Рассчитать автомат по мощности: Онлайн расчет автомата по мощности

Выбор и расчет мощности автоматического выключателя

0

На сумму: 0 р.

В данной статье мы расскажем, как подобрать и рассчитать мощность автоматического выключателя, а так же опишем принцип его назначения.

Автоматический выключатель или проще в народе — автомат «пробка», по назначению, должен защищать линию от разрушения электрическим током, значения которого могут превышать расчетное значение для этой проводной сети. Говоря более простым языком, автоматы служат для защиты электро-сетей и электрического оборудования от перегрузок и токов короткого замыкания, а так же отключений электрических цепей и оперативных нечастых включений.

Для примера, возьмем частый случай, а именно кухонную комнату, где электромонтаж розеток выполнен кабелем ВВГ 3-2,5 предельное значение тока для такого кабеля будет равняться 25А.

После нам нужно подсчитать суммарную мощность электроприборов подключенных к этой линии сети и узнать, не будет ли превышено значение этого показателя.

Расчет мощности электроприборов на кухне:

• холодильник 0.5 kW+ микроволновка 1.6 kW+ телевизор 0.4 kW + чайник 2.0 kW + блендер 0.1 kW = 4.6 kW

Получившиеся от электроприборов киловатты переводим в Ватты 4.5 kW * 1000 = 4500 W

Далее, Ваты (W) переводим в Амперы, для этого приводим простейшую формулу P (мощность) / U (Напряжение) = I (сила тока)

• 4600 / 220 = 20.9А

Зачастую устанавливая автомат для кухни, принимают во внимание коэффициент спроса, который рассчитывается от количества потребителей, т.е.:

• количество потребителей 2 коэффициент 0,8
• количество потребителей 3 коэффициент 0,75
• количество потребителей 5-200 коэффициент 0,7

Для нашего случая, выберем число потребителей в количестве 3-х, с учетом коэффициента рабочий ток составит 15,33 А.

После определения рабочего тока нашей проводки, подбираем автомат «пробку», который эту проводку будет защищать. Номинал автомата выбирается либо равным номинальному току проводки, либо меньшим. Иногда используют автомат с номиналом, немного превышающим рабочий ток проводки, в нашем случае подойдет автомат на 16А.

Стандартно номинал автоматов по току, составляет: 6, 10, 16, 20, 25, 32, 40, 50, 63.

Сечение и материал кабеля проводки

При выборе автомата, помимо подключенной нагрузке (рабочему току) весомую роль играет сечение кабеля сети. Обязательно уточните тип, сечение и марку отходящего кабеля (если нет возможности уточнить все показатели, то необходимо знать хотя бы сечение) и только после этого устанавливайте нужный Вам автомат.

И так, уточняем сечение жил провода и сверяемся с таблицей, нет ли превышения максимально допустимого тока для данного проводника.

Сечение жилы мм2	Для меди	Для алюминия
0,75	11	8
1,0	15	11
1,5	17	13
2,5	25	19
4,0	35	28
6,0	42	32
10	60	47
16	80	60

Подобный расчет и выбор автоматического выключателя применим к гаражу или рабочему месту, где могут использоваться разные виды сварочного оборудования и прочих инструментов.

Но, чаще в гараже проложена разводка освещения, выполненная под нагрузку 16А на одну точку и то, только на освещение. Значит и автоматы защиты по стандарту стоят 16А из-за этого и бывают проблемы с напряжением в гараже приводящие к поломке оборудования. Берегите свой силовой аппарат!

Спасибо за подписку!

Как рассчитать мощность автомата? • Energy-Systems

 

Автомат

Прежде чем мы начнем выяснять, какрассчитать мощность автомата при проектировании электропроводки в квартире, давайте разберемся с определением, что такое автоматический выключатель и для чего он нужен?

Автоматический выключатель, или попросту автомат, – это механическое коммутационное устройство, основной функцией которого является  проводка и отключение токов при нормальном состоянии электрической цепи. Также в функции автомата входит в автоматическом режиме отключать электрические токи при возникшем нестандартном состоянии электрической цепи, то есть при коротком замыкании.

Простыми словами, основное предназначение автомата выключателя есть защита вашей электрической сети от коротких замыканий и скачков напряжения.

В советские времена повсеместно при проектирование электропроводки в квартире устанавливались керамические пробки с одноразовым сердечником, который перегорал, в случае скачка напряжения. Технологический прогресс не стоит на месте, и на смену старым технологиям защиты электрической сети, то есть одноразовым предохранителям, пришли новые – автоматические выключатели.

Пример проекта электропроводки в квартире

Назад

1из14

Вперед

Как мы уже определились, автомат разъединяет сеть, когда нагрузка значительно увеличивается или происходит замыкание цепи, но принцип работы автоматического выключателя таков, что он должен пропустить ток и не отключаться, когда вы, скажем, включили сразу утюг, электрический чайник и стиральную машину.

Принцип работы автомата

Перед тем как выбрать автомат при подключении электричества, необходимо разобраться в принципе его работы. Некоторые ошибочно полагают, что автоматический выключатель защищает электрические бытовые приборы. Но это не совсем так. Автоматический выключатель защищает электрическую сеть от перегруза и к бытовым электроприборам не имеет никакого отношения.

Если возникает короткое замыкания или перегруз кабеля, то увеличивается и сила тока, это в конечном итоге приводит к нагреву кабеля и возгоранию обмотки провода.

При коротком замыкании сила тока увеличивается особенно сильно, в критический момент ее сила может равняется нескольким тысячам ампер. Стандартный кабель, который прокладывают в домах и квартирах с сечением 2,5мм², попадая под такую нагрузку, может запросто загореться, а это уже чревато пожаром в помещении.

При перегрузках возможность возгорания также велика. Хоть сила тока и не достигает таких величин, как при замыкании, но все же этой нагрузки хватает, чтобы расплавить изоляцию, а это уже приведет к короткому замыканию, создаст пожароопасную ситуацию.

Расчет мощности автомата

Исходя из выше перечисленного, можно заключить, что расчет мощности автомата является очень важным моментом при выборе необходимого именно для вас агрегата.

Автомат защищает электропроводку, которая подключена после него. Расчет необходимой мощности происходит благодаря параметру номинального тока.

В частности, в требованиях правил устройств электроустановок значится, что токи установок автоматов выбираются по номинальному току приемника или меньше расчетных токов защищаемого участка цепи.

Расчет мощности автомата, то есть расчет по номинальному току приемника, производят в том случае, если кабель на всех участках по всей длине электропроводки рассчитан на такую нагрузку. Другими словами, номинал автомата меньше допустимого тока электропроводки.

Для наглядности представьте ситуацию: провод сечением 1мм², величина нагрузки на участке 10 кВт. Автомат берем по номинальному току нагрузки (40 А). В данном случае провод расплавится, так как расчетный номинальный ток провода 10-12 А, а через него подают 40 А. Автомат произведет отключение в момент короткого замыкания. По сути, это пример самой, что ни на есть пожароопасной ситуации. Именно поэтому номинальный ток автомата определяется сечением провода, по которому проходит ток. Уровень нагрузки нужно учитывать  после  выбора сечения провода. Номинальный ток автоматического выключателя должен быть меньше, такой же или немного выше максимально допустимого тока для провода данного сечения.

Отсюда следует, что выбор автомата напрямую зависит от минимального сечения провода используемого в проводке.

К примеру, медный провод сечением 1,5мм², допустимый ток 19 ампер. Для данного провода необходимо выбрать автомат значение номинального тока, которого является меньше, например 16 ампер. Выбрав автомат на 25ампер,  подвергаем себя реальному риску устроить пожар, так как сечение провода не позволяет выдерживать подобные нагрузки. Для правильного расчета автоматического выключателя необходимо учитывать сечение провода.

Расчет мощности автомата с учетом использования бытовых электроприборов

С проводами все более или менее понятно. Постараемся теперь пояснить, как рассчитывать мощность автомата учетом использования бытовых электроприборов.

Представим, что у нас кухонные розетки питает кабель ВВГ 3-2,5, для которого предельное значение тока равняется 25 ампер. При этом мы на своей кухне имеем:

• чайник 2,0 кВ
• телевизор 0,4 кВ
• микроволновку 1,6 кВ
• холодильник 0,5 кВ

2,0 + 0,4 + 1,6 + 0,5 = 4,5 кВ

Общая мощность потребления на кухне составила 4,5 кВ

Переводим в ватты:  4,5 кВ * 1000 = 4500 В

Получившиеся ватты переведем в амперы: P (мощность) / U (напряжение) = I (сила тока)

4500 / 250 = 20,45 А

Также необходимо учесть коэффициент спроса, учитывается по количеству потребителей:

2 потребителя  –  коэффициент 0,8

3 потребителя  –  коэффициент 0,75

5 — 200 потребителя  –  коэффициент 0,7

После учета коэффициента рабочий ток составил 15,33 А

Теперь, когда мы просчитали рабочий ток проводки, попробуем выбрать под нее автомат. Так как мы уже знаем, что номинальная мощность автомата должна быть немного меньше или равной номинальному току проводки, нам подойдет автомат с номинальным током 16 А

После этого делаем проверку по сечению провода, не превышает ли номинальный ток нашего автомата максимально допустимый для нашего провода. Сравнить можно по следующей таблице:

Сечение провода в мм²	Максимально допустимая сила тока для меди (А)	Максимально допустимая сила тока для алюминия (А)
0,75	11	8
1,0	15	11
1,5	17	13
2,5	25	19
4,0	35	28
6,0	42	32
10,0	60	47
16,0	80	60

Ниже вы можете воспользоваться онлайн-калькулятором для расчёта стоимости проектирования сетей электроснабжения:

Онлайн расчет стоимости проектирования

Пример проекта электрики дома

Назад

1из20

Вперед

Калькулятор мощности обработки и формулы

Расчет мощности, необходимой (в кВт или л. с.) станка с ЧПУ для выполнения конкретной операции фрезерования, токарной обработки или сверления , необходим для проверки того, что наше оборудование может выполнять операцию обработки без слишком близко к пределу мощности. Воспользуйтесь нашим онлайн-калькулятором или узнайте, как его рассчитать (включая подробные формулы).

Меню мощности обработки

1. Калькулятор мощности обработки
2. Что такое мощность обработки?
3. Как рассчитывается мощность обработки?
4. Формулы мощности резания
5. Факторы, влияющие на мощность резания
6. Таблица удельных сил резания

Калькулятор мощности обработки

Что такое мощность обработки?

В физике мощность определяется как количество энергии, передаваемой в единицу времени. В случае обработки с ЧПУ электрическая сеть передает энергию электродвигателю шпинделя, который передает ее режущему инструменту. Режущий инструмент использует эту энергию для извлечения материала из заготовки. Если предположить, что эффективность составляет 100%, мощность, необходимая для удаления материала, равна мощности, используемой двигателем машины. Каждая машина имеет предел максимальной мощности, с которой она может справиться. Поэтому полезно рассчитать мощность, необходимую для выполнения операции механической обработки, такой как фрезерование или токарная обработка, и сравнить ее с возможностями нашего станка. Например:

• Станок: 3-х осевой фрезерный станок с максимальной мощностью 30 л.с. (22 кВт)
• Операция: Торцевое фрезерование нержавеющей стали фрезой 4″, при глубине резания 0,5″, подача на зуб 0,005″ и скорость резания 300 SFM. (100 мм, 12,7 мм, 0,13 мм/зуб, 100 мм/мин).
• Требуемая мощность в данном случае составляет около 28 л.с. (21 кВт)
• Из расчета видно, что мы можем выполнить эту работу, но для этого потребуется, чтобы машина работала почти на полной мощности, и лучше выбрать машину с большей мощностью.

Как рассчитывается мощность обработки?

В механике мощность двигателя представляет собой произведение крутящего момента и угловой скорости вала. При обработке это означает, что крутящий момент, действующий на шпиндель, умножается на скорость вращения шпинделя:

• В приложениях с вращением (фрезерование и сверление) это сила, действующая на режущую кромку, умноженная на радиус фрезы, умноженная на скорость вращения инструмента ( скорость вращения шпинделя).
• В невращающихся операциях (точение и обработка канавок) это сила, действующая на заготовку, умноженная на радиус заготовки, умноженная на скорость вращения заготовки (скорость вращения шпинделя).

Проблема заключается в том, что расчет силы резания является довольно сложным вычислением, которое невозможно свести к простым формулам. К счастью, есть обходной путь, который прост в реализации и дает относительно точные результаты (около +/- 15%).

Метод заключается в умножении скорости съема металла (MRR) на удельную силу резания (KC). ), которые операция механической обработки удаляет за одну минуту. Узнать больше  

Удельная сила резания (KC):  Свойство материала, указывающее усилие, необходимое для извлечения стружки из заготовки. В таблицах материалов в Интернете (или в каталогах) указано значение KC для каждого сырья или группы материалов. ( Узнайте больше об удельной силе резания )

\(
\begin{matrix}
&\text{Q}& & \text {KC} & & \text {Чтобы получить кВт или HP}\\
\ большая МОЩНОСТЬ = &\overbrace{\text{Скорость удаления металла}} &\times&\overbrace{\text{Удельная сила резания}} &\times&\overbrace{\text {Единичная постоянная}}
\end{matrix}
\)

\( \begin{matrix}
\text{POWER = }\\
\text{Скорость удаления металла (Q)}\,\,\times\\
\text{ Удельная сила резания (KC)}\,\,\times\\
\text{Единичная константа (для получения кВт или л.с.)}
\end{matrix} \)

Формулы мощности резания

Расчет резания Power требует 4 шага:

Шаг 1 – Расчет скорости съема металла (Q)

Скорость съема материала (MRR) – это объем материала, удаляемого в единицу времени во время операций механической обработки, таких как фрезерование, токарная обработка, сверление и канавка. Он обозначается буквой Q и измеряется в кубических дюймах в минуту или кубических сантиметрах в минуту.

( For detailed explanations, check our in-depth MRR article )

00137 \times F_n \times V_c \ \)

Application	Metric [Cubic Cm]	Inch [Cubic Inch]
Milling	\(\БОЛЬШОЙ \frac {A_p \times\, A_e \times\, V_f }{1,000}\)	\( \large A_p \times A_e \times V_f  \)
	9 Токарная обработка	9	\( \большой A_p \times F_n \times V_c \\)	\ (\ Большой A_P \ Times F_N \ Times V_C \ \ Times 12 \)
DRILLIC F_n \times\, V_c }{4}\)	\( \большой D \times F_n \times V_c\ \times 3 \)
Канавка 9018	\( \large W \times F_n \times V_c\ \times 12 \)

Units used in the above table:

• A _p , A _e , D, W – mm or Inch
• V _f – mm/min or inch/min
• V _c – м/мин или фут/мин (SFM)
• F _n – мм/об или дюйм/об
• MRR – Скорость съема металла CM ³ /мин или дюйм ³ /мин

Этап 2 – Получение удельной силы резания материалов (KC1. 1)

Каждый материал имеет коэффициент удельной силы резания , который выражает силу в направлении резания, необходимую для срезания стружки площадью один квадратный миллиметр и толщиной 1 миллиметр с верхним передним углом 0° , отсюда и название КС 1.1 . В дополнение к KC1 каждый материал имеет константу MC , которая показывает, как изменяется KC по мере удаления от своей нормализованной точки . Значения KC1.1 и MC перечислены в таблицах, подобных приведенной внизу этой страницы, или в технических руководствах по режущим инструментам. (Подробнее о Удельная сила резания )

Шаг 3 – Расчет фактической Удельная сила резания (KC)

сила резания KC подходит для наших условий. Это самая сложная часть процесса, и она различается в зависимости от приложения. Для выполнения вычислений нам потребуется получить 4 параметра .

\( \большой \bf KC = KC1.

{-MC}\,\times\,\left (1\,- \,0.01\,\times\, GAMF\right ) \) 9{-MC}\,\times \)
\( \large \left (1 – 0.01\,\times\, GAMF\right ) \)

1. KC1.1 – Нормализованная удельная сила резания [KPSI] или [KW] – получено из приведенной ниже диаграммы
2. MC – Наклон кривой графика KC. – Получено из приведенной ниже таблицы
3. GAMF – Верхний передний угол. – Получено из каталога инструментов/вставок или чертежа.
4. HM – Толщина стружки [дюйм] или [мм] – необходимо рассчитать для каждого применения.

a и b) У нас уже есть KC1.1 и MC из шага 2 выше.

c) Верхний передний (радиальный) угол -GAMF

Каждый режущий инструмент имеет радиальный передний угол. Угол измеряется между режущей кромкой и заготовкой. Поэтому, когда сменная пластина устанавливается на инструментальную оправку, следует использовать комбинированный угол (угол верхней передней поверхности относительно зажимной плоскости инструмента, когда пластина установлена ​​в гнезде). Уважаемый поставщик инструментов предоставит этот ракурс в своих каталогах. Если у вас возникли проблемы с его получением, используйте +7° в качестве значения по умолчанию, так как большинство режущих инструментов имеют небольшой положительный передний угол.

d) Толщина стружки (HM) Рассчитывается по-разному в зависимости от применения :

• Сверление – Толщина стружки – это просто подача на зуб (или канавку). HM=FN/2 (для 90% сверл это будет FN/2)
• Отрезка/канавка – Толщина стружки – это просто подача на оборот. HM=FN
• Токарная обработка – Толщина стружки зависит от угла в плане (KAPR) .

• Когда угол подхода составляет 90° (или более), используйте подачу на оборот как толщину стружки HM=FN К формуле: HM = Fn X SIN (KAPR)

• Метки — Чип Thciness Зависит от двух факторов:

Угол подхода (KAPR):

• , когда . 0003 угол подхода равен 90° (Стандартные прямые фрезы), используйте подачу на оборот как толщину стружки HM=FN
• По мере уменьшения угла подхода толщина стружки уменьшается в соответствии с формулой: HM = FN X SIN(KAPR)
• Для круглых форм формула более сложная и здесь не рассматривается.

Радиальная глубина резания (AE):

• Когда AE>=D/2 , используйте подачу на зуб в качестве толщины стружки HM=FN
• Когда AE , толщина стружки уменьшается в соответствии с коэффициентом радиального утончения стружки (RCTF). HM=FZ/RCTF
• Подробные формулы для радиального утонения стружки (RCTF) подробно объясняются здесь

в дюймах, а KC в KPSI, результат следует разделить на 400, чтобы получить мощность в единицах HP.

Предполагая, что входные значения указаны в миллиметрах, а KC в МПа (Н/мм ² ), результат следует разделить на 60 000, чтобы получить мощность в кВт.

Отсюда окончательные формулы: большое P[кВт] = \БОЛЬШОЕ \frac{Q\,\times\,KC}{60,000}
\)

Факторы, влияющие на мощность резания

Понимая влияние каждого параметра на энергопотребление при обработке, мы можем решить, что изменить, когда мы хотим оптимизировать приложение для меньшего энергопотребления.

Факторы, влияющие непосредственно на формулы мощности обработки

Сырье:

Тип материала заготовки  на сегодняшний день является наиболее важным фактором.  Удельная сила резания (КС) составляет от 700 МПа для алюминия до 3 500 МПа для сплавов на основе никеля. Обработка заготовки из инконеля потребует 400 % больше энергии, чем , чем алюминия (при тех же условиях резания).

Передний угол:

Каждые градуса переднего угла увеличивают/уменьшают энергопотребление примерно на 1% . Радиальные передние углы (GAMF) варьируются от +20° для пластин с высоким положительным углом и до -20° для пластин с K-образной фаской. Таким образом, максимальный потенциал влияния переднего угла составляет 40% .

Угол в плане:

Угол в плане (KAPR) большинства режущих инструментов составляет 90°. Тем не менее, существует множество инструментов с углом в плане 45° и фрез с высокой подачей, у которых угол в плане составляет всего 12°.  По мере уменьшения угла толщина стружки уменьшается на SIN(KAPR) . Поскольку толщина стружки является одним из компонентов формулы удельной силы резания (см. выше), она косвенно влияет и на требуемую мощность обработки. По мере уменьшения угла подхода мощность обработки возрастает.  Максимальный  потенциал влияния угла въезда составляет 30% .

Дополнительные факторы, которые необходимо учитывать

Существуют дополнительные факторы, которые не включены в формулы, но оказывают существенное влияние на фактические требования к мощности обработки.

Износ режущей кромки

Формулы мощности резания основаны на новой пластине без износа . Поскольку режущая кромка постепенно изнашивается , силы резания увеличиваются, а мощность возрастает . Разница между энергопотреблением свежей вставки и изношенной вставки может составлять до 50% .

Эффективность станка

До сих пор мы научились оценивать теоретическую мощность обработки. Это механическая мощность, необходимая для извлечения стружки из заготовки. Интересующее нас значение — это требования к мощности двигателя станка с ЧПУ. Коэффициент между этими двумя цифрами представляет собой КПД машины и обозначается μ. На него влияют технология двигателя и передачи мощности, а также возраст машины и ее механическое состояние. В приведенной ниже таблице вы можете найти типичные значения эффективности:

.

Technology
Гидравлический	60-90%

Таблица удельной силы резания

Типичные значения KC1 и MC приведены в таблице ниже. Разница между конкретными материалами внутри групп материалов незначительна, и точность в большинстве случаев достаточно высока. Вы можете найти более подробные диаграммы здесь

Калькулятор работы и мощности

Создано Bogna Szyk

Рассмотрение Стивеном Вудингом

Последнее обновление: 20 июня 2022 г.

Содержание:

• Определение мощности
• 4
• Как рассчитать мощность с помощью калькулятора работы и мощности
• Часто задаваемые вопросы

Этот калькулятор работы и мощности поможет вам определить механическую мощность конкретного устройства. Вы также можете использовать его, чтобы узнать, какую работу будет выполнять машина данной мощности за определенный промежуток времени.

Если вы хотите рассчитать электрическую мощность, попробуйте наш калькулятор закона Ома.

Определение работы

В физике работа, совершаемая объектом, понимается как количество энергии, которое необходимо приложить для перемещения на определенное расстояние. Например, это может быть энергия, необходимая для подъема по лестнице тяжелых сумок, или кинетическая энергия, приводящая к движению тела.

Как правило, он рассчитывается как силы, умноженной на перемещение объекта. Точнее говоря, это скалярное произведение этих двух величин. Измеряется в джоулях (Дж), что выражается как кг·м²/с² в единицах СИ или киловатт-часах (кВтч).

Говоря о джоулях, вы можете найти наш конвертер нм в джоули интересным чтением.

Определение мощности

Мощность – это скорость изменения работы или количество работы, выполненной за определенный промежуток времени. Чем выше мощность устройства, тем больше работы оно может выполнить за заданный период времени. Измеряется в ваттах (Вт), что эквивалентно кг·м²/с³ в единицах СИ.

Как рассчитать мощность с помощью калькулятора работы и мощности

1. Определить стоимость работы. Вы можете либо напрямую ввести это значение в наш калькулятор, либо использовать расширенный режим , чтобы найти его на основе силы и перемещения. В этом примере мы примем Вт = 9000 Дж .
2. Определить время , в которое будет выполнена работа. Здесь мы можем взять t = 60 с .
3. Мощность равна работе, деленной на время . В этом примере P = 9000 Дж/60 с = 150 Вт .
4. Вы также можете использовать наш калькулятор мощности для поиска работы — просто введите значения мощности и времени .

Чтобы узнать о некоторых реальных применениях энергии, воспользуйтесь калькулятором циклической мощности!

Часто задаваемые вопросы

Как вы считаете время от питания и работы?

Поскольку мощность представляет собой количество работы в единицу времени , продолжительность работы можно рассчитать, разделив работы на мощность.

Какие единицы используются для расчета работы и мощности?

Единицей работы является джоулей (Дж) , что составляет кг·м²/с² в единицах СИ. Другой стандартной единицей работы является кВтч .

Единицей мощности является ватт (Вт) , что равно числу джоулей работы, совершаемой в секунду .

Сколько джоулей в кДж?

В одном кДж (килоджоуле) содержится 1000 джоулей . Всякий раз, когда вы видите букву k перед единицей, это означает, что единица умножается на 1000.

Сколько джоулей в 1 лошадиной силе?

Одна лошадиная сила равна 735,5 ватт или джоулей в секунду. Итак, если за 1 секунду совершается работа в одну лошадиную силу, это равно 735,5 джоулей . Умножьте на продолжительность работы в секундах, чтобы найти полную энергию в джоулях.

Что такое джоуль в секунду?

джоулей в секунду — это скорость работы выполненных работ, более известная как мощность .