Principes de base de l'alimentation
La puissance, en physique générale, est l'énergie par unité de temps. L'énergie à son tour est la force multipliée par une distance. L'unité standard, ou SI, pour la puissance est le watt (W), tandis que l'unité SI pour l'énergie est le joules (J). Le temps est normalement exprimé en secondes.
En physique électromagnétique, les principes restent inchangés mais les unités changent. Au lieu de déterminer la puissance sous la forme W = J/s, la puissance est exprimée comme le produit de la différence de potentiel en volts (V) et du courant en ampères (I). Ainsi dans ce schéma :
P=VI
À partir de ces équations, il est clair qu'un watt équivaut à un volt multiplié par un ampère, ou un volt-ampère (VA). Il s'ensuit donc qu'un kilowatt (kW) équivaut à un kilovoltampère (kVA), chaque côté de l'équation étant divisé par 1 000.
Systèmes triphasés et unités kilométriques
Dans les systèmes d'alimentation à courant alternatif (AC), la tension est souvent fournie par phases, ce qui est avantageux en termes de réduction des pertes d'énergie. Ces phases apparaissent graphiquement sous forme d'ondes sinusoïdales, la tension augmentant et diminuant cycliquement sur une courte période de temps. Dans un système triphasé, ces ondes sinusoïdales se chevauchent, mais leurs cycles commencent et se terminent à des moments différents. Le résultat est que la puissance dans ces systèmes n'est pas simplement le produit de la tension par le courant, mais est plutôt :
P=\sqrt{3}VI
Ainsi, si vous travaillez avec un moteur triphasé, le rapport entre kW et kVA est :
kW=\sqrt{3}kVA
Exemple
Supposons que vous disposiez d'une source d'alimentation CA triphasée avec une tension de 220 V fournissant un courant de 40 A. Quelle est la puissance en kilowatts ?
Tout d'abord, multipliez la tension et le courant pour obtenir des voltampères bruts :
(220\texte{ V})(40\texte{ A})=8800\texte{ VA}
Ensuite, multipliez par le facteur de normalisation pour les systèmes triphasés :
\sqrt{3}(8800\text{ VA} = 15242\text{ VA}
Enfin, divisé par 1 000 pour obtenir la réponse en kW (ou kVA) :
\frac{15242\text{ W}}{1000}=15.242\text{ kW}