину. Подготовьте два куска провода достаточной длины. Длина проводов подбирается исходя из размещения электрооборудования и измерительных электроприборов.

Подключите к электрической цепи ваттметр. Цепь тока подключите в подготовленный разрыв. Цепь напряжения подключите с помощью проводов к входному устройству. Подайте напряжение, включив автомат или выключатель. По индикатору или шкале ваттметра определите величину потребляемой мощности.

Если ваттметра поблизости не оказалось, то можно обойтись мультиметром или парой приборов – амперметром и вольтметром. Для этого подключите амперметр или мультиметр в подготовленный заранее разрыв электрической цепи. Если это мультиметр, то переведите его в режим измерения тока. Включите автомат или выключатель, чтобы подать напряжение. Запишите или запомните показания тока на индикаторе (шкале). Отключите напряжение. Отсоедините амперметр (мультиметр) и восстановите цепь в прежнем виде.

Снова подайте напряжение. Возьмите вольтметр или переведите мультиметр в режим для измерения напряжения. Измерьте питающее напряжение, прикоснувшись щупами прибора к выходным контактам коммутационного устройства. Измеренное значение напряжения запомните или запишите. Затем вычислите потребляемую мощность. умножив значение тока на величину напряжения. Если напряжение измерялось в вольтах, а ток в амперах, то мощность получится в Ваттах (Вт).

Если питание электроприбора производится от бытовой розетки электропитания, то напряжение можно не измерять и принять равным 220 Вольт (В). Если для электропитания используются элементы питания с известным напряжением, то измерение напряжения также можно не производить.

Совет 2: Как определить мощность тока

Электрическая мощность (Р)– физическая величина, характеризующая действие электрического тока. Она показывает, какую работу (по переносу заряженных частиц) совершает ток за единицу времени. В Международной системе единиц мощность выражают в ваттах, в честь английского ученого Джеймса Уатта. (1Ваттт=1Джоуль/секунда).

Любая мощность – это быстрота выполнения работы, значит, и электрическую — можно вычислить через работу: Р=A/t. Исходя из этой формулы, виден расчет одного Ватта. 1Ваттт = 1Джоуль/секунда. Зная, что электрическая работа находится по формуле А= UIt/t, и подставляя это выражение в начальную формулу мощности, проведя несложную математическую операцию, получается Р=UI. Пример 1. Надо найти мощность утюга, который рассчитан на 220 Вольт и работает в сети с силой тока 0,3 А. Решение такой задачи имеет вид: Р = UI= 220В*0,3А= 66Вт.

Можно рассчитать электрическую мощность. учитывая величины, данные в законе Ома для участка цепи. Закон Ома гласит: I=U/R, где U — напряжение сети, I — сила тока. R — сопротивление проводника. Если вместо силы тока I в формулу мощности P=UI подставить U/R, то получится: P=U*U/R=U(в квадрате)/R. Пример 2. Пусть надо найти мощность утюга, предназначенного для сети 220В, сопротивление спирали которого равно 100 Ом. Нахождение мощности: P=U*U/R=220В*220В/100 Ом=484 Вт.

Другой вариант расчета мощности по закону Ома, имеющему математическую запись: U=IR. Ведь одно и то же уравнение может иметь различные виды, при этом абсолютно не меняется его физический смысл. P = I*I*R=I(в квадрате)*R. Пример 3. Пусть надо найти мощность прибора сопротивлением 16 Ом, и силой тока 1 А. Тогда P=1A*1A*16Ом=16 Вт.

4 способа определения потребляемой мощности электроприборов

08.11.2016 нет комментариев 10 298 просмотров

Получая квитанцию за электроэнергию, порой недоумеваешь, откуда появилась эта сумма и почему счетчик столько насчитал. Чтобы убедится в том, что техника и прибор учета электричества работают исправно, нужно произвести определение потребления электроэнергии доступными методами. Для этого в нашем арсенале предполагается наличие мультиметра, счетчика электроэнергии либо токоизмерительных клещей. Итак, ниже мы расскажем, как определить потребляемую мощность прибора в домашних условиях!

Смотрим в паспорт

Первый способ — посмотреть в паспорт электроприбора. Все фабричные агрегаты снабжаются этикеткой на корпусе, инструкцией и паспортом с гарантией. В данных книжечках указывается сфера применения, условия эксплуатации, и технические данные.

Выше представлен небольшой фрагмент паспортных данных, вернее таблицы с данными модельного ряда конвекторных нагревателей. В столбце №1 указывается ток, проходящий через устройство, во втором столбце указано, сколько потребляет электроэнергии прибор при включении одного ТЭНа и двух. Вот на примере обогревателя с помощью паспорта можно запросто узнать потребляемую мощность аппарата. Аналогичным образом можно определить, сколько потребляет телевизор или даже светодиодная лампа.

Закон Ома в помощь!

Второй способ — определить силу тока и рассчитать потребление с помощью формулы, закона Ома. Берем мультиметр, включаем режим прозвонки или измерения сопротивления. Делаем замер сопротивления R ten. Теперь можем посчитать ток, который может пройти через систему A ten. Еще для решения формулы нужно знать напряжение, а оно в домашней сети 220 Вольт.

После того как найден ток, можно определить мощность прибора. Для этого амперы умножаем на вольты.

Более подробно о том, как пользоваться мультиметром. вы можете узнать из нашей статьи!

Используем электросчетчик

Третий способ — практически все устройства учета снабжены световым индикатором, количество вспышек означает какую-то потребляемую мощность imp/kW.

Отключаем всех потребителей в квартире, оставляем подключенным только интересующий прибор. В течение 15 минут производим подсчет импульсов и умножаем на четыре (что бы получить количество за час). Узнав цифру делим ее на imp/kW и узнаем мощность агрегата.

Также можно записать показание счетчика, включить электроприбор, потребление которого пытаемся определить, на какое-то время, желательно на час. Записываем новые показания, от них отнимаем старые, в результате узнаем приблизительную мощность.

Электронный счетчик позволяет посмотреть все параметры в реальном времени: ток, потребление электроэнергии, напряжение сети, путем перебора меню устройства учета. О том, как снять показания с электросчетчика. мы рассказывали в соответствующей статье!

Аналогом электросчетчика может быть бытовой ваттметр, с помощью которого можно быстро и точно определить мощность потребления электроэнергии прибором. На видео ниже наглядно демонстрируется работа данного устройства:

Замер токовыми клещами

При наличии токовых клещей определить потребление проще простого. Для этого необходимо произвести измерение тока в одном из проводников, подключенному к прибору.

На видео ниже наглядно демонстрируется методика определения мощности потребления электроэнергии по току на примере обычной лампы накаливания:

Если нет под рукой токовых клещей, то лучше тогда использовать обычный тестер. У каждого электрика, даже самоучки, должен быть в арсенале этот измеритель.

Вот мы и рассмотрели, как определить потребляемую мощность прибора по току, формуле и показаниям электросчетчика. Надеемся, предоставленные способы были для вас интересными и пригодились в самостоятельном определении параметров!

Наверняка вы не знаете:

Нравится( 0 ) Не нравится( 0 )

Источники: http://ruslanbelov.ru/elektrika/kak-opredelit-moshhnost-i-tok-elektrodvigatelya-sposoby-raschyotov/, http://www.kakprosto.ru/kak-41571-kak-opredelit-moshchnost, http://samelectrik.ru/4-sposoba-opredeleniya-potreblyaemoj-moshhnosti-elektropriborov.html