Основы питания
В общей физике мощность - это энергия в единицу времени. Энергия, в свою очередь, - это сила, умноженная на расстояние. Стандартная единица измерения мощности в СИ - ватты (Вт), а единица СИ для энергии - джоули (Дж). Время обычно выражается в секундах.
В электромагнитной физике принципы остаются в силе, но меняются единицы. Вместо того, чтобы определять мощность как W = Дж / с, мощность выражается как произведение разности потенциалов в вольтах (В) и тока в амперах (I). Таким образом, в этой схеме:
P = VI
Из этих уравнений ясно, что ватт - это то же самое, что и вольт, умноженный на ампер, или вольт-ампер (ВА). Отсюда следует, что киловатт (кВт) - это то же самое, что и киловольт-ампер (кВА), причем каждая часть уравнения делится на 1000.
Трехфазные системы и килобитоны
В энергосистемах переменного тока (AC) напряжение часто подается по фазам, так как это выгодно с точки зрения снижения потерь энергии. Эти фазы отображаются графически в виде синусоидальных колебаний с циклическим повышением и понижением напряжения за короткий период времени. В трехфазной системе эти синусоидальные волны перекрываются, но их циклы начинаются и заканчиваются в разные моменты времени. В результате мощность в этих системах не просто произведение напряжения на ток, а:
P = \ sqrt {3} VI
Следовательно, если вы работаете с трехфазным двигателем, соотношение между кВт и кВА будет следующим:
кВт = \ sqrt {3} кВА
Пример
Предположим, вам предоставлен трехфазный источник питания переменного тока с напряжением 220 В, обеспечивающий ток 40 А. Какая мощность в киловаттах?
Во-первых, умножьте напряжение и ток, чтобы получить необработанные вольт-амперы:
(220 \ text {V}) (40 \ text {A}) = 8800 \ text {VA}
Затем умножьте на нормирующий коэффициент для трехфазных систем:
\ sqrt {3} (8800 \ text {VA} = 15242 \ text {VA}
Наконец, разделите на 1000, чтобы получить ответ в кВт (или кВА):
\ frac {15242 \ text {W}} {1000} = 15,242 \ text {кВт}