Nozioni di base sul potere
La potenza, in fisica generale, è energia per unità di tempo. L'energia a sua volta è forza moltiplicata per una distanza. L'unità standard, o SI, per la potenza è watt (W), mentre l'unità SI per energia è joule (J). Il tempo è normalmente espresso in secondi.
Nella fisica elettromagnetica, i principi restano, ma le unità cambiano. Invece di determinare la potenza come W = J/s, la potenza è espressa come il prodotto della differenza di potenziale in volt (V) e corrente in ampere (I). Quindi in questo schema:
P=VI
Da queste equazioni, è chiaro che un watt è uguale a un volt per ampere, o un volt-ampere (VA). Ne consegue quindi che un kilowatt (kW) è uguale a un kilovolt-ampere (kVA), con ciascun lato dell'equazione diviso per 1.000.
Sistemi trifase e Kilo-Unità
Nei sistemi di alimentazione in corrente alternata (AC), la tensione viene spesso fornita in fasi, poiché ciò è vantaggioso in termini di riduzione delle perdite di energia. Queste fasi appaiono graficamente come onde sinusoidali, con la tensione che sale e scende ciclicamente in un breve periodo di tempo. In un sistema trifase, queste onde sinusoidali si sovrappongono, ma i loro cicli iniziano e terminano in momenti diversi. Il risultato è che la potenza in questi sistemi non è semplicemente il prodotto della tensione per la corrente, ma è invece:
P=\sqrt{3}VI
Pertanto, se si lavora con un motore trifase, il rapporto tra kW e kVA è:
kW=\sqrt{3}kVA
Esempio
Supponiamo che ti venga fornita una fonte di alimentazione CA trifase con una tensione di 220 V che fornisce una corrente di 40 A. Qual è la potenza in kilowatt?
Innanzitutto, moltiplica la tensione e la corrente per ottenere volt-ampere grezzi:
(220\testo{V})(40\testo{A})=8800\testo{VA}
Quindi, moltiplicare per il fattore di normalizzazione per i sistemi trifase:
\sqrt{3}(8800\testo{ VA} = 15242\testo{ VA}
Infine, diviso per 1.000 per ottenere la risposta in kW (o kVA):
\frac{15242\text{ W}}{1000}=15.242\text{ kW}