Расчет ампеража: Как рассчитать силу тока, рассчитать мощность, ампераж

Потребляемая мощность светодиодной ленты на 1 метр и всю длинну

Мощность потребления светодиодной ленты – важный параметр, необходимый для правильного выбора блока питания. Уметь определять этот параметр должен каждый мастер, работающий с LED-лентами. Примечательно, что для этого нет необходимости измерять мультиметром ток и напряжение. Достаточно ограничиться теоретическими расчётами.

Напряжение и сила тока

Как следует из курса физики, электрическая мощность (P, Вт) – это произведение тока (I, А) на напряжение (U, В). Применительно к светодиодной ленте это означает, что номинальное напряжение питания нужно умножить на ток, протекающий через светоизлучающие диоды.

Напряжение можно определить визуально. Для этого нужно взять часть LED-ленты в руки и посчитать количество светодиодов, расположенных между двумя линиями разреза:

• 3 светодиода соответствует напряжению питания 12 В;
• 6 светодиодов – 24 В;
• 60 светодиодов – 220 В от сети переменного тока через выпрямитель.

На некоторых изделиях значение напряжения нанесено непосредственно возле линии разреза. Также существуют адресные светодиодные ленты со встроенным ШИМ-модулятором и питанием от +5 В.

Величина протекающего тока зависит от типа установленных светоизлучающих диодов и их общего количества в светодиодной ленте. Самый маломощный SMD 3528 потребляет всего 20 мА, SMD 3014 – 50 мА, SMD 5050 – 60 мА, а SMD 2835 и SMD 5730 – 180 мА. В одном метре может находиться разное количество отдельных SMD-светодиодов. Плотность монтажа бывает 30, 60, 120 и 240 шт./м.

Приобретая лишь часть светодиодной ленты, спрашивайте у продавца паспортные значения мощности, тока и светового потока. Их можно найти на упаковке с бобиной.

Расчёт мощности 1 метра светодиодной ленты

Имея на руках все необходимые данные, несложно рассчитать, сколько потребляет 1 метр LED-ленты:

• U_пит – напряжение питания, В;
• I_1м – ток одного светодиода, А;
• N – количество SMD-светодиодов в 1 метре ленты, шт.;
• K – коэффициент, учитывающий количество светодиодов, включенных последовательно.

Известно, что любая LED-лента с питанием от +12 В состоит из групп светоизлучающих диодов, соединённых параллельно. В свою очередь, в каждой группе по 3 светодиода, соединённых последовательно, а значит, через них протекает одинаковый ток. Поэтому К = 3. Для светодиодной ленты, работающей от +24 В значение К = 6.

Для большей наглядности рассчитаем мощность потребления 1 метра светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м с питанием от источника +12 В:

Для некоторых других популярных изделий с питанием 12 В, мощность указана в таблице.

Расчёт мощности всей длины LED-ленты

Логично предположить, что для расчёта мощности светодиодной ленты длиной больше или меньше 1 метра, нужно полученный результат умножить на общую длину:

L – длина одного или нескольких отрезков, подключаемых к блоку питания.

К примеру, нужен блок питания, чтобы запитать 2 куска светодиодной ленты типа SMD 5050-30 шт./м длиною 2,5 и 3 метра. Мощность потребления составит:

Чтобы источник питания работал без перегрузок, необходимо полученный результат умножить на коэффициент запаса – 1,2 и округлить до ближайшего стандартного значения. В данном случае подойдёт блок питания мощностью 50 Вт.

Если необходимо посчитать, сколько электроэнергии потребляет светодиодная лента за определённый промежуток времени, то суммарную мощность придётся перевести в кВт*ч. Для этого воспользуемся формулой:

h – время, в течение которого светодиоды включены, ч.

К примеру, за 8 часов непрерывной работы светодиодная лента из предыдущего примера потребит:

В заключение хочется отметить, что мощность и светоотдача LED-лент серии «эконом», собранных на чипах SMD 5630 и SMD 5730, не соответствует заявленной. В них установлены светоизлучающие диоды с меньшим размером кристалла, а значит, и с меньшим током потребления. Поэтому, покупая дешёвую продукцию, рассчитать её мощность можно только экспериментальным путём после замера тока и напряжения.

Как высчитать амперы зная мощность и напряжение

Расчет электрического тока по мощности: формулы, онлайн расчет, выбор автомата

Проектируя электропроводку в помещении, начинать надо с расчета силы тока в цепях. Ошибка в этом расчете может потом дорого обойтись. Электрическая розетка может расплавиться под действием слишком сильного для нее тока. Если ток в кабеле больше расчетного для данного материала и сечения жилы, проводка будет перегреваться, что может привести к расплавлению провода, обрыва или короткого замыкания в сети с неприятными последствиями, среди которых необходимость полной замены электропроводки – еще не самое плохое.

Знать силу тока в цепи надо и для подбора автоматических выключателей, которые должны обеспечивать адекватную защиту от перегрузки сети. Если автомат стоит с большим запасом по номиналу, к моменту его срабатывания оборудование может уже выйти из строя. Но если номинальный ток автоматического выключателя меньше тока, возникающего в сети при пиковых нагрузках, автомат будет доводить до бешенства, постоянно обесточивая помещение при включении утюга или чайника.

Формула расчета мощности электрического тока

Согласно закону Ома, сила тока(I) пропорциональна напряжению(U) и обратно пропорциональна сопротивлению(R), а мощность(P) рассчитывается как произведение напряжения и силы тока. Исходя из этого, ток в участке сети рассчитывается: I = P/U.

В реальных условиях в формулу добавляется еще одна составляющая и формула для однофазной сети приобретает вид:

а для трехфазной сети: I = P/(1,73*U*cos φ),

где U для трехфазной сети принимается 380 В, cos φ – это коэффициент мощности, отражающий соотношение активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки.

Для современных блоков питания реактивная компонента незначительна, величину cos φ можно принимать равной 0,95. Исключение составляют мощные трансформаторы (например, сварочные аппараты) и электродвигатели, они имеют большое индуктивное сопротивление. В сетях, где планируется подключение подобных устройств, максимальную силу тока следует рассчитывать с использованием коэффициента cos φ, равного 0,8 или рассчитать силу тока по стандартной методике, а потом применить повышающий коэффициент 0,95/0,8 = 1,19.

Подставив действующие значения напряжения 220 В/380 В и коэффициента мощности 0,95, получаем I = P/209 для однофазной сети и I = P/624 для трехфазной сети, то есть в трехфазной сети при одинаковой нагрузке ток втрое меньше. Никакого парадокса тут нет, так как трехфазная проводка предусматривает три фазных провода, и при равномерной нагрузке на каждую из фаз она делится натрое. Поскольку напряжение между каждым фазным и рабочим нулевым проводами равно 220 В, можно и формулу переписать в другом виде, так она нагляднее: I = P/(3*220*cos φ).

Подбираем номинал автоматического выключателя

Применив формулу I = P/209, получим, что при нагрузке с мощностью 1 кВт ток в однофазной сети будет 4,78 А. Напряжение в наших сетях не всегда равно в точности 220 В, поэтому не будет большой ошибкой силу тока считать с небольшим запасом как 5 А на каждый киловатт нагрузки. Сразу же видно, что в удлинитель, промаркированный «5 А», утюг мощностью 1,5 кВт включать не рекомендуется, так как ток будет в полтора раза превышать паспортную величину. А еще сразу можно «проградуировать» стандартные номиналы автоматов и определить, на какую нагрузку они рассчитаны:

• 6 А – 1,2 кВт;
• 8 А – 1,6 кВт;
• 10 А – 2 кВт;
• 16 А – 3,2 кВт;
• 20 А – 4 кВт;
• 25 А – 5 кВт;
• 32 А – 6,4 кВт;
• 40 А – 8 кВт;
• 50 А – 10 кВт;
• 63 А – 12,6 кВт;
• 80 А – 16 кВт;
• 100 А – 20 кВт.

С помощью методики «5 ампер на киловатт» можно оценить силу тока, возникающую в сети при подключении бытовых устройств. Интересуют пиковые нагрузки на сеть, поэтому для расчета следует использовать максимальную потребляемую мощность, а не среднюю. Эта информация содержится в документации на изделия. Вряд ли стоит самому рассчитывать этот показатель, суммируя паспортные мощности компрессоров, электродвигателей и нагревательных элементов, входящих в устройство, так как есть еще такой показатель, как коэффициент полезного действия, который придется оценивать умозрительно с риском сильно ошибиться.

При проектировании электропроводки в квартире или загородном доме не всегда доподлинно известны состав и паспортные данные электрооборудования, которое будет подключаться, но можно воспользоваться ориентировочными данными обычных для нашего быта электроприборов:

• электросауна (12 кВт) — 60 А;
• электроплита (10 кВт) — 50 А;
• варочная панель (8 кВт) — 40 А;
• электроводонагреватель проточный (6 кВт) — 30 А;
• посудомоечная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
• стиральная машина (2,5 кВт) — 12,5 А;
• джакузи (2,5 кВт) — 12,5 А;
• кондиционер (2,4 кВт) — 12 А;
• СВЧ-печь (2,2 кВт) — 11 А;
• электроводонагреватель накопительный (2 кВт) — 10 А;
• электрочайник (1,8 кВт) — 9 А;
• утюг (1,6 кВт) — 8 А;
• солярий (1,5 кВт) — 7,5 А;
• пылесос (1,4 кВт) — 7 А;
• мясорубка (1,1 кВт) — 5,5 А;
• тостер (1 кВт) — 5 А;
• кофеварка (1 кВт) — 5 А;
• фен (1 кВт) — 5 А;
• настольный компьютер (0,5 кВт) — 2,5 А;
• холодильник (0,4 кВт) — 2 А.

Потребляемая мощность осветительных приборов и бытовой электроники невелика, в целом суммарную мощность осветительных приборов можно оценить в 1,5 кВт и автомата на 10 А на группу освещения достаточно. Бытовая электроника подключается к тем же розеткам, что и утюги, дополнительные мощности резервировать для нее нецелесообразно.

Если просуммировать все эти токи, цифра получается внушительная. На практике, возможности подключения нагрузки ограничивает величина выделенной электрической мощности, для квартир с электрической плитой в современных домах она составляет 10 -12 кВт и на квартирном вводе стоит автомат номиналом 50 А. И эти 12 кВт надо распределить, учитывая то, что самые мощные потребители сосредоточены на кухне и в ванной комнате. Проводка будет доставлять меньше поводов для беспокойства, если разбить ее на достаточное количество групп, каждая со своим автоматом. Для электроплиты (варочной панели) делается отдельный ввод с автоматом на 40 А и устанавливается силовая розетка с номинальным током 40 А, ничего больше туда подключать не надо. Для стиральной машины и другого оборудования ванной комнаты делается отдельная группа, с автоматом соответствующего номинала. Эту группу обычно защищают УЗО с номинальным током на 15% большим, чем номинал автоматического выключателя. Отдельные группы выделяют для освещения и для настенных розеток в каждой комнате.

На расчет мощностей и токов придется потратить некоторое время, но можно быть уверенным, что труды не пропадут даром. Грамотно спроектированная и качественно смонтированная электропроводка – залог комфорта и безопасности вашего жилища.

Как узнать амперы и ватты

На данный момент, чтобы посчитать суммарное количество используемого оборудования в электроцепи, подобрать электросчетчик или измерить изоляцию нужно уметь переводить величины и знать, что это такое. О том, как посчитать амперы, зная мощность и напряжение, понять потребление энергии аппаратом и сделать перевод миллиампер в ватты далее.

Что такое вольты, амперы и ватты

Вольт является измерительной электропотенциальной единицей, электронапряжением и электродвижущей силой. Считается величиной электронапряжения на проводниковом конце, которая необходима, для того чтобы выделить тепло с мощностью в 1 вт при постоянном электротоке, протекающим через проводниковый элемент, равный амперажу.

Ампер считается измерительной единицей электротока в международной системе или же силой электротока, проникающей через проводниковый элемент в количестве один кулон за одну секунду.

Ватт является измерительной мощностной единицей, а также тепловым потоком, потоком звуковой энергии, активной и полной мощностью переменного электротока. Все это скалярные измерительные единицы в международной системе.

Обратите внимание! Для их подсчета используются специальные формулы. Так, чтобы найти электронапряжение, измеряемое в вольтах, необходимо электрическое поле поделить на заряд, перемещаемый по участку электроцепи. Чтобы отыскать электроток, стоит напряжение поделить на проводниковое сопротивление, а чтобы отыскать мощность необходимо умножить напряжение на токовую силу или же двойное значение силы тока умножить на сопротивление. Также есть возможность поделить двойное значение напряжение на сопротивление.

Подсчет ампеража, зная мощность и напряжение

Узнать количество электротока через мощность с напряжением можно, поделив второе на первое. Чтобы было удобно считать, можно использовать миллиамперы и киловатты. Также есть формула, при которой нужно поделить напряжение на сопротивление или же мощность на сопротивление, а затем вычислить квадратный корень из полученной суммы. Стоит указать, что сегодня можно использовать специальный онлайн-калькулятор, где нужно будет только подставить известные скалярные измерительные величины.

Сколько ампер потребляет устройство

Отвечая на вопрос, как узнать амперы, стоит указать, что это можно при помощи устройства под названием амперметр, также как рассчитать ватты зная вольт и ампер. Простым единичным измерением можно не только узнать количество потребляемой энергии, но и перевести полученное значение в другие величины, скорректировать планировку проводки, купить более мощный электросчетчик и другое. Также можно узнать эту информацию, открыв руководство к эксплуатации.

Обратите внимание! Нередко, все необходимые данные прописаны на самой коробке или технических характеристиках на сайте производителя. Часто информация указана в квт и ее посредством конвертора легко можно перевести в ампераж. Еще одним простым вариантом, как определить потребление энергии и ампераж, будет изучение электросчетчика или автоматического выключателя потребителя. Но, в таком случае, необходимо подключать только один прибор к сети.

В противном случае, узнать и рассчитать данные показатели электроэнергии будет почти невозможно. Интересно, что в новых моделях электросчетчика подобная информация имеет место быть о каждом подключенном аппарате в сети.

Как перевести миллиамперы в ватты

Миллиамперы — подвеличина, равная 0,001. Так, в одном А находится 1000 мА. Сделать перевод величин, используя имеющиеся цифры, можно при помощи калькулятора или умножением на приведенное значение. К примеру, чтобы посчитать, сколько будет 0,7 А в мА нужно умножить 0,7 на 1000. В итоге выйдет 70 мА.

Что касается использования калькулятора, нужно в соответствующие поля вставить исходные показатели и нажать кнопку. Использовать эту систему можно тогда, когда есть большие цифры.

Как перевести Вт в Ом

На сегодняшний день отыскать удобный конвектор переводов несложно. По сети их существует множество и каждый из них работает в автоматическом дистанционном режиме. Все, что нужно от пользователя, это ввести запрашиваемые цифры, прежде чем начать подключать оборудование в сеть. Стоит указать, что существуют разные конвекторы. Некоторые переводят данные ватты, а некоторые сразу в омы. Перевести же ватты в омы без его помощи можно, используя простой пример, приведенный ниже.

В целом, для того чтобы узнать необходимые данные, нужно использовать приведенные выше формулы или применить для этой работы онлайн конвектор. Данные измерительные величины помогут посчитать используемую энергию конкретным аппаратом и произвести другие расчеты в области электрики.

Как рассчитать амперы

При создании и ремонте электрической сети питания необходимо уточнение базовых параметров: тока, напряжения, мощности, сопротивления. Такие действия выполняют перед подключением нагревательных приборов, станков, других мощных потребителей. В данной публикации рассказано о том, как рассчитать амперы и другие характеристики без ошибок.

Электрический ток

Для простоты электрические параметры часто объясняют на примере перемещения воды по трубам. Данным термином, выраженным в амперах (А), обозначают скорость передвижения электронов в проводнике. Препятствия для жидкости создают малые размеры и дистанция транспортной системы. На сопротивление электрическому току оказывают влияние:

• наличие свободных электронов, химическая чистота материала;
• площадь поперечного сечения (длина) провода;
• температурные условия.

О напряжении, токе и мощности

Продолжив аналогии с водой, напряжение можно сравнить с давлением в магистрали. По мере увеличения разницы потенциалов (вольтаж) получают большую силу электрического тока при остальных равных условиях. Если подключить в цепь лампу накаливания, будет видно, как соответствующим образом изменяется свечение спирали.

Мощность – это комплексный показатель, определяющий потребляемую энергию. Его рассчитывают с учетом приложенного напряжения и тока в цепи.

Как рассчитать число ампер в сети

На практике применяют разные схемы вычислений. В частности, пользуются автоматизированными программами (калькуляторами). Такие инструменты предлагают бесплатно специализированные сайты в режиме онлайн. Ниже представлены формулы и примеры, которые помогут рассчитывать электрические параметры самостоятельно.

Как узнать ток, зная мощность и напряжение

Источник питания постоянного тока (аккумулятор) обеспечивает напряжение на выходе 12 Вольт. Известна мощность потребления – 2 Вт. Как рассчитать ампераж, показано на примере:

К сведению. Для удобства на практике применяют дробные и кратные величины. В данном примере – 167 мА (миллиампер).

Как узнать напряжение, зная силу тока

Выше показано, как посчитать амперы, зная мощность и напряжение. Эту же формулу используют для обратного действия. Если сила тока равна 200 мА, при мощности 2 Вт в точках измерения, прибор покажет следующее напряжение:

U = P/I = 2/0,2 = 10 V.

Как рассчитать мощность, зная силу тока и напряжение

Результат можно вычислить с помощью следующего примера:

P = I*U = 0,2 * 10 = 2 Вт.

В левой части рисунка приведена формула для расчета механической мощности:

• А – полезная работа в Джоулях;
• t – временной период, за который выполнена эта операция.

Как определить мощность цепи, имея тестер сопротивления

В реальных условиях существенное влияние оказывает электрическое сопротивление проводника. Выбрав соответствующий режим, можно узнать действительное значение с помощью мультитестера. Переключатель устанавливают в положение, которое соответствует определенному диапазону. Переходят от больших значений к малым до появления индикации на экране.

При R=20 Ом, зная силу тока I= 200 мА, мощность вычисляют по следующей формуле:

P = I2*R = 0,04*20 = 0,8 Вт.

При необходимости уточняют напряжение:

U = I*R = 0,2*20 = 4 V.

Формула расчета сечения провода

Площадь сечения цилиндрического проводника вычисляют по стандартной геометрической формуле подсчета:

где:

К сведению. Для измерения провода используют микрометр или штангенциркуль.

При отсутствии специализированных инструментов узнавать размер можно с применением подручных средств. Взяв карандаш или другую подходящую основу с одинаковой шириной по продольной оси, наматывают последовательно провод. Приложив конструкцию к линейке, уточняют длину. Делением на количество витков получают диаметр проводника. Далее пользуются рассмотренной выше формулой.

Таблица ватт ампер для выбора сечения проводников по максимальному току (суммарной мощности потребления)

Расчет электрических цепей онлайн и основная формула расчета

Наверное, каждый кто делал или делает ремонт электрики сталкивался с проблемой определения той или иной электрической величины. Для кого-то это становится настоящим камнем преткновения, а для кого-то все предельно ясно и каких-либо сложностей при определении той или иной величины нет. Данная статья посвящена именно первой категории – то есть для тех, кто не очень силен в теории электрических цепей и тех показателей, которые для них характерны.

Итак, для начала вернемся немного в прошлое и постараемся вспомнить школьный курс физики, касательно электрики. Как мы помним, основные электрические величины определяются на основании всего одного закона – закона Ома. Именно этот закон является базой проведения абсолютно для любых расчетов и имеет вид:

Отметим, что в данном случае речь идет о расчете самой простейшей электрической цепи, которая выглядит следующим образом:

Подчеркнем, что абсолютно любой расчет ведется именно посредством этой формулы. То есть путем не сложных математических вычислений можно определить ту или иную величину зная при этом два иных электрических параметра. Как бы там ни было, наш ресурс призван упростить жизнь тому кто делает ремонт, а поэтому мы упростим решение задачи определения электрических параметров, вывив основные формулы и предоставив возможность произвести расчет электрических цепей онлайн.

Как узнать ток зная мощность и напряжение?

В данном случае формула вычисления выглядит следующим образом:

Расчет силы тока онлайн:

(Не целые числа вводим через точку. Например: 0.5)

Как узнать напряжение зная силу тока?

Для того, чтобы узнать напряжение, зная при этом сопротивление потребителя тока можно воспользоваться формулой:

Расчет напряжения онлайн:

Если же сопротивление неизвестно, но зато известна мощность потребителя, то напряжение вычисляется по формуле:

Определение величины онлайн:

Как рассчитать мощность зная силу тока и напряжения?

Здесь необходимо знать величины действующего напряжения и действующей силы тока в электрической цепи. Согласно формуле предоставленной выше, мощность определяется путем умножения силы тока на действующее напряжение.

Расчет цепи онлайн:

Как определить потребляемую мощность цепи имея тестер, который меряет сопротивление?

Этот вопрос был задан в комментарие в одном из материалов нашего сайта. Поспешим дать ответ на этот вопрос. Итак, для начала измеряем тестером сопротивление электроприбора (для этого достаточно подсоединить щупы тестера к вилке шнура питания). Узнав сопротивление мы можем определить и мощность, для чего необходимо напряжение в квадрате разделить на сопротивление.

Формула расчета сечения провода и как определяется сечение провода

Довольно много вопросов связано с определением сечения провода при построении электропроводки. Если углубиться в электротехническую теорию, то формула расчета сечения имеет такой вид:

Конечно же, на практике, такой формулой пользуются довольно редко, прибегая к более простой схеме вычислений. Эта схема довольно проста: определяют силу тока, которая будет действовать в цепи, после чего согласно специальной таблице определяют сечение. Более детально по этому поводу можно почитать в материале – «Сечение провода для электропроводки»

Приведем пример. Есть бойлер мощностью 2000 Вт, какое сечение провода должно быть, чтобы подключить его к бытовой электропрводке? Для начала определим силу тока, которая будет действовать в цепи:

Как видим, сила тока получается довольно приличной. Округляем значение до 10 А и обращаемся к таблице:

Таким образом, для нашего бойлера потребуется провод сечением 1,7 мм. Для большей надежности используем провод сечением 2 или 2,5 мм.

Рекомендуем ознакомиться:

Как рассчитать мощность, силу тока и напряжение: принципы и примеры расчета для бытовых условий

Владельцы квартир, частных домов и других электрифицированных объектов часто сталкиваются с вопросом определения значений основных электрических величин, так как рассчитать мощность по допустимой силе тока и известному напряжению или решить обратную задачу не очень просто.

Прямое применение известного закона Ома без учета особенностей бытовых сетей и приборов может привести к неверному результату.

В этом материале мы разберемся, что такое мощность и расскажем о том, как вычислить этот показатель.

Основные понятия величин

Для электрического тока существует известные зависимости между основными величинами, такими как сила (I, ампер), напряжение (U, вольт), мощность (P, ватт) и сопротивление цепи (R, ом). Обычно, для решения реальных задач, используют первые три параметра, каждый из которых на практике имеет свои нюансы.

Сила электрического тока

Расчет достаточного сечения жил и номинала автоматического выключателя для конкретной ветки электросети проводят согласно значению максимально возможной для этого участка силы тока. Это необходимо для предотвращения ситуации возгорания проводки, что часто приводит к возникновению пожара.

Рабочие параметры автоматов и УЗО выбирают согласно нормативным требованиям. Для определения допустимого сечения жил в зависимости от максимально возможной силы тока необходимо использовать таблицу, предоставленную производителем продукции, потому что кабеля чаще всего произведены по ТУ, а не по ГОСТ.

Так как рассчитать силу электрического тока можно по потребляемой приборами мощности и напряжению сети, то необходимо правильно определить значения этих двух показателей.

Напряжение в бытовых сетях

Многие владельцы квартир считают, что стандартное напряжение в фазе для бытовых нужд приблизительно равно 220 В. В большинство случаев это действительно так. Хотя по ГОСТ 29322-2014 с 01.10.2015 в пределах Российской Федерации должен был произойти переход на совместимую со странами ЕЭС систему 230 В.

Отклонение в 5% от эталона является допустимым на любой срок, а 10% – на период, не превышающий 1 час. Таким образом по старым правилам значение напряжения может колебаться в диапазоне от 198 до 242 В, а по действующему ГОСТу – от 207 до 253 В.

Также есть случаи, когда напряжение в сети длительное время значительно ниже нормативного. Такая ситуация возникает тогда, когда суммарная мощность подключенных к ветке электроприборов гораздо выше запланированной и при включении большинства из них происходит “просадка сети”.

Эта проблема возникает в зоне ответственности организаций, отвечающих за поставку электроэнергии, и связана она с перегрузкой распределительных трансформаторов, изношенностью подстанций или с недостаточным сечением проводов.

Для выяснения значения реального напряжения нужно периодически проводить замеры с использованием вольтметра. Если показатели сильно “гуляют”, то необходимо применение стабилизатора или более дорогого преобразователя с функцией накопителя электроэнергии.

Нюансы в понятии мощности электроприборов

Все потребляющие электричество устройства имеют такой параметр как мощность. Чем больше этот показатель, тем больше энергии забирает прибор из цепи.

Всего существует три вида мощности:

• Активная (P). Характеризует скорость перевода электрической энергии в иной вид, например электромагнитный или тепловой. Ее нужно учитывать при расчете необратимых затрат электроэнергии, а значит, и стоимости работы прибора. Единица измерения – Вт.
• Реактивная (Q). Характеризует энергию, которая приходит от источника (трансформатора) к реактивным элементам потребителя (конденсаторы, обмотки двигателя), но потом практически мгновенно возвращается к источнику. Единица измерения – Вт или вар (расшифровка – вольт-ампер реактивный).
• Полная (S). Характеризует нагрузку, которую потребитель налагает на элементы цепи. Ее используют при вычислении площади сечения кабеля и выборе номинала автоматов, то есть расчет силы тока производят по полной мощности всех подключенных в цепь электроприборов. Единица измерения – Вт или V*A (В*А – вольт амперы).

Все эти параметры можно пересчитать через угол сдвига фаз, который возникает между вектором напряжения и током (f):

К бытовым устройствам, у которых полная мощность может существенно превышать активную, относят холодильники, стиральные машины, люминесцентные и некоторые энергосберегающие лампы, а также блоки силовой электроники.

Также есть такое понятие как пиковая или стартовая мощность. Дело в том, что для разгона двигателей требуется гораздо больше усилий, чем для поддержания их вращения. Поэтому при включении таких приборов как холодильник или стиральная машина происходит кратковременный всплеск нагрузки на участке цепи.

Стартовые токи могут быть выше рабочих в несколько раз. При расчете необходимого сечения кабелей и подборе номинала автомата следует это учитывать.

Для этого нужно определить прибор с наибольшей разницей стартовой и рабочей мощности и добавить ее к общему значению. Стартовые токи остальных устройств можно не учитывать, так как вероятность одновременного срабатывания на включение двигателей у разных потребителей практически равна нулю.

Линейные и фазные соотношения

Сейчас получила распространение практика подключения бытовых объектов к трехфазным электросетям.

Это обосновано по следующим причинам:

• Значительное потребление электроэнергии. В этом случае подведение однофазной сети большой мощности будет очень нерационально по причине большого сечения кабеля и высокой материалоемкости трансформатора.
• Наличие приборов, работающих от трех фаз. Реализация схемы подключения такого устройства к однофазной цепи не очень проста и чревата помехами, которые возникают, например, при старте асинхронного двигателя.

Существует два способа подключения трехфазных приборов – “звезда” и “треугольник”.

В цепях типа “звезда” линейные и фазные токи идентичны, а линейное напряжение больше фазного в 1,73 раза:

Эта формула объясняет известное соотношения напряжений для бытовых и низковольтных промышленных сетей частоты 50 Гц: 220 / 380 В (по новому ГОСТу: 230 / 400 В).

При соединении типа треугольник, наоборот, напряжение совпадает, а линейные токи больше фазных:

Эти формулы можно применять только при симметричной нагрузке фаз. Если потребление тока по кабелям отличается (несимметричный приемник), то расчеты проводят с использованием правил векторной алгебры, а возникающий выравнивающий ток компенсируют за счет нейтрального провода. Однако для сетей с подключенными бытовыми приборами такие случаи редки.

Взаимосвязь основных величин

Самая распространенная задача, с которой сталкиваются рядовые потребители, заключаются в расчетах реально действующей силы тока. Так как же правильно рассчитать ампераж по известным значениям напряжения и мощности? Решить ее необходимо при обосновании значений сечения жил и номинала автомата, имея техническую информацию об устройствах, которые будут в эту цепь запитаны.

После вычисления силы тока часто выбирают кабеля с наименьшим допустимым сечением. Однако это не всегда правильно, так как такое решение приводит к существенным ограничениям при необходимости добавления новых электроприборов в сеть.

Иногда необходимо провести обратные вычисления и определить какой суммарной мощности можно подключить приборы при известном напряжении и максимально допустимой силе тока, которая ограничена уже существующей проводкой.

Решить эти две задачи для однофазной цепи можно с помощью простой формулы:

где S – суммарная полная мощность всех электропотребителей.

Для решения задачи расчета силы тока по известным или вычисленным значениям мощности и напряжения в трехфазной цепи надо знать суммарную нагрузку, налагаемую на каждую фазу.

И необходимое сечение жил кабеля, и минимально допустимый номинал автомата подбирают по самой загруженной линии, считая что:

Допустимую мощность для каждой из фаз можно вычислить по следующей формуле:

Как рассчитать силу тока – практические советы для домашнего электрика

Для подбора кабеля, сечения проводов, выключателей защиты, следует вычислить силу тока. Проводка, автоматы с неверно подобранными показателями опасны: может случиться замыкание и пожар.

Говоря об электроприборах, сети, прежде всего упоминают о напряжении. Его величина указывается в вольтах (В), обозначается U. Показатель напряжения зависит от нескольких факторов:

• материала проводки;
• сопротивления прибора;
• температуры.

Один из главных показателей электричества — напряжение

Различают виды напряжения – постоянное и переменное. Постоянное, если на один конец цепи поступает отрицательный потенциал, на другой – положительный. Самый доступный пример постоянного напряжения – батарейка. Нагрузку подключают, соблюдая полярность, иначе можно повредить устройство. Постоянный ток невозможно без потерь передать на значительные расстояния.

Переменный ток возникает, когда постоянно меняется его полярность. Количество изменений называют частотой, измеряется в герцах. Переменные напряжения возможно передавать очень далеко. Используют экономически выгодные трехфазные сети: в них минимальные потери электроэнергии. Они выполнены четырьмя проводами: три фазных и нулевой. Если посмотреть на линию электропередач, увидим 4 провода между столбами. От них к дому подводят два – фазный ток 220 В. Если подключить 4 провода, потребитель получит линейный ток 380 В.

Характеристика электричества не ограничивается напряжением. Важна сила тока в амперах (А), обозначение – латинская I. В любом месте цепи она одинакова. Для измерения служат амперметр, миллиамперметр, мультиметр. Ток бывает очень большой, тысячи ампер, и маленький – миллионные части ампер. Малую силу измеряют миллиамперами.

Амперметр служит для измерения силы тока

Движение электричества по любому материалу вызывает сопротивление. Оно выражается омами (Ом), обозначается R или r. Сопротивление зависимо от сечения и материала проводника. Чтобы охарактеризовать сопротивление разных материалов, употребляется термин удельное сопротивление. Медь характеризуется меньшим сопротивлением, чем алюминий: 0,017 и 0,03 Ом соответственно. У короткого провода сопротивление меньше, чем у длинного. Толстый провод отличается от толстого меньшим сопротивлением.

Характеристика любого прибора содержит указания мощности (ватты (В) или киловатты (кВт). Мощность обозначают P, зависит от напряжения и тока. Из-за сопротивления проводки энергия частично теряется – от источника требуется ток больше необходимого.

При двух известных величинах всегда можно найти третью. Для вычислений наиболее часто пользуются законом Ома с тремя величинами: силой тока, напряженим, сопротивлением: I=U/R.

Он применяется для цепи с нагрузкой из ТЭНов, лампочек, резисторов, имеющих активное сопротивление.

Если имеются катушки, конденсаторы, это уже реактивное сопротивление, обозначают X. Катушки создают индуктивное (XL), конденсаторы – емкостное сопротивление (XC). Сила тока рассчитывается с применением формулы, в основе которой также закон Ома: I=U/X.

Прежде определяют индуктивное и емкостное сопротивления, они вместе составляют реактивное сопротивление (C+L).

Индуктивное вычисляется: XC=1/2πfC. Для расчета емкостного используем формулу XL=2πfL.

Формулы содержат обозначения, требующие объяснения: π=3,14, f – это частота. По ним вычисляется ток, если имеется катушка или конденсатор.

Прокладывая электропроводку, предварительно следует узнать силу тока. Ошибки чреваты неприятностями – проводка, розетки плавятся. Если он фактически превышает расчетный, проводка нагревается, плавится, происходит обрыв или замыкание. Ее приходится менять, но это не самое неприятное – возможен и пожар.

При монтаже проводки необходимо знать силу тока

Ток сети для практических потребностей находят, зная мощность приборов: I=P/U, где P – мощность потребителя. В реальности учитывается коэффициент мощности – cos φ. Для однофазной сети: I = P/(U∙cos φ),

трехфазной – I = P/(1,73∙U∙cos φ).

Для одной фазы U принимают 220, для трех – 380. Коэффициент большинства приборов 0,95. Если подключают электродвигатель, сварку, дроссель, коэффициент 0,8. Подставляя 0,95, для однофазной сети выходит:

I = P/209, трехфазной – I = P/624. Если коэффициент 0,8, для двух проводов: I = P/176, для четырех: I = P/526.

Трехфазный ток меньше втрое, нагрузка распределяется поровну между фазами. Подсчитывая нагрузку, предусматривают запас 5%, для двигателей, сварочных агрегатов – 20%.

Приборы иногда используют одновременно. Чтобы вычислить нагрузку, суммируют токи устройств. Подход возможен, если они имеют схожий коэффициент мощности. Для потребителей с разными коэффициентами используют средний показатель. Иногда к трехфазной системе подключают однофазные и трехфазные изделия. Вычисляя ток, складывают все нагрузки.

Ток, протекающий по проводке, нагревает ее. Степень нагрева зависит от его силы и сечения проводки. Правильно подобранный греется несильно. Если ток имеет большую силу, проводка недостаточное сечение, она сильно нагревается, изоляция плавится, возможен пожар. Для правильного подбора сечения пользуются таблицами ПУЭ.

Сечение провода и сила тока определяют степень нагрева проводки

Предположим, требуется подключить электрокотел 5 кВт. Используем медный трехжильный кабель в рукаве. Проводим вычисления: 5000/220 = 22,7. Подходящее значение в таблице 27 А, сечение 4 мм2, диаметр – 2,3 мм. Сечение всегда выбирают с небольшим запасом для полной гарантии. Теперь есть уверенность, что провода не перегреются, не загорятся.

Для защиты сети пользуются плавкими предохранителями. Они работают так, что при некоторой силе тока предохранитель плавится и разрывает цепь. Поэтому гвоздь или первый попавшийся медный провод вместо предохранителя использовать нельзя, когда-нибудь это приведет к серьезным проблемам. Если нужного предохранителя нет, используют медный провод подходящего диаметра, пользуясь таблицей.

Плавкие предохранители постепенно уходят, им на смену пришли автоматические выключатели. Выбрать их не так просто, как кажется. Допустим, проводка рассчитана на 22 А, ближайший автомат на 25 А. Значит, ставить его? Оказывается, нет. Обозначение С25 вовсе не значит, что при 26 амперах он разорвет цепь. Даже если нагрузка превысит значение в полтора раза, он моментально не отключит сеть. Нагреется и сработает минуты через две.

Ставить нужно автомат меньшего номинала. Ближайший – С16. Он может отключить сеть при 17 А и при 24, и никто не скажет, сколько времени пройдет. На срабатывание влияет много факторов. Устройство имеет две защиты – электромагнитную и тепловую. Электромагнитная защита отключает сеть за 0,2 секунды при значительной перегрузке.

Следует выбирать автомат, срабатывающий при возможно меньшей силе тока.

Еще один вид устройств отключения – УЗО. Он лишен тепловой и электромагнитной защиты. Указанный номинал служит, чтобы определять ток, который выдержит УЗО без повреждений. Так что логично после УЗО поставить автомат на максимальный ток. Существуют приборы защиты, представляющие симбиоз автомата с УЗО – дифавтоматы.

ТЕХНОЛОГИИ ОБМАНА: СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ MMA

Статья бренд-менеджера ТМ BestWeld Шкляревского Ю.

ТЕХНОЛОГИИ ОБМАНА: СВАРОЧНЫЕ АППАРАТЫ MMA

Сварка штучным электродом на просторах бывшего СССР имеет традиционное отечественное название — Ручная Дуговая Сварка, или сокращенно РДС. В западном мире и среди соотечественников, приступивших к освоению этой технологии не так давно, распространено англоязычное название MMA (от Manual Metal Arc – в буквальном переводе «ручная дуговая сварка металлов»). Речь идет абсолютно об одном и том же процессе.

Китайская промышленная революция сделала сварочное оборудование доступным для сотен миллионов людей с точки зрения цены. А применение инверторных технологий резко снизило уровень требований к уровню подготовки сварщика и к мощности источника электропитания. В итоге со второй половины нулевых годов мировой рынок инструмента потряс настоящий бум сварочного оборудования. В первую очередь, MMA: не менее 9 из 10 аппаратов, приобретаемых в розницу в нашей стране, относятся именно к ручной дуговой сварке штучным электродом. Сегодня сварочный аппарат еще не сравнялся по распространенности с молотком или дрелью, но уже точно превзошел некоторые виды электроинструмента и другого традиционного оборудования для строительства и ремонта. Тем не менее, разбираться в этом непростом оборудовании потребители лучше не стали. Чем беззастенчиво пользуются недобросовестные розничные торговцы и даже отдельные производители и импортеры.

НЕОДИНАКОВЫЙ ОДИНАКОВЫЙ СВАРОЧНЫЙ ТОК: ОДИН ВАРИТ, ДРУГОЙ НЕТ

Одной из немногих характеристик сварочного аппарата, в которых потребители разбираются хорошо (или думают, что разбираются), является диапазон сварочного тока. Причем главной является именно верхняя граница диапазона. Даже не искушенному в электрических процессах человеку понятно, что чем больше сила тока, выдаваемая аппаратом, тем лучше. По крайней мере, тем легче будет идти сварочный процесс.

Зерно разумного в таком предположении есть, но в целом оно ошибочно. Любой продавец в магазине сварочного оборудования пояснит, что чем выше сила максимального тока, тем больше диаметр электрода, который можно использовать с данным аппаратом. Подбор типа и диаметра электрода зависит от многих параметров, но непрофессиональным сварщикам обычно рекомендуют электроды АНО-21 или МР-3 из расчета диаметра «1 к 1»: чтобы диаметр электрода приблизительно был равен толщине свариваемого металла. Отсюда и выбор аппарата по току: ориентировочно 40-50А сварочного тока на 1 мм диаметра электрода. Еще раз, обе эти «методики» расчета – и диаметра электрода, и тока, требуемого для работы им — очень неточные. Зато просты и доступны для человека с ограниченным опытом или вообще без него. Именно ими, а не справочными таблицами, пользуется большинство обученных продавцов в профильных магазинах.

И вот покупатель определился с решением: будет варить электродом до 4,0 мм включительно. Значит, аппарат нужен, чтобы выдавал 160-200А сварочного тока. В магазин пришли 2 соседа по дачам. Один берет «по-минимуму» — аппарат на 160А. Второй с запасом – на 200А. Благо, разница в цене незначительна. Производитель первого заявляет, что аппарат справится с электродом до 4,0 мм, второго – до 5,0 мм.

Оба покупателя остаются довольными до того момента, пока решают попробовать свои аппараты в деле на электродах 4,0 мм. И вот тут вдруг обнаруживается удивительный сюрприз: поочередно подключаемые к одному и тому же источнику питания, аппарат с пределом в 160А 4,0-мм электрод «тянет». А аппарат с заявленным пределом в 200А 4,0-мм электрод поджигает, но дугу вести не дает – сразу обрывает. Про 5,0-мм электрод и говорить нечего. Расстроенный покупатель идет в сервисный центр, где его аппарат ставят на стенд и наглядно демонстрируют, что тот выдает даже больше заявленных 200А. Может, все 250А. Так что к аппарату претензий быть не может, и проблемы нужно искать где-то еще: в источнике электропитания, используемых электродах или вообще в том месте, откуда руки растут. Как же такое возможно???

Точно так же, как при игре в наперстки или обмене валюты с рук. Хотя иногда у поставщика оборудования нет заведомого умысла обмануть покупателя. Возможно, выдача менее мощного оборудования за более мощное происходит вследствие элементарной безграмотности. Но нередко, если верить менеджерам китайских заводов, это прямое указание российских (а также украинских, азиатских, ближневосточных, африканских и многих других) импортеров.

Оптимальный режим работы при сварке штучным электродом подразумевает ведение электрода на расстоянии от поверхности свариваемого металла, приблизительно равном диаметру электрода. (Точно выдерживать это расстояние, конечно, невозможно, но с опытом получается неплохо). Для поддержания дуги, т.е. перетекания электрического тока, требуется электрическое напряжение. И не какое-нибудь, а строго определенное. Рабочее сварочное напряжение регламентируется отечественными и международными стандартами. Оно должно составлять:

Uсв=20+0,04*Iсв, 

где Iсв – сварочный ток.

Несложно подсчитать, что для тока 160А сварочное напряжение должно составлять 26,4В, а для тока 200А – 28В. Практически на любом сварочном аппарате ММА можно обнаружить табличку, обычно отпечатанную прямо на корпусе, где обязательно указаны эти два показателя – сварочного тока (I2) и сварочного напряжения (U2). Увы, не факт, что они отражают действительные возможности аппарата. Также как данные в техническом паспорте, на упаковке, ценнике, в описании в Интернете и т.д.

Именно тот максимальный ток, для которого сварочный аппарат способен обеспечить предписываемое стандартом сварочное напряжение, и является его фактическим максимальным током. Иначе этот показатель называют максимальным номинальным током сварочного аппарата, или просто номинальным током аппарата. Так что, если ваш аппарат «не тянет» электрод, проверить нужно не только выдаваемый им сварочный ток, но и выдаваемое при этом сварочное напряжение.

Если последнее недотягивает до положенного по стандарту уровня пару вольт, аппарат расчетным электродом варить будет. Электрод придется вести ближе к свариваемому металлу, т.е. поддерживать более короткую дугу. Это неудобно и чревато непроизвольным «чирканьем». Но все-таки для опытного сварщика не смертельно – шов положить получится, хотя и не без мучений. При сварочном напряжении ниже 20 Вольт вести 3-4 мм электродом дугу не удастся в принципе. Она будет разрываться при попытке минимально приподнять электрод над поверхностью металла.  

«Зачем же так делать аппараты?» — наивный вопрос. Чтобы сэкономить на комплектующих. Чаще всего с умыслом привлечь покупателя, выдавая менее мощный аппарат за более мощный. Ведь величина номинального тока сварочного аппарата всецело зависит от источника питания  и его собственной мощности. А собственная мощность определяется мощностью основных компонентов самого аппарата: высокочастотного трансформатора, конденсаторов, транзисторов, реле. Естественно, чем мощнее компонент, тем дороже.

Если мощности источника питания недостаточно для обеспечения выходной мощности аппарата (произведение сварочного тока на сварочное напряжение), то, конечно, даже самая добросовестная комплектация аппарата ситуацию не спасет. Однако если в аппарат вставлены компоненты, не способные обеспечить заявленную мощность на выходе, то тут уж возможности источника питания ни при чем. Хоть к гидроэлектростанции подключай, а повысить мощность на выходе не удастся. Но… можно изменить параметры схемы аппарата так, чтобы при достижении предела выходной мощности аппарата ток еще можно было бы увеличить. За счет чего? За счет дальнейшего снижения сварочного напряжения, естественно. По стандарту положено: 160А*26,4В=4,24кВт. А можно эту же мощность разложить по-другому: 200A*21,2В=4,24кВт. Вот и получится, что в первом случае аппарат на 160А – это действительно аппарат на 160А. Он и электрод 4,0 мм будет плавить нормально. Во втором случае аппарат на 200А в действительности рассчитан на меньший номинальный сварочный ток. На какой именно, можно выяснить экспериментальным путем, одновременно замеряя сварочный ток и сварочное напряжение. 

НЕОДИНАКОВЫЙ ОДИНАКОВЫЙ СВАРОЧНЫЙ ТОК-2, ИЛИ ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА (ВАХ)

Сложновато? Если нет, то об этом же еще более сложно, зато наглядно. Я имею ввиду вольт-амперные характеристики аппаратов, а если точнее, параметров выдаваемой ими сварочной дуги (это не одно и тоже, но для простоты понимания будем считать, что одно). 

Режим обеспечения аппаратом сварочного тока и соответствующего сварочного напряжения обеспечивается только в определенном диапазоне выдаваемого сварочного тока. Этот диапазон называется рабочим диапазоном сварочного тока аппарата – на рис. соответствует отрезку «B». В пределах этого диапазона сварочное напряжение с изменением сварочного тока изменяется незначительно – по упомянутой выше формуле 20+0,04*Iсв. Получается, что разница между сварочными токами 160А и 200А составляет 40 ампер. В то же время разница между сварочными напряжениями, соответствующими этим токам, — всего 1,6 вольта.   

А что лежит в диапазоне ниже минимальной и выше максимальной границ сварочного тока?

На токах ниже минимальной границы рабочего диапазона (отрезок «A» на диаграммах ВАХ выше) сварочное напряжение значительно превышает требуемое стандартом. Однако этот участок соответствует очень важному этапу сварочного процесса – поджигу сварочной дуги. Чем выше напряжение до момента возникновения дуги, тем легче ее поджиг. (Ниже вопрос уровня напряжения холостого хода разъясню подробнее). С поджигом дуги напряжение снижается до рабочего.

Гораздо интереснее поведение сварочной дуги различных аппаратов за пределами верхней границы диапазона рабочих токов (на диаграмме выше отрезок «С»). Потому как ведут себя разные аппараты по-разному. Одни аппараты за пределами верхней границы рабочего диапазона удерживают сварочный ток на уровне, близком к уровню верхней границы. О таких аппаратах говорят, что вольт-амперная характеристика у них крутопадающая, или «штыковая» (левая диаграмма). У других аппаратов по достижении предела рабочего диапазона ток продолжает расти, но сварочное напряжение падает. Чем выше ток, тем ниже сварочное напряжение. О таких аппаратах говорят, что вольт-амперная характеристика у них полого падающая (правая диаграмма).  

Падающий отрезок ВАХ начинается с номинального тока аппарата. Эта точка на диаграмме соответствует достижению максимума мощности аппарата. Дальнейшее увеличение сварочного тока может достигаться только за счет одновременного снижения сварочного напряжения. Кульминацией роста тока аппарата является момент «втыкания» электрода в свариваемый металл. Т.е. короткое замыкание электрода на свариваемый метал. При прямом контакте сопротивление минимально, и ток достигает максимума.

Получается, что аппараты со «штыковой» ВАХ имеют максимальный сварочный ток, близкий к току короткого замыкания. При «втыкании» электрода в листовой металл такой аппарат его не прожжет, если только ток подобран правильно. Аппараты с полого падающей ВАХ имеют «значительный запас по току», т.е. способны выдавать ток, существенно превышающий номинальный. При этом уровень напряжения, естественно, обратно пропорционален току. Такие аппараты при «втыкании» электрода в листовой металл вполне прожечь его могут, даже если ток сварки был подобран правильно, — ведь при «втыкании» сила тока резко возрастет. Все зависит, конечно, от толщины металла и величины тока на режимах, близких к короткому замыканию.

Если посмотреть на проблему с мошенничеством на мощности аппаратов с точки зрения вольт-амперных характеристик, получается, что недобросовестные (реже неграмотные) производители и импортеры конструируют аппараты с полого падающей характеристикой, выдавая их нерабочий диапазон токов за рабочий. Т.е. выдавая менее мощные аппараты, рассчитанные на меньшие номинальные сварочные токи, но с полого падающей характеристикой, за более мощные аппараты, рассчитанные на большие сварочные токи.

На приводимом выше изображении двух ВАХ, схематически выполненном автором в «детском» редакторе Paint Brush без претензий на какую-либо точность, тем не менее, видно, что штыковая ВАХ слева принадлежит более мощному аппарату, чем полого падающая ВАХ справа. Номинальный сварочный ток у аппарата с ВАХ, приведенной слева, выше. Но ток короткого замыкания у полого падающей ВАХ справа значительно выше. Такая картина соответствует описанному в начале примеру, когда аппарат на 160А способен варить электродом 4,0 мм, а аппарат «на 200А» нет.

ФОКУС-ПОКУС: «АВТОМАТИЧЕСКАЯ» ФУНКЦИЯ ФОРСИРОВАНИЯ ДУГИ ARC-FORCE

Применение электроники позволяет делать оборудование «умным». Инженеры научили сварочные инверторы предугадывать некоторые типовые проблемы сварщика в процессе работы и помогать, компенсируя ошибки человека. Так аппараты, оборудованные функцией Arc Force, отслеживают увеличение длины дуги и на непродолжительное время (доли секунды) форсируют (т.е. увеличивают) подаваемый ток. Если рука просто дернулась, а не специально отводится с целью прерывания шва, такая помощь аппарата удержит дугу, позволив быстро вернуть руку в правильное положение и продолжить шов. Если же рука в отведенное время не вернулась в нормальное положение, это с высокой вероятностью указывает на то, что сварщик отвел руку не случайно. Ток отключается. Очень полезная функция, настоящее достижение научно-технического прогресса! Это понимают практически все производители и импортеры. Поэтому практически все рекламируют данную функцию на своих инверторных аппаратах. В том числе те, на чьих аппаратах ее нет. А таких большинство. 

Признаком наличия функции форсирования дуги Arc-Force на аппарате является ручка, регулирующая силу набрасываемого при срабатывании Arc-Force тока. Если же на панели управления в гордом одиночестве красуется лишь ручка регулировки силы тока, с высокой вероятностью никакой функции форсирования дуги в аппарате не предусмотрено. Зато аппарат имеет пологую ВАХ, обеспечивающую при укороченной дуге ток заметно выше номинального. Т.е. на стенде он может продемонстрировать «дополнительный» ток сверх заявленного номинального. Но удержать дугу этот ток никак не поможет. Еще раз см. случай выше с аппаратом на 200А.

Кстати, помните, что даже аппараты с действительно присутствующей функцией Arc Force не способны форсировать сварочный ток, если Вы и так работаете на его пределе. На языке действий это означает, что если ваш аппарат рассчитан на номинальный ток 160А, а в режиме срабатывания Arc Force набрасывает до 20А, при срабатывании функции  в режиме 120А, аппарат форсирует ток до 140А. Но в режиме работы на предельном токе 160А набрасывать ему уже нечего – в таком режиме вся мощность аппарата уже задействована. Поэтому, если продавец Вас уверяет, что «это аппарат на 160А, но с включенным режимом форсажа – все 180», это очень маловероятно. Зачем производителю оставлять не реализованной мощность аппарата «про запас» для функции Arc Force? Непозволительная роскошь – ведь эту мощность можно задействовать не для краткосрочных набрасываний тока, а постоянного использования. Т.е. для увеличения верхней границы диапазона рабочего тока.

НЕ ДРЕВНИЕ, НО МИФЫ: ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Важный вывод из изложенного выше: при одной и той же силе сварочного тока уровень сопутствующего ему сварочного напряжения у всех сварочных аппаратов должен быть одинаковым. Он определяется отечественными государственными и международными стандартами, которые, кстати, полностью совпадают. Соответственно, мощность на выходе всех сварочных аппаратов при одинаковом сварочном токе тоже должна быть одинакова:

Pвых=Iсвар*Uсвар,

Где Pвых – мощность на выходе аппарата, Iсвар – выдаваемый аппаратом сварочный ток, Uсвар – сварочное напряжение, соответствующее сварочному току по ГОСТ (=20+0,04*Iсвар). Например, выходная мощность при сварочном токе 160А у любого аппарата должна быть:

Pвых=160А*(20+0,04*160)=4,24кВт

Ну это на выходе – понятно, у всех должно быть одинаково. А на входе? Это же важный вопрос: какова должна быть мощность электрического источника, чтобы к нему можно было подключить сварочник? Полная потребляемая от источника мощность сварочных аппаратов конечно, может отличаться. Но чтобы понять, в каких пределах и насколько, предлагаю разобраться, от чего она зависит.

Мощность на выходе сварочного аппарата – это только часть мощности, поступающей на него из розетки или от генератора. В процессе работы электрические компоненты греются и отдают тепло в окружающую среду. Отношение мощности на выходе к непосредственно потребленной мощности на входе называется коэффициентом полезного действия, или сокращенно КПД. Для современных инверторных аппаратов этот показатель обычно лежит в пределах от 80% до 90%. Для расчетов можно брать 85%.

Итого, инверторный сварочный аппарат с номинальным током 160А с КПД 85% потребляет активную мощность, равную:

Pакт=Pвых/КПД

Пример расчета потребляемой активной мощности аппарата для сварочного тока 160А:

Pактив=160А*(20+0,04*160)/0,85=4,97кВт

Но это еще не все. Сварочный аппарат относится к типу приборов, преобразующих в выходную мощность и потери на КПД не всю электроэнергию, потребляемую от источника. Часть этой энергии он возвращает в сеть, не потребив. Возвращенная часть мощности называется реактивной мощностью. Специфика данной статьи не позволяет подробно разложить графики синусоиды тока и напряжения переменного тока, проходящего через сварочный аппарат, и продемонстрировать, откуда берется реактивная составляющая мощности, что такое «сдвиг по фазе» (он же «коэффициент мощности») и как его рассчитать. Вам придется поверить мне на слово, что чтобы получить полную мощность источника питания, требуемую для аппарата, активную мощность придется разделить на тот самый коэффициент мощности, иначе называемый «косинус фи» или еще «косинус угла сдвига по фазе». Опять-таки, Вам придется поверить мне на слово, что для большинства «приличных» современных сварочных инверторов он лежит в пределах 0,8-0,9. Для удобства я беру ту же усредненную цифру, что и для КПД – 0,85. Итого:

Pполн=Pактив/Кмощности

Пример расчета потребляемой полной мощности аппарата для сварочного тока 160А:

Pполн=(160А*(20+0,04*160)/0,85)/0,85=5,85кВА

Обратите внимание, что полная мощность измеряется в Вольт-Амперах (ВА), а не в Ваттах (Вт). Для приборов, преобразующих 100% потребляемой электроэнергии в тепло, показатели в ВА и Вт будут равны. Но не для сварочного аппарата. Рекомендую Вам пользоваться упрощенной формулой, выведенной выше: 

Pполн= Iсвар*Uсвар /0,85/0,85

Зачем пользоваться? Чтобы сразу определить, не вводит ли Вас продавец или производитель в заблуждение. Да и Вам полезно знать, выдержит ли ваш источник электроэнергии подключение сварочного аппарата.

Например, продавец нахваливает Вам аппарат на 160А номинального тока, заявляя, что у него суперэффективное энергопотребление и что с его помощью Вы сможете варить электродом 3,2 мм от обычной бытовой 16-амперной розетки, которая, кстати, рассчитана не более чем на 3,5кВА (16А*220В=3,52кВА).

Какой ток потребуется для ведения работ электродом 3,2 мм? Ну даже из расчета 40А на 1 мм диаметра:

Iсвар=40Ах3,2мм=128А

Какое сварочное напряжение должен обеспечивать аппарат при токе 128А?

Uсвар=20+0,04*128А=25,12В

Теперь осталось подставить полученные значения сварочного тока и соответствующего ему сварочного напряжения в формулу полной мощности:

Pполн= Iсвар*Uсвар /0,85/0,85

Pполн= 128А*25,12В/0,85/0,85=4450ВА=4,45кВа

Продавец вводит в заблуждение. Даже если предлагаемый аппарат и потянет электрод 3,2 мм током 128А, ему нужен для этого источник минимум 4,45кВА. Подключение к розетке 16А в случае продолжительной работы может вызвать перегрев самой розетки или проводки. Хотя, скорее всего, выбьет пробки.  

С минимальным уровнем энергопотребления понятно. А можно ли рассчитать максимальный уровень мощности источника, который может потребоваться аппарату?

Увы, нет. Все приведенные выше формулы позволяют произвести расчеты для оптимального режима сварки, при котором длина дуги приблизительно равна диаметру электрода. Формулы для расчета сварочного напряжения в зависимости от длины дуги тоже существуют. Но вот предсказать поведение аппарата при растягивании дуги только на взгляд нельзя.

На большинстве современных сварочных инверторов растянуть дугу сильно длиннее диаметра электрода не удастся. Компоненты аппарата рассчитаны по мощности впритык.

Хороший аппарат (почти всегда со штыковой вольт-амперной характеристикой) иногда небольшой запас по мощности имеет. При растягивании дуги потребляемая мощность такого аппарата начинает расти. Чтобы не перегружать источник питания, такие аппараты оборудованы функцией ограничения потребляемой мощности. Как только входной ток превышает определенный уровень, срабатывает схема ограничения, и сварочный ток на выходе сбрасывается.

Редко, но попадаются представители китайской промышленности, обладающие значительным запасом по мощности и не оборудованные ограничителем мощности. В частности, автор испытывал аппарат на номинальный ток 200А, который удерживал растягиваемую сварочную дугу вплоть до потребляемой мощности 13кВА (вместо расчетных 7,75кВА). Поэтому при работе от генератора или других источников, где перегрузка может вызвать повреждение источника или другие нежелательные последствия, аппарат сначала нужно проверить на способность ограничивать потребляемую мощность. На веру не стоит воспринимать ни подозрительно низкие показатели энергопотребления, ни даже вполне высокие.

ХОРОШО, ЧТО «..ВАРИТ ОТ 100В!». НО НАСКОЛЬКО ХОРОШО? 

Занижение нижнего порога напряжения источника питания распространено не столь широко, как завышение номинального тока. Этот параметр очевиден для любого потребителя, и его легко проверить. Скорее, имеет место умолчание второй части правды: какой номинальный ток аппарат выдает при пониженном входном напряжении.

Проблема пониженного напряжения, к сожалению, в нашей огромной стране распространена очень широко – производственные и распределительные мощности не успевают за ростом энергопотребления, особенно индивидуального. Первый признак перегрузки – напряжение пониженного уровня: если с источника электропитания отбирать больше зарядов, чем он способен воспроизводить, плотность зарядов на источнике снижается, напряжение падает.

При уровне входного напряжения ниже расчетного, снижается потребляемая, а с ней и выходная мощность сварочного аппарата. Соответственно, существенно снижается его номинальный ток.

Существует 2 принципиальных пути инженерного решения проблемы пониженного напряжения источника питания. Первый: изменение схемы и параметров штатных компонентов аппарата. В первую очередь, коэффициента трансформации высокочастотного трансформатора.

Второй способ – добавление блока корректировки входного питания. Наибольшее распространение получила установка т.н. блоков PFC (Power Factor Correction – в буквальном переводе «корректировки фактора мощности»).

Оба способа требуют дополнительных затрат, особенно установка на входе блока PFC, стоимость которого может составлять более половины сварочного инвертора на 160 ампер без такого блока. Поэтому на аппаратах с номинальным током менее 160 ампер блоки PFC устанавливаются редко. Зато использование блоков корректировки входного питания позволяет работать от более низкого напряжения, чем обычно позволяет добиться изменение параметров штатных узлов.

Если Вы приобретаете аппарат, который планируете эксплуатировать в условиях заведомо пониженного напряжения, недостаточно сравнить уровень ожидаемого напряжения питания с заявленным минимальным порогом напряжения питания аппарата. Нужно разобраться, какой ток будет при вашем входном напряжении выдавать аппарат. Иначе может получиться, что аппарат от обещанного пониженного уровня работает, вот только сварочный ток выдает бесполезно малый.

ПВ, ОН ЖЕ ПН ИЛИ РАБОЧИЙ ЦИКЛ – ВСЕ СОГЛАСНО СТАНДАРТОВ. РАЗНЫХ СТАНДАРТОВ. 

Сварочный аппарат работает с очень высокими токами, вызывающими нагрев силовых элементов. Поэтому одна из главных задач разработчиков сварочного аппарата – обеспечение эффективного охлаждения. Силовые транзисторы размещаются на объемных алюминиевых «постаментах» — радиаторах, имеющих ребристую поверхность, обеспечивающую максимально возможную площадь отдачи тепла. Мощный вентилятор (иногда 2 или 3 шт) обеспечивает непрерывный обдув с целью охлаждения, Несмотря на это, практически в любом аппарате при работе на токах выше определенного происходит перегрев, срабатывает термическая защита и аппарат на время отключается. Вентилятор продолжает дуть, компоненты аппарата, включая защиту, охлаждаются и снова готовы к работе. Это не аварийная ситуация, а нормальный рабочий режим аппарата.

Отношение времени, которое аппарат в течение контрольного периода выдает заданный ток, к этому самому контрольному периоду, называется рабочим циклом аппарата или, иначе, полезным временем (ПВ). Еще иногда – продолжительностью нагрузки (ПН).

ПВ указывается в %. Обычно указывается сварочный ток, на котором аппарат имеет данный показатель ПВ. Например, «120А-90%» означает, что при работе током 120А данный аппарат может выдавать ток 90% времени, и только 10% остывать. Естественно, чем ближе ток к номиналу аппарата, тем быстрее аппарат греется. Т.е. тем ниже показатель ПВ. Если ПВ указан без упоминания силы тока, значит, данный ПВ соответствует режиму номинального тока аппарата. Так показатель ПВ «30%» для аппарата с диапазоном сварочного тока 10-160А означает, что при рабочем токе 160А данный аппарат будет варить 30% времени, а 70% остывать.

Вроде бы все понятно. Но… Существуют различные методики измерения ПВ. И в отличие от единых для всего мира стандартов соответствия сварочного тока и сварочного напряжения дуги, методики измерения ПВ отличаются принципиально. Один и тот же аппарат по разным методикам получит совершенно разный процент ПВ!

Знакомьтесь: самые распространенные методики измерения ПВ сварочного аппарата – европейская, китайская и советская.

Европейская. Подразумеваются условия испытаний, описанные в европейском стандарте EN60974-1. При температуре окружающей среды 40С аппарат включают на заданный сварочный ток и засекают, сколько он непрерывно проработает до первого отключения. Полученный результат относят к 10-минутному отрезку времени. Если за эти 10 минут термозащита так и не сработала (и аппарат при этом не сгорел), значит, рабочий цикл аппарата на этом токе равен 100%.

Методика фирмы Telwin. Ее же в наши дни можно с полным правом назвать китайской. Итальянский концерн Telwin оказал колоссальное влияние на развитие китайских производителей. Его аппараты MMA, MIG-MAG и контактной сварки были прародителями значительной части китайской продукции. И еще сегодня в Поднебесной на неисчислимых производственных линиях можно отыскать братиков-близнецов аппаратов TELWIN. Кроме схем аппаратов, в Китае по достоинству оценили и предложенную итальянским производителем методику измерения ПВ аппаратов. При температуре 20С аппарат не просто нагружают сварочным током, но жгут реальные электроды. При этом учитывается не непрерывное время работы до первого отключения, а суммарное рабочее время сварки за 10 минут. Естественно, показатель ПВ по методике TELWIN получается значительно (до 2 раз) выше, чем при следовании методике EN60974-1. Сама компания TELWIN при указании ПВ по своей методике уточняет это, добавляя «Telwin» после процентного показателя. Замеряющие ПВ по ее методике китайские производители таких подробностей не указывают.

Российская, она же советская. ГОСТ претерпел ряд редакций, в частности — ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004. Условием отечественной методики является обязательное доведение аппарата до режима срабатывания защиты перед началом измерений. Т.е. сначала вводят в режим интенсивной эксплуатации, и только потом производят замеры. Для аппаратов ручной дуговой сварки отечественная методика предусматривает измерения в течение 5 минут, а не 10.

Характерно, что ГОСТ Р МЭК 60974-1-2004 в обязательном порядке относится лишь к сварочному оборудованию промышленного и профессионального назначения и – цитирую – «Стандарт не распространяется на источники питания для ручной дуговой сварки с ограниченным режимом эксплуатации, которые проектируются преимущественно для эксплуатации непрофессионалами». Вероятно, именно этим обстоятельством объясняется не только слабая распространенность отечественной методики, но и свобода трактовки показателя ПВ производителями и импортерами.

И все-таки, какой цикл работы можно считать подходящим? По оценкам специалистов, опубликованных в открытых источниках, реальный цикл работы сварщика ручной дуговой сварки не превышает 20%. Причем эти 20% времени не являются непрерывным отрезком. Более 80% времени уходит на перемещения, контроль уложенного шва, сбив шлака, замену электрода и др.  Так что даже ПВ 30%, замеренного по китайской методике, практически любому сварщику при не очень жаркой погоде будет достаточно – простаивать в ожидании охлаждения аппарата не придется. Если же данный показатель критичен, то лучше не сверять показатель ПВ аппаратов разных марок, а купить аппарат, рассчитанный на более высокий номинальный ток. У него ПВ на том же токе будет точно выше.

А пока ценники реальных и виртуальных магазинов пестрят различными впечатляющими показателями ПВ. И чинные продавцы объясняют неопытным покупателям преимущества больших циферок над маленькими.

НАПРЯЖЕНИЕ ХОЛОСТОГО ХОДА И ФУНКЦИЯ HOT START – ЗВУЧИТ КРАСИВО

Чем выше напряжение, тем легче поджечь дугу. Поэтому напряжение на кончике электрода до возгорания дуги кратно выше, чем при горящей дуге (в большинстве случаев от 1,8 до 2,5 раз). Но слишком высокое напряжение опасно для жизни и здоровья человека. Поэтому выше 80-85В напряжение холостого хода, иначе называемое напряжением без нагрузки, не делают. (В своей книге «Сварочный инвертор – это просто» В.Негуляев утверждает, что до 95В; Ф.Кобелев в своей книге «Как сделать сварочные аппараты своими руками» ссылается на ГОСТ95-77Е и его требование – не более 80В; ГОСТ 12.2.007.8-75 предусматривает предел в 80В для аппаратов переменного тока и 100В постоянного). Впрочем, автору не известны электроды для сварки черных металлов, которые для поджига требовали бы больше 60В. Одновременно автор не слышал об инверторных аппаратах, у которых заявленное напряжение холостого хода было бы ниже 63В.

Чтобы сделать процесс поджига дуги еще легче, изобрели функцию «горячего поджига дуги» — Hot Start. По своей сути она обратна функции Arc Force. Arc Force кратковременно набрасывает ток при опасности разрыва дуги. Hot Start кратковременно набрасывает ток при попытке разжечь дугу.

Как и Arc Force, Hot Start «прыгнуть выше крыши» не может. Для аппарата с номинальным током 160A Hot Start не увеличит ток до 180А. Как показывают тестирования аппаратов, у большинства аппаратов с заявленной функцией HOT START по факту она отсутствует. Вместо нее имеет место повышенный ток при замыкании электрода на метал. И чем более пологая ВАХ, тем больший ток «накидывает» заявленная, но в действительности не существующая на таком аппарате функция HOT START. Помочь разжечь дугу такой дополнительный ток вряд ли может – сварочное напряжение не выдерживается.

На практике заметить разницу напряжения холостого хода в 70 и 80 вольт «по ощущениям» сможет не каждый эксперт, не говоря о новичке. Равно как и набрасывание незначительного тока, если только электроды не дефектные и не отсыревшие, или напряжение холостого хода 60В и ниже.

ЛЮБОЙ КАПРИЗ ЗА ВАШИ ДЕНЬГИ И ЛЮБОЙ СЮРПРИЗ ВМЕСТО НИХ

Я перечислил лишь самые распространенные случаи «экономии» за счет характеристик продаваемого оборудования, встречаемые у некоторых торговых марок федерального масштаба. Еще цена может отличаться в зависимости от марки комплектующих. На характеристиках это обычно не отражается. Более того, нельзя однозначно утверждать, что из 2 аппаратов обязательно надежнее и дольше прослужит именно тот, на котором стоят более высококлассные (и дорогие) комплектующие. Хотя если взять статистику на 2 000 аппаратов, такое, скорее всего, утверждать будет можно.

Цифровые аппараты обычно стоят дороже, чем аналоговые на тот же ток. Цифровой сварочный аппарат – это аппарат с микропроцессорным управлением. Они могут общаться с пользователем посредством дисплея. Аналоговый аппарат – тоже электронный. Но обработка сигналов в нем происходит на уровне взаимного влияния электрических параметров компонентов друг на друга. Является ли цифровой аппарат гарантией более качественного сварочного процесса? Вовсе нет. Лучше купить аналоговый инвертор, выдающий заявленные характеристики, чем цифровой, вводящий в заблуждение. Хотя стремящиеся к экономии производители редко усложняют свои модели с завышенными характеристиками. Их первейшая задача – экономия. Электронный дисплей, кстати, – не признак микропроцессорного управления. Более того, амперметр можно настроить так, что он будет показывать на дисплее не тот ток, который в действительности выдает аппарат.

В Китае более 3000 заводов, выпускающих сварочные аппараты MMA. При такой конкуренции и отсутствии прямой связи с рынками, где их продукция продается, многие заводы концентрируются на самом очевидном направлении повышения конкурентоспособности – на цене. Иногда сами, иногда их толкают на это заказчики – импортеры из других стран.

Выдача менее мощных аппаратов за более мощные – самая распространенная, но не самая вопиющая форма такой «экономии». Автору доводилось лицезреть аппарат, где вентиляторы охлаждения питались от тоненькой проволочки, накрученной в виде еще одной вторичной обмотки на сердечник высокочастотного трансформатора изделия. Экономия, надо полагать, значительная. Но жить такому аппарату недолго, даже если у него превосходно функционирующая термозащита. А купившему его потребителю – мучаться. Потому что цикл работы у такого аппарата, пока он не сгорит, будет выдающийся. Как только сработает термозащита и аппарат отключится, вместе с ним отключится и вентилятор. Ждать охлаждения аппарата придется в несколько раз дольше, чем при наличии полноценного блока питания вентилятора.

СОВЕТ АВТОРА

Мы живем в век товарного изобилия. Чем дальше, тем выбор больше, а свободного времени, чтобы в нем разбираться, меньше. Рекомендую Вам выбирать тех профессионалов, которым доверяете, и пользоваться их услугами.

Конечно, если разница между товарами непонятна, почему бы не выбрать подешевле? Но Вы наверняка стремитесь попасть к конкретному зубному врачу или автомеханику, которых знаете давно и убедились в их компетенции и порядочности. Такой подход разумен и в отношении подбора оборудования, в котором у Вас нет времени разбираться. Доверьте эту работу достойному магазину и торговым маркам производителей, которые этого заслуживают.

Обман является обманом, если его осознает и признает таковым обманутый. Покупатель, которого убедили в магазине, что для сварки электродом 3,2 мм ему «как раз подойдет» аппарат на сварочный ток 200 ампер, который, к тому же, предлагается приблизительно в одну цену с 160-амперными аппаратами конкурентов, может быть вполне доволен и счастлив. Но часто покупателю все же предлагают переплатить за характеристики, которыми предлагаемый аппарат не обладает.

Как бы там ни было, выбор всегда за покупателем.

КРАТКАЯ ИНСТРУКЦИЯ ПО ПОДБОРУ СВАРОЧНОГО ИНВЕРТОРА

А. Подбор аппарата по мощности.

1. Определить тип работ – тип свариваемого черного металла, его толщина, объем работ.

2. Исходя из предыдущего пункта, выбрать расходник – электроды. Назначения по типам стали указаны на упаковке. Для бытовых работ в большинстве случаев подходят самые распространенные — АНО-21 и МР3. Для профессиональных задач – УОНИ. Диаметр выбирается по толщине свариваемого металла. Упрощенно: 1 мм свариваемого металла = 1 мм диаметра электрода.

3. Подбор аппарата по току. На 1 мм диаметра электрода – 40-50А сварочного тока. Получается, для сварки электродом 3,2 мм при нормальном (не пониженном) напряжении в сети питания нужен аппарат на ток 128-160А. 

Б. Подбор аппарата по источнику питания

4. Важнейшими характеристиками источника электропитания, влияющими на подбор сварочного аппарата являются уровень напряжения и мощность источника электропитания.

5. Исходя из уровня напряжения, подобрать аппарат. Большинство аппаратов заявляют требование к источнику напряжения не ниже 185 вольт. Но даже те, которые заявлены для работы от пониженного напряжения, выдают при пониженном напряжении более низкий максимальный сварочный ток. Т.е. снижение входного напряжения приводит к уменьшению диапазона рабочего тока. Если планируете работать он пониженного напряжения, нужно знать, какой номинальный сварочный ток выдает конкретный аппарат при конкретном пониженном напряжении. Если источник имеет пониженное напряжение, но высокую мощность, лучше всего взять значительно более мощный аппарат.

6. Определить минимально требуемую мощность источника питания для работы на определенном токе можно по формуле:

P=Iсв*(20+0,04* Iсв)/*0,85/0,85

Однако помните, что эта мощность может оказаться выше при растягивании дуги. Особенно это важно помнить при работе от генератора. Резкое повышение уровня потребляемой мощности может вывести генератор из строя.

Сварочные аппараты можно подключать к традиционным генераторам достаточной мощности. Большинство инверторных генераторов, даже достаточной мощности, не рассчитаны на работу со сварочными инверторами. Так как в инверторных генераторах для увеличения стартовой мощности используются конденсаторные блоки, не переносящие сколько-нибудь длительную продолжительную нагрузку.

Обычная бытовая 16-амперная розетка 220В рассчитана на продолжительное подключение мощности не более 3,5кВА. А значит, может выдержать сварку током не выше:

3500ВА= Iсв*(20+0,04* Iсв)/*0,85/0,85, откуда = Iсв=104А

Поэтому для сварки электродом 3,2 мм и толще, подключать аппарат нужно либо к силовой розетке, в том числе на генераторе, либо напрямую к электрощитку. При подключении к силовой розетке (обычно на 32А) вилка на 16А с аппарата демонтируется. На ее место ставится силовая вилка.

7. Подбор аппарата по интенсивности работы

ПВ (оно же ПН) в 30% даже по методике компании Telwin для непрофессионального сварщика достаточно. Если же производительность является ключевым требованием, лучше не сравнивать показатели ПВ, которые замерены по разным методикам и потому вводят в заблуждение, а выбрать аппарат большей мощности, т.е. с большим номинальным током. У него ПВ на том же токе будет точно выше, чем у однотипного меньшей мощности.

8. Дополнительные функции

Чем больше дополнительных функций, тем на начальном этапе лучше.

Функция против залипания электрода Anti-Stick. Автоматически определяет режим короткого замыкания (т.е когда электрод «прилип» к свариваемому металлу) и отслеживает его продолжительность. Если в течение контрольного времени (долей секунды) режим не меняется, сбрасывает ток, «отпуская» электрод. Очень полезная функция для начинающих сварщиков. На отдельных дорогих аппаратах можно регулировать контрольное время срабатывания Anti-Stick. К настоящему моменту наличие данной функции на сварочном инверторе является почти стандартом индустрии. Однако на некоторых дешевых аппаратах неизвестных производителей может не срабатывать или даже отсутствовать вовсе. Визуально определить наличие или отсутствие функции нельзя.

Функция форсирования дуги Arc-Force.

Облегчает процесс сварки неопытному сварщику, у которого дергается рука. На предельном токе в большинстве аппаратов не действует. Фактически присутствует только на аппаратах, где на панели есть отдельная ручка регулирования силы набрасываемого тока. «Автоматическая» функция Arc-Force в большинстве случаев – обман, при котором за «набрасываемый ток» выдается участок вольт-амперной характеристики вне рабочего диапазона сварочного тока, где аппарат не может обеспечить достаточное для нормальной работы сварочное напряжение. Удержать дугу такое увеличение тока никак не может.

Функция горячего поджига Hot-Start.

Облегчает разжигание сварочной дуги набрасыванием тока в момент поджига. При напряжении холостого хода свыше 65В и нормальных электродах не требуется. По факту в большинстве аппаратов, где заявлена, отсутствует. Признаком наличия является отдельная ручка, позволяющая регулировать силу набрасываемого тока. Даже в тех аппаратах, где действительно есть, на предельном сварочном токе не действует. Аналогично функции Arc-Force, за наличие функции Hot-Start часто выдают увеличивающийся при коротком замыкании ток, относящийся к участку вольт-амперной характеристики вне рабочего диапазона сварочного тока. У аппаратов с полого падающей ВАХ ток короткого замыкания может существенно превышать номинальный сварочный ток. Но удержать дугу после чиркания электродом такая «автоматическая функция»  не поможет – сварочное напряжение будет ниже положенного.

9. Комплектация. Что обычно входит в базовую комплектацию бытового сварочного инвертора?

* Провода электрододержателя и клеммы массы (а вот в комплектацию профессиональных аппаратов они обычно не входят).

* Маска-щиток, она же щиток сварщика. Маской это назвать нельзя. Это простенький светофильтр, годящийся разве что на проверку аппарата разовым поджигом дуги. Для нормальной работы нужна маска с автоматическим затемнением, т.н. «Хамелеон». Иногда такая маска идет в одном комплекте с аппаратом. Но помните, что маски сварщика профессионального уровня, обеспечивающие максимальную защиту глаз, никогда не кладут в комплекты. И в продаже отдельно они далеко не самые дешевые.

* Щетка-молоточек. Простой, но очень полезный аксессуар, востребованный в работе. Если его в комплекте нет, нужно приобрести.

* Ремень для переноски. Актуальный аксессуар для тех, кому требуется перемещаться с аппаратом по стройке и другим обширным участкам работ, в т.ч. вверх-вниз по лестницам.

* Пластиковый кейс. Не только удобен для хранения и перевозки, но и защищает аппарат от пыли, к которой инверторная техника весьма чувствительна.

Общая тенденция: чем аппарат профессиональнее, тем проще комплектация.

10. Работа на морозе. Отдельные электронные компоненты управления не выносят отрицательных температур. Их аналоги с возможностью функционирования стоят несколько дороже. Поэтому большинство инверторных аппаратов в стандартной комплектации могут работать только от 0 градусов и выше. Если такой аппарат вынести из тепла и активно эксплуатировать, не давая ему остыть, работать он будет. А вот при промерзании просто не включится. Поэтому если планируется эксплуатация при постоянной отрицательной температуре, аппарат нужно выбрать с соответствующим температурным диапазоном.

Расчет и намотка трансформатора сварочного полуавтомата

Главная / Приспособления и детали

Назад

Время на чтение: 4 мин

0

718

Аппарат для сварки необходим, если нужно крепко соединить металлические элементы. Стоит отметить, что таким сварочником можно как варить резать так и резать стальные детали.

Самое интересное, что состав и плотность элементов такому аппарату не принципиальна. Есть много моделей агрегатов для варки. Обратите внимание на инверторные, трансформаторные и конечно, полуавтоматы.

Многие специалисты по сварочным работам планируют открыть свое дело или подрабатывать в свободное время. Однако цена сварочной машины зашкаливает для среднестатистического рабочего человека.

• Введение
• Основы
• Особенности
• Статическое электромагнитное устройство с переменным током
• Провода в обмотке
• Сердечник
• Намотка
• Постоянный ток
• Подытожим

Введение

Цена качественных агрегатов измеряется в условных единицах, цифра которых стартует от 100. Не каждый бюджет осилит такую покупку.

В такой ситуации есть выход – сделать агрегат своими руками. А когда не хватает знание, то советуем начать с самого простого – со сборки трансформатора.

Трансформатор – статическое электромагнитное устройство, главный орган аппарата для сварки, буквально его сердце. Многие задаются следующими вопросами:

• Как намотать такой трансформатор?
• Как его рассчитать?
• Как собрать агрегат для сваривания?

Без паники. В данной статье мы дадим ответ на вопрос, как своими силами сделать статическое электромагнитное устройство для сварочного аппарата для получения качественной основы для монтажа сварочного агрегата.

На чем базируется расчет сварочного трансформатора

Основными положениями, на которых состоит расчет трансформатора для сварочного полуавтомата сварочного аппарата, являются те, на которых основан принцип его действия. Главным элементом системы является понижающий трансформатор. Этот элемент позволяет изменить стандартное сетевое напряжение 220 В, на пониженное, которое требует холостой ход сварочного трансформатора – 60 В. Ток может регулироваться исходя из вольтамперных характеристик самой системы. Средние характеристики тока для электрода в 3 мм составляет 120 А. Именно в этом случае и оказывается важным расчет сварочного аппарата, ведь когда стержень начинает плавиться при определенном значении силы тока, то он еще и нагревает проволоку обмотки и сердечник трансформатора при определенных значениях. Таким образом, для вычисления оптимальной мощности трансформатора следует узнать рабочее значение, которое можно определить по рабочей силе тока. Для этого применяют формулу U2 = 20+0,04*I2. Здесь:

• U2 – напряжение, которое имеется на вторичной обмотке;
• I2 – максимальный сварочный ток, который может выдать аппарат.

Основы

Как упомянуто выше, трансформатор – главный орган. Принцип работы состоит в изменении входящего напряжения в переменный/постоянный ток, требующийся для работ со сваркой.

Статическое электромагнитное устройство, главным образом – это две обмотки, соединенные индуктивно.

Первая совокупность витков провода, к которой подводится энергия преобразуемого переменного тока, и вторая обмотки расположены на «сердце». Последний производят из динамной стали и служит шунтом.

Вы можете создать трансформатор как для личного применения, так и мощный промышленный агрегат. Отметим, во всех случаях он обязан служить вашим интересам, следовательно, иметь определенные параметры для проведения работ со сваркой.

Более распространена сборка сварочного агрегата с намоткой трансформатора, рассчитанная из ампеража в 150 – 170 и способностью проводить напряжение приблизительно 50 В.

Таких характеристик вполне достаточно для использования в быту. Вы сможете варить большинство металлов с применением электродов до трех миллиметров в диаметре. Конечно можно брать диаметр в 4 миллиметра, но в таком случае вы потеряете качество шва.

Следовательно, чем больший диаметр стержня из электропроводного материала вам придется применять, тем большую мощность должен иметь трансформатор.

Зависимость прямо-пропорциональна. При сборке статического электромагнитного устройства обязательно примите к сведению его предельные очертания.

Размер статического электромагнитного устройства будет увеличиваться с планируемым увеличением мощности сварочного агрегата.

При этом увеличение веса и параметров неизбежно. Рекомендуем сориентироваться с характеристиками которыми должен обладать ваш будущий аппарат — это поможет оптимизировать его вес и параметры.

Намотка импульсного трансформатора своими руками

Приветствую, Самоделкины!
В этой статье речь пойдет о том, как правильно мотать импульсный трансформатор.

Автор YouTube канала «Open Frime TV» Роман, не так давно собирал импульсный блок питания на микросхеме IR2153, а сейчас он расскажет, как самостоятельно намотать импульсный трансформатор для самодельного блока питания.

Так уж сложилось, что первый намотанный автором трансформатор был на ферритовом кольце, и после этого он уже не мог мотать на ш-образных, и на то есть несколько причин. Первое — это относительно небольшое место намотки ш-образных сердечников, а у тороидальных же можно растянуть по всему кольцу. И отсюда появляется вторая проблема, если намотали много витков, то потом закрыть половинки сердечника сложно.

Да, вы можете сказать, что обратной стороной медали будет распространенность таких сердечников в блоках питания компьютера, но вы попробуйте сначала разберите нормально сердечник, не сломав его. Хотя уже было экспериментально доказано, что поломанный сердечник после склейки работает так же, как и новый, но душе спокойнее, когда используется цельный феррит.

Еще одно, при одинаковых размерах ферритовое кольцо имеет большую мощность, чем ш-образный сердечник. Вот к примеру, несколько сердечников. Ш-образный может выдать мощность 150-180Вт, а примерно такой же по размеру тороид может выдать 250Вт.

Для сравнения, вот еще один тороид, который всего на 1 см больше предыдущего, а этот уже может выдать 600Вт мощности.

Автор надеется, что приведенные им доводы были весьма вескими, и советует переходить на намотку трансформаторов на тороидальные сердечники. Ну а теперь собственно переходим к намотке. Для этого нам понадобится сердечник. Они бывают разных типов. Вот такие, еще производства СССР и вот такие сделанные в Китае:

Можно использовать как те, так и другие. У сердечников, изготовленных в Советском Союзе должна быть маркировка 2000НМ, а при выборе китайских необходимо следить за проницаемостью, она должна быть в районе 2000-2200.

С этим разобрались, идем дальше. Как видим, китайские сердечники уже покрыты краской и по сути можно мотать прямо на сердечник без изоляции.

Но тогда провод будет скользить по поверхности. Если вас, как и автора такое не устраивает, то для изоляции можно использовать вот такую желтую высоковольтную майларовую ленту:

Или же можно использовать вот такой термоскотч:

Применять в данном случае классическую синюю изоленту крайне нежелательно, так как при нагреве она сильно задерживает тепло. Перед изготовлением трансформатора вы уже знаете какое напряжение и мощность он должен выдать. Вот и автор придумал себе следующее техническое задание: необходимо намотать трансформатор на 24В, мощностью 80Вт для будущего проекта паяльной станции.

С расчетами нам поможет следующая программа:

Ссылку на нее автор оставил в описании под видеороликом (ссылка ИСТОЧНИК в конце статьи). В программе водим необходимое значение. Если делаете импульсный блок питания по схеме автора, то просто повторяете действия как на экране (более подробно это показано в видеоролике автора внизу страницы).

Отличия будут в нескольких параметрах. Первое — это частота.

Она зависит от номинала вот этого резистора:

Посчитать ее можно в онлайн калькуляторе. Сюда достаточно забить номинал конденсатора и резистора. На выходе получим частоту.

Также у вас будут свои выходные напряжения и диаметры проводов.

Когда разобрались с данными приступаем к выбору сердечника. Если у вас есть в наличие сердечники, то замеряем их размер с помощью линейки или штангенциркуля, а потом ищем в программе такой же типоразмер. Когда указали свой сердечник, программа покажет габаритную мощность, и вы уже понимаете подходит он или нужно искать новый.

Если в наличии нет сердечников, то просто начните перебирать разные размеры. Таким образом находим нужный сердечник, а потом остается только купить его в магазине. Надеюсь, вам стал понятен принцип выбора сердечников. У автора в наличии были сердечники с минимальной мощностью 250Вт, их можно спокойно использовать. Да, будет небольшой перерасход материала, но это не страшно, лучше большая мощность, чем меньшая.

Автор решил использовать сердечник с заведомо большей мощности, потому что на нем будет нагляднее видно процесс намотки. Когда ввели все данные в программу, нажимаем кнопку «рассчитать», и получаем необходимые параметры для намотки.

Как вы помните, нам нужно получить напряжение 24В на выходе, но по расчетам получается 26В. В таком случае можно изменять частоту и искать такое значение, при котором на выходе будет нужное напряжение. Вместе с изменением частоты изменяются и параметры обмотки. Вот к примеру, мы нашли частоту 38кГц, при которой на выходе получаем напряжение ровно 24В. Переходим в онлайн калькулятор, и изменяя номинал резистора, находим значение, при котором будет нужная частота в 38кГц, а потом уже непосредственно при запайке резистора на плату, на нем выставляем нужный номинал.

Можно переходить к намотке. Изолируем сердечник.

Теперь можно мотать первичную обмотку, но на глаз равномерно распределить будет сложно, поэтому сделаем разметку. Нам понадобится листик и транспортир. Делаем 2 диаметра: внутренний и наружный. Ставим точку отсчета и с помощью транспортира делим нашу разметку на то количество, сколько нужно витков. Потом вырезаем ее, и с помощью скотча приклеиваем на сердечник.

Далее нужно отмотать необходимую длину провода для намотки. Сделать это можно зная длину одного витка, а также количество витков. Замеряем один виток и умножаем на количество, а также добавляем 5% из-за того, что провод ложится не виток к витку, а немного растянуто, а еще и выводы необходимо сделать.

Когда узнали длину провода, отматываем его, отрезаем и можно мотать. Для этого автор пользуется вот таким приспособлением:

На него наматывается провод и потом спокойно продевая его в сердечник производится намотка строго по разметке. Для крепления витков можно использовать суперклей.

Теперь осталось подпаять многожильный провод к первички и заизолировать тем же термоскотчем.

Вот и все — первичка готова, приступаем к изготовлению вторички. Направление намотки первички и вторички может не совпадать — это неважно. Процедура намотки вторички практически не отличается от намотки первичной обмотки, такая же разметка, витков правда меньше, но процесс идентичен.

А теперь самое важное. Вот здесь путается большинство людей, это то, как сделать среднюю точку. Итак, сейчас автор продемонстрирует это максимально наглядно. Вот мы намотали одну половину вторички — это будет средней точкой.

Автор намеренно не разрезает провод, а делаю вот такую петельку. Теперь же продолжаем намотку. Провод ложем виток к витку к прошлой обмотке, при этом сохраняя направление намотки. Теперь мы имеем 3 вывода. Там, где по одному проводу — это начало и конец обмотки, а петелька — средняя точка.

Тут все предельно ясно. Если нужно мотать в несколько слоев, то можно сразу мотать двумя жилами, и повторить ту же операцию с петелькой. После намотки вторички изолируем ее и на этом изготовление трансформатора завершено. Можно еще капроновыми нитками пройтись по всей длине и укрепить обмотки, но это уже на ваше усмотрение.

Теперь можно протестировать наш самодельный трансформатор. Для этого воспользуемся вот такой платой.

Подпаяли трансформатор к плате, и производим замер выходного напряжения.

Как видим оно совпадает с расчетным. Теперь можно подключить нашу электронную нагрузку и посмотреть, как держит мощность трансформатор.

Как видим, при увеличении мощности просадка напряжения есть, правда незначительная. Ну и напоследок проверим защиту от короткого замыкания.

Как видим все отлично, блок справляется.

Ну а на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Видео:

Источник (Source)

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Особенности

Внешний вид сварочного аппарата состоящего из самостоятельно собранного трансформатора не будет соответствовать производственному образцу, понимайте эту особенность.

Невозможно сделать самому из подручных материалов заводской агрегат. Если экстерьер принципиален, конечно, можно сделать самому, но дешевле это не будет. Проще купить.

Следующую особенность, которую следует учесть – постоянная смена характеристик. Даже установка их вручную не спасает.

Поясню, установив, например, ампераж в 120, агрегат на самодельном трансформаторе каждый раз будет выдавать значение меньше или большее. Такое отклонение будет все время.

Конечно, она не критична, но, если ваша работа предусматривает щепетильности, рекомендуем рассмотреть вариант с покупкой готового аппарата.

Статическое электромагнитное устройство с переменным током

Самостоятельно собранное статическое электромагнитное устройство с переменным током для сварочника – это классика, среди видов трансформаторов.

Конечно, одним из главных преимуществ такого вида статического электромагнитного устройства, в сравнении с работающими на постоянном токе, дешевая сборка и простота ремонта.

Хотя при этом следует отметить несколько недостатков. И первым, можно назвать – проблемный зажег дуги. Горение стабильно и требует огромного опыта мастера или результат не порадует, шов выходит с низким качеством и с множеством дефектов.

Тем не менее, чтобы собрать трансформатор на постоянном токе, вам понадобится сначала собрать статическое электромагнитное устройство на переменном токе, так последний является основой для первого. Все достаточно просто.

Услуга перемотки трансформаторов в Москве

Услугой перемотки трансформаторов в Москве, оказываемой нашей компанией, можно воспользоваться с целью ремонта, модернизации, изменения технических параметров различных видов этого электрооборудования. Под перемоткой подразумеваются такие разновидности работ: разборка трансформатора, его дефектовка, собственно перемотка катушек трансформатора, нанесение изоляции (пропитка лаком), общая сборка, испытания на стенде.

Технология перемотки импульсного трансформатора отличается от других видов. С целью уменьшения наводок и потерь в его конструкции используется сложная секционная обмотка. Перемотка только первичной или вторичной обмотки импульсного трансформатора невозможна необходимо перематывать сразу обе. При перемотке таких устройств следует строго соблюдать последовательность операций, малейшие отклонения могут существенно изменить его характеристики и даже привести к отказу.

В случае, когда возникает необходимость в изготовлении устройства с нестандартными параметрами напряжения и тока, производится тщательный расчёт и перемотка трансформатора подходящего (унифицированного) типа. При этом за основу берутся имеющиеся конструктивные элементы (каркас обмотки, сердечник) и заменяется старая обмотка на новую. К примеру, так можно осуществить перемотку трансформатора ТС 180 (вторичной обмотки), что равносильно изготовлению нового с заданными характеристиками.

В процессе перемотки трансформатора появляется возможность улучшить его технические и эксплуатационные параметры. Использование вместо дополнительной изоляции метода разделения обмоток на секции улучшает отвод тепла, а значит способствует повышению номинальной мощности трансформатора. Воздушное охлаждение обмотки будет тем эффективней, чем больше в ней отдельных секций. Применение эффективных способов намотки способно за счёт уменьшения сечения проводов снизить размеры обмоток (катушек), их массу и общую стоимость устройства.

Провода в обмотке

Как уже говорили, чтобы собрать трансформатор, на начальном этапе нужны провода для первой обмотки и собственно второй обмотки. Помним, кроме обмотки нужен «сердечник».

Для создания которого используют исключительно сталь электротехнического типа, а далее наматывают на него провода – создают обмотку.

Начнем с расчетов и необходимых теххарактеристик будущего трансформатора. К примеру, вводные данные возьмем следующие: Напряжение – 60В, Ток – 120-160А. Исходя из этих характеристик, необходимо использовать провода с сечением 4 кв мм.

Мы рекомендуем взять провода с сечением в 7 кв мм, считаем более подходящим именно этот вариант, так как ваш будущий агрегат будет менее чувствителен перепадам напряжения в сети.

При этом оптимальным для первичной обмотки будут провода с медной сердцевиной в сечении составляющие именно 3 кв мм.

Важно при выборе проводов обращать внимание на покрытие. Обязательное условие, оно должно быть из ткани. И никаких полимеров. В связи с тем, что последние подвержены плавлению от большого нагрева и короткому замыканию.

В ситуации, когда нет нужного диаметра провода, рекомендуем брать два тоненьких и накручивать их совместно.

При этом стоит отметить, что такой способ увеличит совокупность витков провода в размере, соответственно корпус трансформатора будет иметь большие предельные очертания. Вся выложенная информация выше касается первичной обмотки.

Трансформатор переменного тока

Самодельный сварочный трансформатор переменного тока — это классический тип трансформатора, который применятся в конструкции трансформаторного сварочного аппарата. Трансформатор, работающий на «переменке», проще трансформатора на «постоянке», дешевле и ремонтопригоднее. Но у него есть ряд существенных недостатков. На аппаратах с трансформатором переменного тока хуже поджигается дуга. Она горит нестабильно и требует от сварщика опыта. В противном случае швы получаются некачественными и дефектными.

Тем не менее, трансформатор на «переменке» — это основа трансформатора на «постоянке» (о котором мы расскажем далее), так что вам все равно придется научиться собирать его. И в этом нет ничего сложного.

Выбор проводов для обмотки

Для сборки сварочного трансформатора переменного тока вам необходимы провода для намотки первичной и вторичной обмотки. Также вам нужно сделать так называемый сердечник. Для этого нужна специальная электротехническая сталь, чтобы на этот сердечник уже намотать обмотки.

Определимся с техническими характеристиками, которые должен обеспечить наш трансформатор. Мы в качестве примера возьмем напряжение в 60 В и сварочный максимальный сварочный то от 120 до 160 Ампер. При таком раскладе минимальное сечение у проводов составляет 4 кв.мм.

Но мы рекомендуем использовать провода сечением 7 кв.мм., это оптимальный вариант. При использовании таких проводов ваш самодельный трансформатор не будет бояться перепадов напряжения. Ну а что касается диаметра медной жилы для первичной обмотки, то в данном случае оптимальным вариантом будет значение в 3 мм.

Подбирая провода обратите внимание на их оболочку. Она обязательно должна быть тканевой. Ни в коем случае не полимерной. Поскольку полимеры легко плавятся от избыточного нагрева, что часто приводит к короткому замыканию. Если по какой-то причине вы не смогли подобрать провод достаточного диаметра, то можете взять два тонких провода и наматывать их вместе.

Но учитывайте, что в такой ситуации обмотка увеличиться в размерах и трансформатор будет нуждаться в большем корпусе. Габариты аппарата и его вес так же увеличатся. Вся эта информация применима к первичной обмотке. Для вторичной обмотки можно использовать более толстые провода. Вроде тех, с помощью которых подключается держатель электрода.

Сборка сердечника

Итак, провода выбраны и подготовлены. Теперь нам нужно собрать тот самый сердечник. На изображении ниже показан идеальный по всем параметрам сердечник для самодельного трансформатора. Он стержневого типа.

Для сборки вам понадобятся пластинки, изготовленные из электротехнической стали. Оптимальная толщина одной пластинки — не менее 0.35 и не более 0.55 мм. А необходимый размер сердечника (a, b, c, d на рисунке выше) рассчитывается отдельно исходя из сечения провода. Но многие умельцы выбирают размеры «на глаз». Главное, чтобы все витки поместились.

Теперь приступаем к сборке сердечника. Возьмите пластины (они должны быть Г-образными) и складывайте в том порядке, который указан на изображении ниже. Когда вы получите сердечник достаточной толщины, скрепите все пластинки по углам с помощью болтов. Обработайте пластинки с помощью надфиля. Потом изолируйте сердечник.

Намотка

Следующий этап — намотка трансформатора. Сначала наматывается первичная обмотка. Необходимо сделать около 210-215 витков. Мотать нужно так, как указано на изображении ниже. Когда сделаете все витки, прикрепите сверху текстолитовую пластинку. На ней можно закрепить концы обмотки, используя болты.

Далее вам нужно перемотать вторичную обмотку. На ней необходимо сделать около 70 витков. Затем так же прикрепите текстолитовую пластинку и на ней закрепите концы обмотки с помощью болтов. Готово! Трансформатор можно использовать и в таком виде, а можно применить для дальнейших модификаций. На изображении ниже показан конечный вид намотанного трансформатора.

Сердечник

На подготовительном этапе мы взяли нужное количество и тип проводов. Далее следует приступить к созданию сердечника.

На рисунке ниже представлен оптимальный по всем характеристикам сердечник для самостоятельно собираемого трансформатора – тип «стержневый».

Напоминаем, для сборки сердечника берите только пластины из электротехнического металла. Понадобится пластины толщиной от 0,35 мм, но не толще 0,55мм.

Габариты сердечника (А, В, С, D – на рис.) просчитываем исходя из сечения провода. Конечно, с опытом можно и «с закрытыми глазами его собирать, главное – все ветки на своем месте.

Собираем сердечник. Берем пластины Г-образной формы и далее собираем как на рисунке ниже. Когда будет достигнута нужная толщина сердечника, болтами скрепляют пластины по углам.

Рекомендуем обрабатывать пластины тонким напильником. Затем сердечник изолируют.

Намотка

Следующий шаг – намотка будущего трансформатора. Как упоминалось выше, начинаем с первичной обмотки. Она составит около двухсот десяти/пятидесяти витков.

Мотаем, согласно рисунку ниже. В конце наматывания, крепим текстолитовую пластину. На ней же крепим концы нашей обмотки болтами.

Приступаем к вторичной обмотке. Она должна состоять из количества витков в районе 70. Аналогично крепим текстолитовую пластину и закрепляем концы.

Все — ваш трансформатор готов к работе или совершенствованию. Посмотрите на окончательный вид намотанного трансформатора на рисунке ниже.

Доводим до ума бюджетный полуавтомат

На рынке очень много недорогих сварочных полуавтоматов, которые никогда не будут работать нормально, потому что сделаны изначально неправильно. Попробуем это исправить на уже пришедшим в негодность сварочном аппарате.

Попал мне в руки китайский сварочный полуавтомат Vita (в дальнейшем буду называть просто ПА), в котором сгорел силовой трансформатор, просто знакомые попросили отремонтировать.

Жаловались на то, что когда ещё работал, то им невозможно было что-то сварить, сильные брызги, треск и т.д. Вот решил я его довести до толку, и заодно поделится опытом, может, кому то пригодится. При первом осмотре я понял, что трансформатор для ПА был намотан не правильно, поскольку первичная и вторичная обмотки были намотаны отдельно, на фото видно, что осталась только вторичка, а первичка была намотана рядом, (так мне трансформатор принесли).

А это значит, что такой трансформатор имеет круто падающую ВАХ (вольт амперная характеристика) и подходит для дуговой сварки, но не для ПА. Для Па нужен трансформатор с жёсткой ВАХ, а для этого вторичная обмотка трансформатора должна быть намотана поверх первичной обмотки.

Для того чтобы начать перемотку трансформатора нужно аккуратно отмотать вторичную обмотку, не повредив изоляцию, и спилить перегородку разделяющую две обмотки.

Для первичной обмотки я буду использовать медный эмалевый провод толщиной 2 мм, для полной перемотки нам хватит 3,1 кг медного провода, или 115 метров. Мотаем виток к витку от одной стороны к другой и обратно. Нам нужно намотать 234 витка — это 7 слоёв, после намотки делаем отвод.

Дальше мотаем 39 витков, делаем ещё отвод, 25 витков — отвод, и 14 витков отвод.

Первичную обмотку и отводы изолируем матерчатой изолентой. Дальше мотаем вторичную обмотку тем проводом, что мы отмотали раньше. Наматываем плотно 36 витков, шинкой 20 мм2, приблизительно 17 метров.

Трансформатор готов, теперь займемся дросселем. Дроссель не менее важная часть в ПА без которой он не будет нормально работать. Сделан он неправильно, потому что не имеет зазора между двумя частями магнитопровода. Дроссель я намотаю на железе от трансформатора ТС-270. Трансформатор разбираем и берём с него только магнитопровод. Провод того же сечения, что и на вторичной обмотке трансформатора мотаем на один крен магнитопровода, или на два последовательно соединив концы, как вам нравится. Самое главное в дросселе это немагнитный зазор, который должен быть между двух половинок магнитопровода, достигается это вставками из текстолита. Толщина прокладки колеблется от 1,5 до 2 мм, и определяется экспериментальным путём для каждого случая отдельно.

Для более устойчивого горения дуги в цепь нужно поставить конденсаторы емкостью от 20000 до 40000 мкФ и напряжение конденсаторов должно быть от 50 вольт. Схематически всё это выглядит так.

Для того что бы ваш ПА заработал нормально будет достаточно сделать выше указанные действия.

А для тех, кого раздражает постоянный ток на горелке нужно в цепь поставить тиристор на 160-200 ампер, как это сделать смотрите в видео.

Всем спасибо за внимание -)

Постоянный ток

Как известно, собрать сварочный агрегат можно как на переменном токе, так и на постоянном. Собственно, для последнего собирают трансформатор постоянного тока (ТПТ). Такой ТПТ рекомендуем изготавливать для полуавтоматических агрегатов и инверторов.

Его преимущество – легко поджигаемая и главное стабильна дуга. Агрегат с таким трансформатором осилит варку деталей любой толщины и любого типа стали, как нержавейку так и чугун.

Для того, чтобы собрать ТПТ нужно запас времени в 10-15 минут, в случае уже собранного трансформатора переменного тока (как описывалось ниже).

Модернизация его в ТПТ состоит в подключении к вторичной совокупности витков провода — выпрямителя. Последний изготавливается на диодах.

Использовать для выпрямителя нужно диоды с адекватным охлаждением и его параметры должны выдерживать силу тока в 200А. Рекомендуем выбрать тип Д161. Далее выравниваем ток.

Берем два конденсатора (С1, С2) со следующими параметрами: 15000 мкФ, напряжение 50V.

Схема для сборки наведена ниже. L1 – индукционная катушка для регулировки тока. Х4 – контакты, для последующего подсоединения держателя электродов. Х5 – контакты для подсоединения массы.

Описанная схема применяется годами и продолжает показывать себя с положительной стороны. Удобная рабочая схема – пользуйтесь!

Как перевести амперы в киловатты в однофазной и трехфазной сети

Таким вопросом приходится задаваться довольно часто. Например, при выборе индивидуального автомата защиты на линию подключения мощной бытовой техники или осветительного прибора; если требуется рассчитать номинальное сечение жил проводов (кабеля) под определенную нагрузку.

Автор считает, то слово «перевести» в данном случае не совсем верно отражает суть того, что хочет понять неискушенный в электротехнике человек. Уместнее говорить о соотношении между размерностями совершенно разных (хотя и взаимосвязанных) характеристик – силы тока и мощности. Вот с этим и разберемся.

При любых эл/технических расчетах необходимо помнить, что на территории РФ потребителю поступает ~ 220 В/50 Гц. Это отечественный стандарт для электрических сетей.

Общая информация

Чтобы лучше понять, как перевести амперы в киловатты, следует вспомнить школу и некоторые физические величины + уроки математики.

• Приставка «кило» указывает на то, что данный показатель следует умножить на 1 000. И неважно, о чем идет речь – весе в граммах или тоннах, длине в метрах и так далее.
• Сила тока обозначается в «А», мощность – в «Вт», напряжение на линии – в «В». Все остальные их выражения – не более чем производные. Например, мкА, мВт, кВ.
• В инструкциях на некоторые приборы (к примеру, «бесперебойники» к ПК) мощность указывается не в «Вт», а в «В .А» (вольт-ампер). На бытовом уровне это практически одно и то же, и никаких дополнительных преобразований данных величин не требуется. Разницу знают специалисты, но для вопроса перевода ампер в киловатты она большого значения не имеет.

На заметку!

Не следует путать киловатты с «кВт/час». Это совершенно разные характеристики, показывающие: первая – мощность устройства, вторая – потребленную им эл/энергию (или выполненную работу).

Правила перевода ампер в киловатты для разных электрических цепей

~ 1ф

Достаточно вспомнить известный закон Ома: мощность (P) = сила тока (I) х напряжение (U).

Соответственно, кВт = (1А х 1 В) х 1 000.

Пример

В среднем мощность стиральной машинки лежит в пределах 1,8 – 2 кВт. Если для нее ставится отдельная розетка, то определяем силу тока (берем значение P по максимуму): 2000 Вт /220 В = 9 А. Следовательно, для прокладки линии понадобится медный провод сечением (мм2) не менее 0,5.

~ 3ф

Здесь несколько иначе, так как добавляется множитель √ 3.

Так как это величина неизменная, то нередко сразу же указывается результат этой математической операции – 0,7. Следовательно, для трехфазной цепи получаем расчетную формулу: P = 0,7 (I х U). Мощность – в ваттах. Умножив результат на 1 000, можно определить ее в кВт.

Как сделать обратные переводы, например, определить ток по мощности, догадаться не трудно – все формулы простейшие. Но чтобы сэкономить читателю время, автор дает некоторые подсказки.

Остается напомнить, что все величины, подставляющиеся в формулы, необходимо изначально перевести в одну систему единиц. Так как напряжение в основном берется в «вольтах», то ток должен быть в амперах, а не в мА или мкА. То же касается и мощности – не кВт, а Вт.

Расчет времени заряда аккумулятора | Magnitogorsk-lada

Калькулятор расчета времени зарядки аккумулятора автомобиля

Зарядки требует не только полностью севший АКБ (до такого доводить не желательно), но и аккумулятор находящийся в эксплуатации. Только вот время подзаряда будет у них разное. Зачастую это от 8 до 12 часов. Наш онлайн калькулятор поможет подсчитать сколько нужно заряжать автомобильный аккумулятор, используя для этого постоянный ток.

Когда, как и каким током заряжать

Как правило, о степени заряженности АКБ судят по плотности его электролита. Плотность полностью заряженной батареи должна составлять 1,26-1,28 г/см³, напряжение не менее 12,5 В. Все будет зависеть от того, какая плотность электролита была изначально установлена в новом аккумуляторе вашего региона проживания, может быть как 12,7 В так 12,9В. Чем плотность ниже, тем сильнее она разряжена. Уменьшение плотности на 0,01 г/см3 по сравнению с номинальной означает, что батарея разрядилась примерно на 6-8%. Степень заряженности нужно определять по банке имеющей наименьшую плотность.

Свинцово-кислотный аккумулятор, который летом разряжен более чем на 50%, а зимой даже лишь более 25% необходимо снимать и подзаряжать. Также дополнительной зарядки требует та АКБ, плотность в банках которой, отличается более чем на 0,02 г/см³.

Оптимальным током зарядки аккумуляторной батареи считается ток равный 0,05 от ее емкости (уравнительный заряд). Так для батареи емкостью в 55 Aм/ч эта величина составляет 2,75 А, а для 60 Ач уже 3 ампера. Цель такого метода — обеспечение полного восстановления активных масс во всех пластин аккумулятора.

Хотя зачастую применяют так называемый форсированный заряд и берут другое соотношение – 10% от емкости. То есть стандартный аккумулятор легкового автомобиля 55Ah заряжают током 2.75-5.5A, а для 60Ah АКБ зарядный ток выставляют в пределах от 3А до 6А. Но, нужно знать, что чем меньше зарядный ток, тем глубже заряд, хотя и требуется больше времени. Точно такая же ситуация и с подаваемым напряжением — чем больше тем быстрее, но, оно не должно падать ниже 13,8 и превышать 14,5В). Зарядное напряжение поднимают до 16,0-16,5В лишь при зарядке необслуживаемого аккумулятора.

Обязательно следует отметить, что на сегодняшний день есть несколько методов подзарядки АКБ:

• При постоянном токе;
• При постоянном напряжении;
• Комбинирование в автоматическом режиме (рассматривать не будем, поскольку в таком случае калькулятор подсчета времени не нужен).

Этапы разряжености автомобильного аккумулятора

Время зарядки АКБ при постоянном токе

Формула расчета зарядного тока имеет вид: I=Q*k, где Q – емкость батареи, а k – некий коэффициент от номинала (идеальное его значение находится в границах 0,04…0,06, а оптимальное до 0,1). Исходя из такой рекомендации, подсчет времени, которое нужно для полностью посаженого аккумулятора имеет такой вид: Т= Q/ I. Подставив свои значения, вы увидите, что получается достаточно много времени, но поскольку, зачастую требуется не полная зарядка, а лишь восстановление утраченной емкости, то эта цифра будет в два или полтора раза меньше.

Для ориентировочной оценки требуемого времени на зарядку автомобильного аккумулятора постоянным током сначала необходимо определить степень разряженности батареи (в процентах), потом определить потерянную емкость (в Ач), а затем, выбрав величину зарядного тока, рассчитать время полной зарядки. Формула для расчета сколько по времени подзаряжать аккумулятор авто выглядит так:

Умножение данного соотношения в 2 раза, нужна из-за того, что КПД процесса составляет 40-50%, остальное тратится на нагрев, а также связанные с этим электрохимические процессы.

Когда в течение часа на клеммах аккумулятора, при зарядке, напряжение перестает увеличиваться — аккумулятор заряжен на 100%.

Величина конечного напряжения зависит от: величины зарядного тока, температуры, внутреннего сопротивления АКБ, наличия в электролите примесей и от состава сплава решеток.

Как пользоваться калькулятором

Чтобы узнать сколько времени нужно заряжать ваш аккумулятор не нужно вдаваться в подробности всех процессов и расчетных формул достаточно воспользоватся этим калькулятором.

Для онлайн расчета необходимо заполнить все три поля:

1. В поле «Номинальна емкость» вписываете емкость заряжаемого автоаккумулятора.
2. В поле «Степень разряженности» можно ввести как процентное соотношение вычисленное по таблице, так и напряжение замеренное вольтметром.
3. В ячейке «Зарядный ток» нужно указать каким именно током планируете заряжать АКБ от зарядного устройства.

По нажатию кнопки «Рассчитать» получите необходимое время для полного заряда аккумулятора автомобиля.

Подпишись на наш канал в Я ндекс.Дзене

Еще больше полезных советов в удобном формате

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Невозможно правильно зарядить аккумуляторные источники тока, не понимая, как рассчитывается время заряда.

И сделать это можно двумя путями:

1. Воспользовавшись нашим онлайн-калькулятором.
2. Произвести самостоятельный расчет, воспользовавшись формулой.

Сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки

Продолжительность подзарядки можно определить путем деления емкости батарейки на ток зарядного устройства. При этом важно учесть коэффициенты преобразования электроэнергии в тепло, коэффициенты рассеивания энергии, принимающие значения от 1,2 до 1,6.

Коэффициент заряда можно брать из расчета соотношения тока заряда к емкости аккумулятора. Чем больше эта разница, тем больший коэффициент следует использовать.

Примечание: аналогичным образом работает online-калькулятор «сколько времени заряжать аккумуляторные батарейки», расположенный выше данной статьи нашего сайта батарейку.рф.

Особенности формулы

время заряда = (емкость аккумулятора / ток зарядки) * коэффициент

целесообразна при выполнении следующих условий:

1. Продолжительность заряда батарей находится в пределах 4-20 часов, не более и не менее того.

Если время зарядки меньше 4 часов: полноценное зарядное устройство, подающее аналогичные токи, обязано автоматически прекратить подачу электротока. После этого аккумулятор можно извлечь и использовать.

Если время зарядки больше 20 часов: нет смысла беспокоиться о вреде для батареек. Столь малые зарядные токи не причинят вреда аккумуляторам.

Более того, в маломощных зарядных устройствах батарейка может находиться практически целую неделю! (6-7 полных суток без видимого ущерба для аккумулятора).

2. Емкость аккумуляторной батарейки — указана на упаковке, на корпусе, в прилагаемой документации, в инструкции, на корпусе элемента питания. Единицы измерения — mAh (миллиампер-часы, ампер-часы).

3. Ток зарядки — указан на корпусе, в инструкции, в документации, выставляется в ручном режиме, отражается на дисплее (если есть) зарядного устройства. Единицы измерения — mA (миллиамперы, амперы).

Примеры определения времени

Дано:
Емкость аккумуляторной батарейки — 1000 мАч
Ток зарядного устройства — 150 мАч
Коэффициент — 1,2-1,6 (1,4 средний)
Время зарядки – (1000/150)*1,4 = 9,3 часов (9 часов 15-20 минут).

Это и будет СРЕДНЕЕ время зарядки, т.к. мы брали средний коэффициент — 1,4 (аналогичное значение стоит в онлайн-калькуляторе)!

При этом скорость дозарядки аккумулятора может изменяться в зависимости от:

• температуры;
• химического состава батарей;
• начального заряда, хранящегося в аккумуляторе.

Число циклов

Стоит помнить, что при каждой подзарядке аккумуляторной батарейки ухудшается ее рабочий ресурс. Так, для никель-кадмиевых аккумуляторов допускается не более 1000-1500 циклов «разряд/зарядов».

Для современных элементов питания эту цифру пытаются повысить, доводя ее до 4000 циклов.

И если новенькая аккумуляторная батарейка прошла 3-4 раза полный «тренировочный» курс, то считают, что она вышла на рабочие характеристики, которые будут сохраняться на протяжении всего срока эксплуатации.

О том, как правильно использовать батарейки-аккумуляторы, о мерах предосторожности и прочих хитростях можно узнать:

• в технической документации;
• в инструкции по эксплуатации;
• в статьях нашего сайта.

Время жизни среднестатистической аккумуляторной батарейки составляет 3 года.

Как рассчитать время зарядки аккумулятора

Современного человека со всех сторон окружают приборы, различные гаджеты, работающие на аккумуляторах. Важную роль в безопасном движении автотранспорта играет аккумуляторная батарея автомобиля. Их всех объединяет одно – своевременная зарядка АКБ. Сегодняшний ритм жизни испытывает дефицит времени. Людей интересует, как рассчитать время зарядки аккумулятора.

Принцип работы аккумулятора

Прежде, чем приступать к зарядке батареи, надо разобраться в принципе работы АКБ. Функционирование батареи основано на накоплении свинцовыми пластинами в растворе серной кислоты электрического потенциала. При разряде пускового устройства происходит оксидирование свинца, при зарядке батареи наблюдается обратная химическая реакция: свинец полностью восстанавливается.

Основные параметры автомобильных аккумуляторов – это ёмкость и пусковой ток. Величина ёмкости прибора прямо пропорциональна его мощности. Чем больше ампер-часов содержит заряд, тем сильнее пусковой ток. Два этих параметра должны обеспечивать пуск двигателя автомобиля в течение короткого времени. В это время происходит падение напряжения на клеммах батареи.

Важно! В странах Евросоюза норма падения напряжения АКБ в течение 10 секунд разряда не должна быть менее 7,2 в. В России за порог снижения вольтажа принимают величину 10в.

Два строения аккумуляторов

По своему устройству АКБ для автомобилей делятся на два типа:

Обслуживаемые

Это традиционное устройство батарей. На поверхности прибора размещены вентиляционные пробки банок. При перегрузке аккумулятора происходит закипание электролита. Пар выходит через клапаны наружу. Во время этого процесса уровень раствора серной кислоты падает. Его необходимо восстанавливать доливкой дистиллированной воды. Если этого не делать, оголённые свинцовые пластины окислятся и разрушатся. Поэтому эти батареи нуждаются в периодическом обслуживании.

Необслуживаемые

Это модернизированные источники пускового тока. Банки абсолютно герметичны. Пар конденсируется на верхних поверхностях внутри ёмкостей. Затем капли воды снова попадают в электролит. Аккумулятор не нуждается в постоянном контроле уровня электролита.

Подготовка аккумулятора

Перед зарядкой необходимо подготовить аккумулятор. Для этого его снимают с машины и помещают в удобное место, а также:

1. С поверхности батареи удаляют грязь, потёки электролита. Пользуются ветошью, вымоченной в содовом растворе.
2. Пробки выворачивают из гнёзд банок. Их тщательно очищают от пыли и загрязнений. Обязательно прочищают в пробках вентиляционные отверстия.
3. Ареометром проверяют плотность электролита во всех 6 банках. Поплавок со шкалой в колбе должен всплывать в набранном грушей электролите с делениями 1,26-1,28 Г/см3 по уровню мениска.

Обратите внимание! Показания плотности раствора в пределах 1,26-1,3 Г/см3 реальны при температуре окружающей среды 20-250С. При низком или высоком показателе надо делать поправку на величину измерения. В сети можно найти соответствующую таблицу.

Особенности правильной зарядки

Вопреки распространённому мнению, реальный уровень напряжения на клеммах полностью заряженной батареи должен быть равен 12,6 в, а не 12 в. Для правильного восполнения ёмкости АКБ производят следующие действия:

1. Винты на хомутах отворачивают, их снимают с клемм батареи.
2. Аккумулятор ставят на ровное место в сухом тёплом помещении.
3. На клеммах закрепляют зажимы-крокодилы зарядного устройства. Обозначения на зажимах должны совпадать с полярностью выводов батареи.
4. Вилку зарядки вставляют в розетку.
5. Включают само устройство до полной зарядки АКБ.

Когда и каким током заряжать

В процессе зарядки руководствуются показаниями вольтметра, встроенного в корпус ЗУ. Если стрелка прибора медленно движется, то поворотом рычага повышают силу тока.

Время заряда постоянным током

Гипотетически можно представить полностью разряженный аккумулятор с заявленной ёмкостью 60 Ач. Для того чтобы полностью восстановить ёмкость, нужно заряжать током на клеммах батареи силой 6 А. Время работы ЗУ составит 10 часов.

Подбирая силу тока, не допускают кипения электролита. Оптимальный параметр тока будет сопровождаться слабым появлением пузырьков на поверхности менисков в отверстиях банок. Если происходит активное кипение, зарядку следует прекратить и проверить плотность электролита ареометром.

Время зарядки постоянным напряжением

Современные ЗУ китайского производства заполонили рынки России. В большинстве своём это хорошие приборы. Они наиболее подходят для заряжаемых аккумуляторов необслуживаемой конструкции.

Приборы не требуют производить расчёты времени заряда аккумуляторов. О состоянии восстановления номинальной ёмкости АКБ сигнализируют два светодиода: красная лампочка показывает разрядку батареи, зелёный сигнал означает завершение зарядного цикла.

Сколько времени нужно на зарядку АКБ 55, 60, 75-100 Ач

Произвести расчёт времени работы ЗУ от сети для аккумулятора не столь сложно, как кажется на первый взгляд. Независимо от ёмкости полностью разряженной батареи полная зарядка постоянным током займёт около 10 часов. С регулируемым напряжением процесс продлится от 8 до 10 часов.

Дополнительная информация. Время работы ЗУ можно узнать, пользуясь специальными виртуальными калькуляторами. Их всегда можно найти в интернете. В окна счётчика вносят величину ёмкости батареи и силу зарядного тока. Итог в часах моментально отражается в окне «Результат».

Ускоренная зарядка аккумуляторной батареи

Может возникнуть ситуация, когда нужно срочно ехать, а батарея оказалась полностью разряженной. Тогда поступают следующим образом:

1. Поднимают капот. Снимают хомуты авто проводов «+» и «-».
2. На клеммы устанавливают зажимы зарядного устройства.
3. На приборе устанавливают максимальное значение силы тока и выдерживают около 20 минут.

Ускоренную зарядку целесообразно применять перед долгой поездкой. Кратковременный заряд запустит двигатель. Остальное сделает генератор. Впоследствии придётся полностью протестировать аккумуляторную батарею и выявить причины неполадки.

Степень заряженности аккумуляторной батареи

Обслуживаемую АКБ проверяют путём замера плотности электролита во всех шести банках. В других случаях проверку производят микрометром в режиме вольтметра. На экране отразится в числовом значении величина напряжения на клеммах батареи.

Меры безопасности при зарядке АКБ автомобиля

Все манипуляции, связанные с зарядкой батареи, надо производить руками в резиновых перчатках и в обуви на толстой подошве. Нужно избегать нахождения вблизи аккумулятора во время работы зарядного устройства. Испарения электролита могут нанести вред незащищённым органам дыхания.

Своевременный контроль состояния АКБ и правильно рассчитанное время зарядки существенно увеличат срок службы автомобильного аккумулятора.

Zheka147 › Блог › Как правильно заряжать аккумулятор автомобиля

Наверняка с каждым автовладельцем, который эксплуатирует свою машину хотя бы более пяти лет, случались проблемы, когда севший аккумулятор не мог запустить мотор, а если быть точнее — то напряжения было недостаточно для того, чтобы крутить стартер. Если у вас такой проблемы никогда не было за несколько лет, то можно сказать, что вам крупно повезло, так как средняя продолжительности жизни аккумулятора составляет порядка 3 лет. Хотя не исключено, что при бережном отношении и эксплуатации, АКБ может прослужить 4 или даже 5 лет.

Общие правила и советы по безопасности во время зарядки автомобильных аккумуляторов

Техника безопасности при выполнении подобных процедур должна стоять на первом месте, так как ее несоблюдение может вызвать повышенный риск для здоровья.

Крайне не рекомендуется выполнять эту работу в жилом помещении, лучше для этого использовать гараж или иное место.
Помещение, в котором заряжается батарея, должно быть хорошо проветриваемым, чтобы выделяющиеся газы не скапливались в одном месте.
Запрещается курить, или использовать другие элементы огня или искрообразования вблизи, так как это может привести к взрыву.
Подключается сначала АКБ к устройству, и лишь после этого оно включается в сеть.
Подключение проводов производится красный к плюсу, а черный к минусу.
Не оставляйте процесс без присмотра, даже если используете автоматическое устройство.
Пробки каждой банки должны быть откручены, а если их нет, то обязательно прочтите ниже рекомендации для необслуживаемых А.Б.
Какое устройство необходимо для зарядки автомобильного аккумулятора?

Несколько дней назад в одной из предыдущих я рассказывал о покупке зарядного устройства для АКБ автомобиля. Так было несколько слов о параметрах, на которые следует обращать внимание. Но здесь постараюсь все рассказать еще более подробно.

Во-первых, нужно знать, какого напряжения ваш АКБ: 12 или 6, а может 24 или даже 48 Вольт? Самые слабые в данный момент можно найти в стареньких советских мотоциклах. Более мощные используются, к примеру, в крупной сельскохозяйственной технике и т.д. А вот самый распространенный является аккумулятор с напряжением в 12 Вольт. В соответствии с этим необходимо выбирать зарядное, которое будет поддерживать напряжение вашей батареи.
Обратите внимание на силу тока, которую выдает устройство. Здесь в первую очередь нужно отталкиваться от того, какова емкость батареи. Если у вас, к примеру, установлена А.Б. 60 Ампер*час, то вам необходимо устройство, которые будет выдавать как минимум 6 Ампер. Ведь при зарядке оптимальным является значение тока в 0,1 от полной емкости АКБ.
Лучше всего использовать приборы, которые имеют полностью автоматический режим зарядки. Таких сейчас большинство. К примеру, вы подсоединили устройство к батарее, выставили необходимое значение тока, а напряжение будет подаваться автоматически в зависимости от степени текущего заряда батареи. Когда аккумулятор полностью зарядится, устройство автоматически сбавляет ток и напряжение до минимума, что предотвращает перезаряд.
Как определить степень разряда аккумуляторной батареи автомобиля?

В большинстве случаев АКБ разряжается не полностью, то есть напряжение падает до минимально допустимого при невозможности крутить стартер. Обычно в таком случае световые приборы еще продолжают функционировать, хоть и не на полную мощность.

Но есть и более опасные случаи, когда батарея разряжается полностью и напряжение падает до такого уровня, что даже световые приборы отказываются работать совсем. Это бывает, к примеру, когда вы забыли выключить габариты на ночь, или же оставили включенной магнитолу даже без звука. Ниже будет приведена таблица, которая наглядно показывает степень разряда аккумулятора по данным выходного напряжения на клеммах при определенной температуре воздуха.

Какой ток и напряжение необходимы для нормальной зарядки АКБ автомобиля?

Как уже говорилось выше, что устройство необходимо выбирать такое, чтобы оно смогло полноценно произвести зарядку А.Б. и ниже будет еще раз приведен перечень значений токов и напряжения.

Оптимальный ток для заряда должен составлять 1/10 от полной емкость АКБ. То есть, иными словами, если ваша батарея имеет емкость в 55 Ампер*час, значит необходимый ток нужен 5,5 Ампер. Это рекомендации производителей как самих устройств, так и приборов ЗУ. Но идеальным вариантом будет пуск меньшего тока на клеммы аккумулятора. То есть, при аналогичном случае подавать ток не 5,5, а уже 2,75 Ампер. Конечно процесс будет происходить немного медленнее (в два раза), но качество от этого только повысится.
Что касаемо напряжение, то большинство зарядных устройств, которые продаются сейчас, имеют автоматически режим. Но, следует обратить внимание именно на ориентацию АКБ: в некоторых устройствах есть переключатель, который меняет напряжение для различного типа АКБ: 6, 12, 24 Вольт. Соответственно, выбирать нужно режим, необходимый для вашего аккумулятора. А дальше ЗУ все сделает за вас, то есть сначала напряжение будет подаваться сильнее, а при достижении 75 % заряда, оно автоматически уменьшается, в конечном случае до минимального значения, чтобы не допускать саморазряда батареи.
Как заряжать необслуживаемые аккумуляторные батареи автомобилей?

Немалое количество современных АКБ являются так называемыми необслуживаемыми. То есть, за весь срок службы не нужно доливать электролит или проверять его плотность в банках. Более того, сделать все эти операции не представляет возможным, так как отсутствует доступ к банкам, пробок просто напросто нет.

Разумеется, что если такой А.Б сел, то заряжать его можно и даже нужно, но следует иметь ввиду, что по причине отсутствия пробок, газообразование внутри корпуса может быть повышенным, что может грозить опасности взрыва. В связи с этим, производители таких экземпляров настоятельно рекомендуют использовать номинальный ток заряда не более 1/20 от емкости аккумулятора. Другими словами, если емкость равна 50 Ампер*час, то пускать ток нужно уже не 5, а 2,5 Ампер.

Сколько по времени заряжать автомобильный аккумулятор?

Во многих технических руководствах говорится, что при полностью разряженном АКБ его необходимо заряжать 15 часов (током 1/10 от емкости) до 100 %. Для примера, «пациент» имеет емкость 50 Ампер*час, значит силой тока 5 Ампер его нужно «гонять» 15 часов.

Так как рекомендуется для большей эффективности нагружать меньший ток, то такой расчет будет следующим: Уменьшив ток до 2,5 Ампер, 50-ый аккумулятор нужно будет «грузить» примерно 30 часов. Но имейте ввиду, что это условия для полностью разряженного элемента питания(смотрите таблицу выше). Если же у вас при постановке на заряд напряжение на клеммах, скажем, соответствует 50 % заряда (смотрим таблицу выше), то в расчет берем не 50 Ампер* час, а всего 25. Ток в этом случае не обязательно сбавлять до 2,5 или даже 1,75 Ампер.

Сколько нужно заряжать аккумулятор автомобиля

Сколько времени заряжать аккумулятор автомобиля зарядным устройством полезно знать всем неопытным автолюбителям. Точно ответить на этот вопрос нельзя, так как все зависит от состояния устройства и способа зарядки.

Как установить степень заряженности аккумуляторной батареи

Чтобы определить, насколько заряжен аккумулятор, учитывают его напряжение. Проверить эту характеристику можно двумя способами:

• Проводят обычное измерение электрического напряжения на контактных клеммах батареи. Для этого пользуются цифровым вольтметром. Этот прибор позволит показать точное значение уровня напряженности АКБ до десятых и даже сотых долей вольта. Для измерения разрядный и зарядный ток должен отсутствовать в течение 4-5 часов, чтобы напряжение пришло в нормальное стабильное состояние. Должен быть показатель от 12,5 до 12,9 вольт. Полезно используют специальные зарядные устройства с микропроцессором и памятью. Они позволяют более точно определить уровень заряженности. Такие приборы способны отследить разряд и заряд АКБ за несколько циклов.
• Определяют плотность электролита, и по этому параметру выявляют степень заряженности батареи. Но этот вариант подходит только для устройств с жидким электролитом.

Расчет времени

Сколько по времени заряжать автомобильный аккумулятор на 60 ач можно рассчитать по специальной формуле. Для измерения емкости батареи используют миллиамперы в час или МаЧ. Информация о ее размере всегда указывается производителями на корпусе батареи. На зарядке всегда содержатся сведения о том, что генерирует ток прибора. Этот показатель выражают в миллиамперах.

Если разделить емкость АКБ на зарядный ток зарядного прибора, получается время, выраженное в часах. Но нужно также учитывать и КПД зарядки. Чтобы определить время более точно, результат деления следует умножить на 1,4.

Для расчета времени, необходимого для зарядки батареи, используют такую формулу:

• Т – это время, которое необходимо для полной зарядки АКБ. Его указывают на приборе.
• C – размер емкости аккумулятора в миллиамперах в час.
• I – зарядный ток зарядки.

Меры безопасности

Прежде чем заряжать автомобильный АКБ, нужно правильно его подготовить:

• Сначала нужно провести удаление конденсата, окиси и грязи с поверхности контактов. Для этого достаточно приготовить раствор соды, смочить в нем тряпку и протереть верхнюю часть – контакты. Соблюдать чистоту очень важно, так как, если крышка аккумулятора откручивается сверху, то во время демонтажа грязь попадет внутрь, что может привести к повреждениям и сокращению срока службы прибора.
• Открыть крышки и проверить уровень электролита. Если его недостаточно, то пластины не закрывают и добавляют дистиллированную воду. В противном случае во время зарядки свинцовые пластины нагреются и осыпятся. Идеальным вариантом будет провести и измерение плотности электролитов. Этот показатель, если батарея нормальная и находится в рабочем состоянии, должен составлять 1,26-1,30 г/см3.
• Вывинтить или вытянуть пробки из АКБ с помощью отвертки. Их следует приложить к отверстиям, чтобы не брызгалась кислота. Благодаря этому газы, которые будут образовываться в процессе, свободно выйдут наружу.

После подготовительных работ, может проводиться зарядка. Ее выполняют с применением постоянного тока или постоянного напряжения. Как долго будет продолжаться процедура, зависит от вида.

Чтобы автомобиль снова завелся, и батарея сохранилась в прежнем состоянии, нужно соблюдать меры предосторожности:

• Нельзя проводить зарядку с замерзшим аккумулятором. Нужно дать ему время оттаять.
• Следить за уровнем тока. Оптимальным вари антом считается применение тока в размере 10% или 0,1 от емкости батареи. Например, если этот показатель составляет 60 Ah, то ток заряда не должен превышать 6 ампер.
• Процедуру можно проводить только в помещениях, которые хорошо проветриваются.
• Если аккумулятор вмонтирован, то в ходе процедуры капот следует держать открытым.
• Нужно следить, чтобы положительны полюс АКБ был соединен с таким же у зарядного прибора. Это же касается и отрицательных.
• Заражаться батарея должна до тех пор, пока во всех ячейках не начнет активно образовываться газ.
• Летом процедуру нужно проводить, как только уровень заряда достигнет 50%, а зимой – 25%.

В конце нужно подождать 20 минут, пока АКБ очистится от газа, после чего завинтить и вставить пробки на место. Также батарею рекомендуют промыть и просушить. Чтобы проверить, пропускает корпус напряжение или нет, нужно измерить напряжение крышки аккумулятора. Если он ниже нуля, значит, пропускает.

Время зарядки в зависимости от типа аккумулятора

Существуют два способа, с помощью которого можно вернуть батарею в рабочее состояние: постоянным током и постоянным напряжением. К методу постоянного тока прибегают, если аккумуляторный генератор обслуживаемого и малообслуживаемого типа. Важно знать, сколько ампер подавать на клеммы, чтобы не причинить вред прибору.

Необслуживаемый вид

Отличие кальциевых необслуживаемых батарей в том, что они не имеют расхода воды или он очень низкий. В стандартных аккумуляторах разложение воды на кислород и водород происходит, когда напряжение на клеммах достигает 14,4В.

Для необслуживаемых батарей этот срок выше. Поэтому расход воды значительно ниже или практически нулевой. Но это не значит, что подобные приспособления не нуждаются в подзарядке. Процедура проводится так же, как и для остальных типов батарей и не представляет сложностей даже в домашних условиях.

Необходимость в зарядке определить нетрудно. Чаще всего это очевидно. Например, если водитель забыл отключить фары или музыку и АКБ садился. До утра в этом случае вся емкость батареи будет опустошена и машина не сможет поехать.

Подзарядка потребуется зимой, так как в периоды низкой температуры работает печка, обогрев и батарея плохо восстанавливает заряд. Поэтому необслуживаемые устройства так же нуждаются в подзарядке, как и остальные типы.

Изначально с помощью регулятора выставляют ток, равный 1/10 от емкости. Сколько нужно заряжать аккумулятор, зависит от его разрядки. Через несколько часов после начала процедуры, установленные показатели тока начинают автоматически снижаться, чтобы электролит не закипел. Когда он будет полностью заряжен, на клеммы будут подаваться всего 220мА. В этом виде АКБ и зарядник, подключенный в него, могут находиться любой период времени без опасности.

Если необслуживаемая батарея разрядилась на 90%, то она выходит из строя, и с помощью автоматического зарядного устройства привести ее в рабочее состояние не получится.

Интересно, что с помощью автоматической зарядки можно подзаряжать не только необслуживаемый аккумулятор, а и другие виды. Но нельзя допускать, чтобы батарея полностью садилась.

Обслуживаемый тип

Чтобы определить, сколько времени понадобиться на реанимацию такого АКБ, нужно учитывать его особенности. Чтобы процедура прошла без опасности для аккумулятора, сила тока не должна превышать 10% от емкости аккумулятора.

Чтобы процесс продвигался быстрее, некоторые автолюбители предпочитают повышать ампераж. Но это не лучший вариант, так как высокое напряжение ухудшит состояние свинцовых пластин и значительно сократит срок службы АКБ. Особенно губителен такой подход, если машина работает на свинцово-сурьмяной батарее.

Если устройство глубоко разряжено, то разрешается выполнить увеличение ампеража не более чем на 5% от емкости. Напряжение зарядки также должно быть пониженным в пределах 12-13 вольт. Постепенно сила тока будет увеличиваться, но нужно наблюдать за тем, чтобы она не превышала 10% от емкости, а уровень напряжения был до 14,4 В. Это медленный способ, так как для полной работоспособности батареи понадобиться 20 часов.

Зарядка АКБ при постоянном токе

Процесс состоит из нескольких этапов, но на каждом из них нужно поддерживать постоянную силу тока, корректировать ее при необходимости и измерять напряжение. Поэтому такой способ не очень удобный. Для него придется обзавестись зарядным устройством регулировкой силы тока.

Чтобы выяснить, сколько заряжается аккумулятор при постоянном токе, нужно вооружиться мультиметром и выполнить такие действия:

• На первом этапе устанавливается ток в размере 0,1 от номинальной емкости АКБ. На легковых автомобилях распространены батареи 60 А-ч. Поэтому для них устанавливают значение в размере 6 А при напряжении силы тока в 14,4 вольта. Контролировать эти показатели поможет мультиметр.
• На втором этапе напряжение постепенно достигнет 14,4 В и электролиз воды резко увеличится. В результате этого процесса образуется кислород и водород. Поэтому происходит снижение тока заряда в два раза или до 3А.
• На третьей ступени уровень напряжения повышается до 15В, поэтому ток нужно уменьшить еще в два раза до 1,5 А. проверку напряжения важно проводить раз в 2 часа. Если оно будет выдавать одни и те же результаты, а в ячейках наблюдается активное выделение газа, заряд можно остановить.

При этом способе довольно трудно определить, сколько времени займет зарядка батареи. Все зависит от степени ее разряжености, возраста и степени сульфатации. Эти факторы влияют на то, насколько хорошо АКБ примет заряд. Со временем на поверхности пластин оседает слой сульфата свинца, из-за чего емкость аккумулятора снижается. Чем она ниже, тем быстрее будет заражаться батарея.

Зарядка при постоянном напряжении

Сколько заряжается аккумулятор автомобиля от зарядного устройства, зависит и от напряжения. Этим методом оно подается на выводы АКБ постоянно. Весь процесс зарядки будет заключаться в выравнивании напряжений на выводах батареи и клеммах зарядного устройства.

Эту схему используют, если зарядный прибор оснащен автоматическим режимом работы. Постепенно происходит увеличение внутреннего сопротивления батареи и снижается ток. Если ток падает до 200мА, то процесс останавливается. После этого аккумулятор можно оставить подключенным к ЗУ и когда заряд будет снижаться, устройство включится и подзарядит его. Это очень удобный домашний метод, так как контролировать процесс не нужно, прибор будет самостоятельно регулировать зарядку.

При этом можно предположить, сколько примерно будет продолжаться зарядка автомобильного аккумулятора в зависимости от величины подаваемого напряжения:

• Если оно достигает 14,4В, то в течение суток батарея 12В будет заряжена примерно на 80%.
• При напряжении в 15В за сутки прибор будет заряжен на 90%.
• Если уровень напряжения достигает 16 вольт, то в этом случае автомобильный аккумулятор будет полностью заряженным.

Чтобы избежать снижения работоспособности батареи, производители устанавливают защиту на зарядных устройствах, и они сами снижают ток до безопасной величины.

Ускоренная зарядка

Для быстрой зарядки в устройствах есть режим Boost. Если его включить, то начинает поступать увеличенный уровень тока. Благодаря этому автомобильный аккумулятор придет в более-менее рабочее состояние через 15-20 минут.

Если на зарядном устройстве такого режима нет, но есть функция регулировки тока, то увеличенное значение можно поставить самостоятельно. Но не желательно выбирать показатели больше 30% от обычного тока. Если превышать это значение, состояние пластин батареи ухудшится, и прибор быстро выйдет из строя.

Если соблюдать все правила, то процедура зарядки не составляет труда и не принесет вред батарее. Это можно сделать и без специальных навыков и помощи профессионалов.

Калькулятор расчета сечения кабеля по нагрузке

При выборе кабеля для питания электрических устройств важно правильно рассчитать площадь поперечного сечения его
жилы. Если этого не сделать и проложить проводку «на глаз», результат может оказаться плачевным, вплоть до пожара.
Когда сечение кабеля не соответствует нагрузке на линию, владелец в любом случае оказывается в проигрыше.

• Слишком толстый провод – это большая переплата, если только не планируется существенно нагружать кабель
  дополнительными приборами в дальнейшем. Некоторый запас сечения должен быть обязательно, но увеличивать его
  значительно смысла нет.
• Слишком тонкий провод – потенциальный источник пожара. Если длительный ток, проходящий по линии, превышает
  допустимое значение для конкретного сечения, металлическая жила будет нагреваться. Повышение температуры кабеля
  приведет к разрушению изоляционной оболочки и риску воспламенения расположенных рядом материалов.

Расчет сечения кабеля по нагрузке можно выполнить с помощью готовой таблицы, программы-калькулятора в режиме
онлайн или по формуле.

Калькулятор расчета сечения по нагрузке

С целью упростить задачу
проектировщиков электрических линий и электриков разработан онлайн-калькулятор. Сервис позволяет в автоматическом
режиме вычислять ток потребления электрических приборов. Для этого необходимо ввести в соответствующие поля значение
суммарной мощности всех устройств в ваттах и значение напряжения питания в вольтах.

Данные о мощности обычно указываются в технической документации к прибору, а иногда и на бирке/пластине,
которая крепится на одной из его внутренних сторон. Информацию о напряжении питания можно отыскать там же, обычно
это значение составляет 12, 24, 220 или 380 В.

После того, как калькулятор расчета нагрузки кабеля по сечению
помог определить ток, можно перейти к расчету площади поперечного сечения жилы с помощью таблицы или формулы.

Выбор по таблице

Зная токовую нагрузку на линию, определить площадь поперечного сечения жилы провода можно
шаблонным способом. Для этого предусмотрена уже готовая таблица расчета сечения кабеля в зависимости от нагрузки на
предполагаемую проводку.

По таблице можно узнать площадь поперечного сечения жилы по токовой нагрузке с учетом таких параметров:

• мощность электроприборов;
• напряжение в сети;
• металл, из которого изготовлен кабель;
• метод монтажа проводки.

Зная эти данные, можно быстро определить искомое сечение.

Формула расчета

Чтобы вычислить сечение
кабеля по нагрузке с помощью формул, необходимо правильно определить силу тока, который будет проходить по линии.
Как правило, питание прокладывается не для одного устройства, поэтому для начала нужно просуммировать мощности всех
приборов:

Формулы расчета токовой нагрузки
для однофазной (220 В) и трехфазной (380 В) сети отличаются.

Для однофазной линии:

Для трехфазной линии:

В этих
формулах:

Р – мощность всех электрических устройств;

К_S – коэффициент одновременности;

U – напряжение в электрической сети;

cosφ = 1 для бытовых приборов.

Формула расчета сечения кабеля по
нагрузке позволяет вычислить искомое значение на основе полученных данных.

В этой формуле:

L – длина кабеля;

I – токовая нагрузка на линию;

U_нач –
напряжение питания;

U_кон – минимальное напряжение электроприборов;

ρ – удельное сопротивление
металлов: для меди – 0,0175 Ом×мм²/м, для алюминия – 0,028 Ом×мм²/м.

Обычно формулы
применяются в ситуациях, когда требуется повышенная точность вычислений.

Коэффициенты

При вычислении
токовой нагрузки на однофазную сеть (220 В) применяется коэффициент одновременности. Он введен в расчеты, поскольку
все подключенные к электрической сети устройства практически никогда не используются одновременно. Этот коэффициент
не имеет единственного значения и варьируется в зависимости от общего числа электроприборов.

Так, в жилых
зданиях при наличии 50 и более устройств применяется коэффициент, равный 0,4. Если же количество электрических
приборов лежит в пределах от 5 до 9 единиц, K_S = 0,78.

Примеры

Пример А. Произвести расчет площади поперечного сечения жилы медного кабеля
длиной 65 м для питания электроприборов от однофазной сети. Минимальное рабочее напряжение устройств – 207 В. К
линии будут подключены такие приборы: бойлер (2000 Вт), стиральная машина (2500 Вт), освещение (950 Вт), холодильник
(500 Вт), компьютер (400 Вт), телевизор (240 Вт), электрочайник (1500 Вт), утюг (1800 Вт), микроволновая печь (1100
Вт), пылесос (1600 Вт), фен (2000 Вт).

В первую очередь следует вычислить суммарную мощность всех
электроприборов:

Затем, зная суммарную мощность, необходимо
найти токовую нагрузку на однофазную сеть. Учитывая количество электроприборов (11 единиц), коэффициент
одновременности будет равен 0,63.

Все данные для расчета сечения кабеля по
токовой нагрузке известны:

Таким образом, площадь сечения медного провода для заданных условий должна быть не менее 7,3
мм².

Пример Б. Вычислить минимальную площадь сечения алюминиевого провода для
монтажа однофазной электрической линии длиной 70 м в жилом доме. К сети будет подключено 8 приборов общей мощностью
8,3 кВт. Минимальное напряжение их работы – 207 В.

Поскольку суммарная мощность электроприборов и их
количество известны, можно сразу же рассчитать нагрузку по току. Коэффициент одновременности составит 0,78.

По формуле расчета площади сечения провода можно вычислить искомый
параметр:

Для прокладки электрической линии
с заданными условиями необходим кабель с площадью сечения жилы не менее 8,9 мм².

Как легко рассчитать преобразование в вольты, амперы и ватты

Калькулятор силы тока — Deelat Industrial USA

Используйте этот калькулятор для определения электрического тока в амперах (A).

Текущий тип
Постоянный токAC — однофазныйAC — трехфазный

Тип напряжения
Линия на линию Линия на нейтраль

Как пользоваться калькулятором силы тока

1. Выберите тип тока (постоянный ток, переменный ток — однофазный, или переменный — трехфазный)
2. Введите мощность в ваттах
3. Введите напряжение в вольтах
4. (для систем переменного тока) Введите коэффициент мощности
5. (только для трехфазного переменного тока) Введите тип напряжения: от линии к линии или от линии к нейтрали
6. Нажмите РАССЧИТАТЬ

Преобразование ватт в амперы (система постоянного тока)

Вычислить ток I в амперах (A) можно, разделив мощность P в ваттах (Вт) на напряжение V в вольтах (В):

Преобразование ватт в амперы (однофазная система переменного тока)

Определите фазный ток I в амперах (A), разделив мощность P в ваттах (Вт) на коэффициент мощности PF, умноженный на действующее значение напряжения V в вольтах (В):

(Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности, протекающей к нагрузке, к полной мощности в цепи.Значения коэффициента мощности могут находиться в диапазоне от 0 до 1.

Среднеквадратичное значение напряжения — это квадратный корень из среднего за один цикл квадрата мгновенного напряжения.)

Преобразование ватт в амперы (трехфазная система переменного тока)

Линейное напряжение:

Рассчитайте фазный ток I в амперах (A), разделив мощность P в ваттах (Вт) на квадратный корень из 3-кратного коэффициента мощности PF, умноженного на среднеквадратичное напряжение VL-L между линиями в вольтах (В):

(Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности, протекающей к нагрузке, к полной мощности в цепи.Значения коэффициента мощности могут находиться в диапазоне от 0 до 1.

Линейное напряжение — это напряжение, измеренное между любыми двумя линиями в трехфазной цепи.)

Напряжение между фазой и нейтралью:

Определите фазный ток I в амперах (A), разделив мощность P в ваттах (Вт) на 3-кратный коэффициент мощности PF, умноженный на действующее значение напряжения VL-N между фазой и нейтралью в вольтах (В):

(Коэффициент мощности — это отношение реальной мощности, протекающей к нагрузке, к полной мощности в цепи.Значения коэффициента мощности могут находиться в диапазоне от 0 до 1.

Напряжение между фазой и нейтралью — это напряжение, измеренное между любой линией и нейтралью.)

Как рассчитать допустимую нагрузку электрической цепи

Понимание емкости и нагрузки становится необходимым, если вы планируете электроснабжение нового дома или если вы рассматриваете возможность модернизации электроснабжения старого дома. Понимание потребностей в нагрузке позволит вам выбрать электрическую службу соответствующей мощности.В старых домах очень часто существующие услуги сильно занижены для нужд всех современных приборов и функций, используемых в настоящее время.

Что такое электрическая нагрузка?

Термин « электрическая нагрузка» относится к общему количеству энергии, обеспечиваемой основным источником электричества для использования в ответвленных цепях вашего дома и подключенных к ним осветительных приборах, розетках и приборах.

Общая электрическая мощность электросети измеряется в амперах (амперах).В очень старых домах с трубчатой ​​проводкой и ввинчиваемыми предохранителями вы можете обнаружить, что исходная электрическая сеть выдает 30 ампер. Чуть более новые дома (построенные до 1960 года) могут рассчитывать на 60 ампер. Во многих домах, построенных после 1960 года (или модернизированных старых домах), стандартная мощность 100 ампер. Но в больших, более новых домах теперь как минимум 200 ампер, а на самом верхнем уровне вы можете увидеть, что электричество на 400 ампер установлено.

Как вы узнаете, адекватны ли ваши текущие электрические услуги, или как вы планируете новые электрические услуги? Для определения этого требуется небольшая математика, чтобы сравнить общую доступную емкость с вероятной загрузкой , которая будет размещена на этой емкости.

Ель / Нуша Ашджаи

Общие сведения об электрической емкости

Чтобы рассчитать, сколько энергии нужно вашему дому, нужно рассчитать амперную нагрузку всех различных приборов и приспособлений, а затем создать запас прочности. Как правило, рекомендуется, чтобы нагрузка никогда не превышала 80 процентов мощности электросети.

Чтобы использовать математику, вам нужно понимать взаимосвязь между ваттами, вольтами и амперами. У этих трех общих электрических терминов есть математическая взаимосвязь, которую можно выразить двумя разными способами:

• Вольт x Ампер = Ватт
• Ампер = Ватт / Вольт

Эти формулы можно использовать для расчета мощности и нагрузок отдельных цепей, а также для всей электрической сети.Например, общая мощность 20-амперной и 120-вольтовой ответвленной цепи составляет 2400 ватт (20 ампер x 120 вольт). Поскольку стандартная рекомендация заключается в том, чтобы общая нагрузка не превышала 80 процентов от мощности, это означает, что реальная мощность 20-амперной схемы составляет 1920 Вт. Таким образом, чтобы избежать опасности перегрузки, все осветительные приборы и подключаемые к электросети устройства вместе в этой цепи должны потреблять не более 1920 Вт мощности.

Достаточно легко прочитать номинальные мощности всех лампочек, телевизоров и других приборов в цепи, чтобы определить вероятность перегрузки цепи.Например, если вы регулярно подключаете обогреватель мощностью 1500 Вт в цепь и используете несколько осветительных приборов или ламп со 100-ваттными лампами в одной цепи, вы уже израсходовали большую часть безопасной мощности в 1920 Вт.

Эту же формулу можно использовать для определения мощности всей системы электроснабжения дома. Поскольку основное напряжение в доме составляет 240 вольт, математические расчеты выглядят следующим образом:

• 240 В x 100 А = 24 000 Вт
• 80 процентов от 24 000 Вт = 19 200 Вт

Другими словами, ожидается, что электрическая сеть на 100 ампер обеспечит мощность нагрузки не более 19 200 Вт в любой момент времени.

Расчет нагрузки

После того, как вы узнаете мощность отдельных цепей и полную электрическую сеть дома, вы можете сравнить ее с нагрузкой, которую вы можете рассчитать, просто сложив номинальные мощности всех различных приспособлений и приборов, которые будут потреблять электроэнергию в то же время.

Вы можете подумать, что это включает в себя сложение мощности всех лампочек осветительных приборов, всех подключаемых устройств и всех проводных устройств, а затем сравнение этой мощности с общей мощностью.Но редко все электроприборы и приспособления работают одновременно — например, нельзя запускать печь и кондиционер одновременно; маловероятно, что вы будете пылесосить, пока работает тостер. По этой причине у профессиональных электриков обычно есть альтернативные методы определения подходящего размера для электрического обслуживания. Вот один из часто используемых методов:

1. Сложите мощность всех ответвленных цепей общего освещения.
2. Добавьте номинальную мощность всех штепсельных розеток.
3. Добавьте номинальную мощность всех постоянных приборов (плиты, сушилки, водонагреватели и т. Д.)
4. Вычтите 10 000.
5. Умножьте это число на 0,40
6. Добавьте 10,000.
7. Найдите полную номинальную мощность постоянных кондиционеров и номинальную мощность нагревательных приборов (печь плюс обогреватели), затем добавьте большее из этих двух чисел. (Вы не нагреваете и охлаждаете одновременно, поэтому не нужно складывать оба числа.)
8. Разделите сумму на 240.

Это результирующее число дает предполагаемую силу тока, необходимую для адекватного питания дома. С помощью этой формулы вы можете легко оценить текущее электрическое обслуживание.

Другие электрики предлагают еще одно простое практическое правило:

• 100-амперная сеть обычно достаточно велика, чтобы питать общие электрические цепи небольшого и среднего размера дома, а также одно или два электроприбора, таких как плита, водонагреватель или сушилка для белья.Этой услуги может хватить для дома площадью менее 2500 квадратных футов, если отопительные приборы работают на газе.
• 200-амперный сервис будет обрабатывать ту же нагрузку, что и 100-амперный, плюс электрические приборы и электрическое отопительное / охлаждающее оборудование в домах площадью до 3000 квадратных футов.
• 300 или 400 ампер рекомендуется для больших домов (более 3500 квадратных футов) с полностью электрическими приборами и электрическим нагревательным / охлаждающим оборудованием. Этот размер рекомендуется, если ожидаемая электрическая тепловая нагрузка превышает 20 000 Вт.Обслуживание на 300 или 400 ампер обычно обеспечивается установкой двух сервисных панелей: одна обеспечивает 200 ампер, а вторая — еще 100 или 200 ампер.

План на будущее

Как правило, рекомендуется увеличивать размер электрической службы, чтобы сделать возможным расширение в будущем. Точно так же, как 100-амперный сервис быстро стал малоразмерным, когда электрические приборы стали обычным явлением, сегодняшнее 200-амперное обслуживание может когда-нибудь показаться очень маленьким, когда вы обнаружите, что перезаряжаете два или три электромобиля.Негабаритные электрические услуги также позволят установить дополнительную панель в ваш гараж или сарай, если вы когда-нибудь решите заняться деревообработкой, сваркой, гончарным делом или другим хобби, требующим большого количества энергии.

Ватт в Ампер | Конвертер ампер в ватты

Используйте этот калькулятор для преобразования Вт в ампер. Выбирайте из потоков переменного (AC) и постоянного (DC) тока.

Нравится? Пожалуйста, поделитесь

Пожалуйста, помогите мне распространить информацию, поделившись этим с друзьями или на своем веб-сайте / в блоге.Спасибо.

Связь

Заявление об ограничении ответственности: Несмотря на то, что для создания этого калькулятора были приложены все усилия, мы не можем
несет ответственность за любой ущерб или денежные убытки, возникшие в результате или в связи с его использованием.
Этот инструмент предназначен исключительно в качестве услуги для вас, пожалуйста, используйте его на свой страх и риск. Полный отказ от ответственности.
Не используйте вычисления для чего-либо, где неточные вычисления могут привести к гибели людей, деньгам, имуществу и т. Д.

Как перевести ватты в амперы?

Формула преобразования ватт в амперы (при фиксированном напряжении):

амперы = ватты ÷ вольт

• 1500 Вт /120 вольт = 12,5 ампер
• 3000 Вт /120 вольт = 25 ампер

Рекламное объявление

Примеры преобразования ватт в амперы

Чтобы найти усилители, вы используете формулу закона Ватта и работаете в обратном направлении, разделив мощность (произведенная мощность / P) на напряжение (сила / E):

Ток (I) = Мощность (P) ÷ Напряжение (E)

Так…

амперы = ватты ÷ вольт

Пример: 600 Вт подается при 120 вольт.Какой ток?

Ток = Мощность ÷ Напряжение
Ток = 600Вт ÷ 120В
Ток = 5А

И…

Если вы работаете с более крупными агрегатами, вы должны помнить, что 1 киловатт равен 1000 ватт. Формула закона Ватта остается неизменной до тех пор, пока вы выражаете мощность в ваттах (ваша сумма будет неверной, если вы используете «5 Вт» для
означает «5 кВт»; вместо этого вам нужно использовать 5000 Вт).

Пример: мощность 2,4 кВт подается при напряжении 120 вольт

Ток = Мощность ÷ Напряжение
Ток = 2400Вт ÷ 120В
Ток = 20A

Общие сведения о ваттах, амперах и вольтах

Ампер

Амперы — это амперы, единица измерения электрического тока.Может быть полезно представить электрический ток как воду в шланге. По этой аналогии количество (объем) воды будет в амперах.

Вольт

Вольт — это единица измерения силы. Они измеряют силу, необходимую для протекания электрического тока (в амперах). В аналогии со шлангом вольт будет давлением воды. Дома в Северной Америке обычно используют 120 В для электроснабжения, в то время как 230 В.
многие другие страны.

Вт

Ватты представляют собой количество энергии, производимой усилителями и вольтами, работающими вместе.Умножение ампер (объема воды) на вольты (давление воды) дает вам мощность (результирующую мощность или энергию). Водяное колесо вращалось бы быстрее и дольше, производя больше энергии, если бы
он использует увеличенный объем воды и более высокое давление воды; то же самое относится к мощности при увеличении ампер и вольт.

AC / DC

DC означает постоянный ток, когда ток течет в одном направлении. Фонарь с батареей использует постоянный ток.

AC означает переменный ток, когда ток периодически меняет направление.В Северной Америке и Западной Японии это обычно происходит 60 раз в секунду или 60 Гц / герц. В Европе, Великобритании, Восточной Японии и большей части Австралии, Южной Америки, Африки и
В Азии ток меняет направление 50 раз в секунду, что составляет 50 Гц. Для питания домов и предприятий используется источник переменного тока.

На самом деле это просто, но если после всех этих цифр вы чувствуете себя закороченным, воспользуйтесь нашим калькулятором преобразования в ваттах и ​​амперах в верхней части этой страницы.

Аккумуляторы

— Расчет силы тока после повышения в цепи постоянного и постоянного тока

Вы не можете победить основы физики.Вы не можете получить энергию из ничего. В установившемся режиме мощность (энергия за раз) на выходе преобразователя не может быть больше, чем мощность, которую вы вкладываете.

Мощность в данном контексте — это ток, умноженный на напряжение. В обычных единицах измерения Ватт = Вольт x Ампер. Если вы подадите 40 А при 3,7 В в преобразователь, он получит (40 А) (3,7 В) = 148 Вт на дюйм. Если бы он был на 100% эффективен, он бы выдал именно это. Если он выдает 12 В, то ток будет (148 Вт) / (12 В) = 12,3 А.

Конечно, такой преобразователь не дает 100% КПД.Фактический КПД показывает, какую часть входной мощности (которая равна выходной мощности при 100% КПД) он фактически выдает. Допустим, этот преобразователь имеет КПД 80%. Это означает, что он выдает (148 Вт) (80%) = 118,4 Вт, а при 12 В это будет 9,9 А.

Вы также можете выполнить этот расчет в обратном порядке. Допустим, преобразователь выдает 100 Вт. При 100% -ном КПД это будет 27 А при 3,7 В на дюйм. При 80% -ном КПД это будет (27 А) / 80% = 33,8 А на 3,7 В. Надеюсь, вы понимаете. как рассчитать любую комбинацию.

Физика также утверждает, что нельзя просто исчезнуть энергию, как нельзя заставить ее появиться из ничего. Так что оставшиеся (148 Вт) — (118,4 Вт) = 29,6 Вт должны куда-то уйти. В случае такого преобразователя мощности он идет на нагрев. Преобразователь мощности с КПД 80% забирает 80% входной мощности и передает ее на выход, а оставшиеся 20% входной мощности нагреваются сами.

В этом примере эти 20% составляют почти 30 Вт. Этого достаточно, вы должны хорошо подумать о том, как избавиться от тепла, чтобы электроника не подгорела.Несколько торчащих транзисторов ТО-220 даже при принудительном потоке воздуха не рассеются так сильно, если не сгорят. Это требует некоторого внимания к дизайну.

Это также указывает на важный фактор повышения эффективности. Часто речь идет не о потере дополнительной мощности, а о том, чтобы не избавляться от потраченной впустую энергии в виде тепла. Избавиться от тепла — дорогое удовольствие. Это означает более крупный корпус, принудительное воздушное охлаждение, большой радиатор или что-то еще хуже. Эти вещи стоят реальных денег, обычно больше, чем дополнительная электроника, чтобы быть более эффективными и в первую очередь выделять меньше тепла.

Обновленный пример

Потребляемая мощность 30 Вт, КПД преобразователя 90%. Из приведенного выше вы должны увидеть, что преобразователю требуется 33,3 Вт и что он будет рассеивать 3,3 Вт в виде тепла. Если входное напряжение составляет 3,7 В, то оно будет потреблять 9 А. Опять же, вы сможете самостоятельно получить это значение для любого набора значений из приведенного выше описания.

Как рассчитать силу тока при планировании проекта установки освещения

При планировании проекта установки освещения важно знать, с какой силой тока светильник или устройство может безопасно работать.Но что такое сила тока и как ее измеряют? Ампер — это форма измерения текущего расхода электронов. Ток (I) — одна из трех основных единиц электричества. Два других — это напряжение (v) и сопротивление (R). Ампер — это общепринятая стандартная единица измерения скорости электрического тока, протекающего через электрический компонент, например, провод.

Расчет силы тока

Простая формула для расчета ампер — это ватт разделить на вольт.Так, например, если мощность осветительной арматуры, с которой вы работаете, составляет 60, а напряжение — 12, разделите 60 на 12, и вы получите пять — амперы.

Существуют инструменты, которые также можно использовать для расчета силы тока, например, мультиметр. Этот инструмент представляет собой небольшое портативное устройство, которое может измерять сопротивление, напряжение и силу тока. Если вы планируете использовать такой инструмент, важно знать, какой рейтинг имеет конкретная модель, которую вы используете. Например, мультиметры рассчитаны на работу с определенным током.Если вы используете мультиметр, рассчитанный на 10 ампер, но пропускаете через него 200 ампер, предохранитель мультиметра сломается.

Понимание и измерение силы тока важно при работе над осветительным или электрическим проектом, так как вам нужно убедиться, что используемые провода или осветительная арматура не потребляют больше тока, чем они могут выдерживать и рассчитаны на них. В приведенном выше примере проводка в механизме может выдерживать только электрический ток до пяти ампер и не более в зависимости от используемых вольт и ватт.Обязательно проверьте все провода в розетке на силу тока, чтобы узнать, какой ток она может выдержать, прежде чем устанавливать лампы определенной мощности.

Larson Electronics предлагает широкий выбор осветительных приборов для всех видов промышленных и коммерческих нужд, каждая из которых имеет подробное описание с указанием напряжения, мощности и других важных характеристик, чтобы вы могли надлежащим образом спланировать свои проекты освещения и электрооборудования.

Подпишитесь на нашу рассылку новостей

Будьте в курсе новых продуктов, кодов скидок и последних новостей Larson Electronics!

100% конфиденциальность.

Как рассчитать электрическую нагрузку в доме?

Если вы похожи на большинство людей, то вы не электрик. Это означает, что концепция электрических нагрузок может сбивать с толку. Однако вам нужно будет рассчитать его, если вы вносите какие-либо серьезные изменения в электрическую сеть.

Давайте разберем все, что вам нужно знать о при расчете электрической нагрузки .

Что такое электрическая нагрузка?

Электрическая нагрузка — это расчет того, сколько энергии требуется для работы всего, что потребляет электричество в вашем доме.При внесении значительных электрических дополнений в дом, все, что будет использовать электричество для работы, рассчитывается, чтобы найти электрическую нагрузку.

Почему важен расчет электрической нагрузки?

Электрическая нагрузка дома определяет многие вещи, в том числе силу тока вашей электрической панели. Определение электрической нагрузки — важная часть определения того, нужно ли вам менять систему электроснабжения, поскольку она подскажет вам, недостаточно ли мощности, подаваемой в ваш дом (в амперах), для использования вами электроэнергии.

Изменение электрической нагрузки в вашем доме также указывает на изменение вашего счета за электроэнергию. Например, если вы приобретете новую систему HVAC, которая не потребляет столько электроэнергии, ваша электрическая нагрузка и ваш счет за электроэнергию будут ниже.

Расчет электрической нагрузки

Выясните, нужно ли вам изменить электрическую сеть, сравнив ее с электрической нагрузкой. Вы можете рассчитать, сколько усилителей необходимо вашему дому, выполнив следующие действия:

• Сложите мощность всех цепей общего освещения и номинальную мощность всех ваших розеток.
• Сложите номинальную мощность всех ваших постоянных приборов (стиральная / сушильная машина, посудомоечная машина, водонагреватель и т. Д.).
• Вычтите 10 000 ватт из суммы всех этих значений и умножьте результат на 0,4 (40%). Затем снова добавьте 10 000 Вт.
• Сравните мощность вашего кондиционера и печи. Поскольку вы используете только по одному, добавляйте в уравнение только большую номинальную мощность.
• Разделите полученное количество ватт на вольт (в большинстве домов используется 220 вольт), чтобы получить количество ампер или электрическую нагрузку.

Если электрическая нагрузка превышает текущую электрическую мощность, вам необходимо повысить ее до следующего уровня обслуживания. Чтобы избежать этого сложного уравнения, вы можете использовать онлайн-калькулятор нагрузки. Однако лучший способ убедиться, что нагрузка рассчитана правильно, — это обратиться к профессионалу. Мы позаботимся об этом за вас.

Свяжитесь с нами

Выберите специалистов Arnold Electric Services для решения всех ваших задач в области электрики. Свяжитесь с нами сегодня для получения дополнительной информации или запроса услуги.

.