Таблица подбора автомата по мощности и силе тока: Таблицы выбора автоматов по нагрузке. Расчет сечения кабеля и автоматического выключателя. Негативное воздействие реактивной нагрузки

Калькулятор расчета автомата по мощности 380

Расчет силы тока по мощности, напряжению, сопротивлению

Бесплатный калькулятор расчета силы тока по мощности и напряжению/сопротивлению – рассчитайте силу тока в однофазной или трехфазной сети в ОДИН КЛИК!

Если вы хотите узнать как рассчитать силу тока в цепи по мощности, напряжению или сопротивлению, то предлагаем воспользоваться данным онлайн-калькулятором. Программа выполняет расчет для сетей постоянного и переменного тока (однофазные 220 В, трехфазные 380 В) по закону Ома. Рекомендуем без необходимости не изменять значение коэффициента мощности (cos φ) и оставлять равным 0.95. Знание величины силы тока позволяет подобрать оптимальный материал и диаметр кабеля, установить надежные предохранители и автоматические выключатели, которые способны защитить квартиру от возможных перегрузок. Нажмите на кнопку, чтобы получить результат.

Смежные нормативные документы:

• СП 256.1325800.2016 «Электроустановки жилых и общественных зданий. Правила проектирования и монтажа»
• СП 31-110-2003 «Проектирование и монтаж электроустановок жилых и общественных зданий»
• СП 76.13330.2016 «Электротехнические устройства»
• ГОСТ 31565-2012 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»
• ГОСТ 10434-82 «Соединения контактные электрические. Классификация»
• ГОСТ Р 50571.1-93 «Электроустановки зданий»

Открытая и закрытая прокладка проводов

Как все мы знаем, при прохождении тока по проводнику он нагревается. Чем больше ток, тем больше тепла выделяется. Но, при прохождении одного и того же тока, по проводникам, с разным сечением, количество выделяемого тепла изменяется: чем меньше сечение, тем больше выделяется тепла.

В связи с этим, при открытой прокладке проводников его сечение может быть меньше — он быстрее остывает, так как тепло передается воздуху. При этом проводник быстрее остывает, изоляция не испортится. При закрытой прокладке ситуация хуже — медленнее отводится тепло. Потому для закрытой прокладке — в кабель каналах, трубах, в стене — рекомендуют брать кабель большего сечения.

Выбор сечения кабеля с учетом типа его прокладки также можно провести при помощи таблицы. Принцип описывали раньше, ничего не изменяется. Просто учитывается еще один фактор.

Выбор сечения кабеля в зависимости от мощности и типа прокладки

И напоследок несколько практических советов. Отправляясь на рынок за кабелем, возьмите с собой штангенциркуль . Слишком часто заявленное сечение не совпадает с реальностью. Разница может быть в 30-40%, а это очень много. Чем вам это грозит? Выгоранием проводки со всеми вытекающими последствиями. Потому лучше прямо на месте проверять действительно ли у данного кабеля требуемое сечение жилы (диаметры и соответствующие сечения кабеля есть в таблице выше). А подробнее про определение сечения кабеля по его диаметру можно прочесть тут.

Каждый мастер желает знать… как рассчитать сечение кабеля для той или иной нагрузки. С этим приходится сталкиваться при проведении проводки в доме или гараже, даже при подключении станков — нужно быть уверенным, что выбранный сетевой шнур не задымится при включении станка…

Я решил создать калькулятор расчета сечения кабеля по мощности, т. е. калькулятор считает потребляемый ток, а затем определяет требуемое сечение провода, а также рекомендует ближайший по значению автоматический выключатель.

Силовые кабели ГОСТ 31996—2012

Расчет сечения кабеля по мощности производится в соответствии с таблицами нормативного документа ГОСТ 31996—2012 «Кабели силовые с пластмассовой изоляцией». При этом сечение указывается с запасом по току во избежания нагрева и возгорания провода, работающего на максимальном токе. А также я ввел коэффициент 10%, т.е. к максимальному току добавляется еще 10% для спокойной работы кабеля

Например, берем мощность нагрузки 7000 Вт при напряжении 250 Вольт, получаем ток 30.8 Ампер (добавив про запас 10%), будем использовать медный одножильный провод с прокладкой по воздуху, в результате получим сечение: 4 кв.мм., т.е. кабель с максимальным током 39 Ампер. Кабель сечением 2.5 кв.мм. на ток 30 Ампер использовать не рекомендуется, т.к. провод будет эксплуатироваться на максимально допустимых значениях силы тока, что может привести к нагреву провода с последующим разрушением электро изоляции.

Таблица сечения кабеля по току и мощности для медного провода

1,5	19	4,1	16	10,5
2,5	27	5,9	25	16,5
4	38	8,3	30	19,8
6	46	10,1	40	26,4
10	70	15,4	50	33,0
16	85	18,7	75	49,5
25	115	25,3	90	59,4
35	135	29,7	115	75,9
50	175	38,5	145	95,7
70	215	47,3	180	118,8
95	260	57,2	220	145,2
120	300	66	260	171,6

Таблица сечения алюминиевого провода по потребляемой мощности и силе тока

2,5	20	4,4	19	12,5
4	28	6,1	23	15,1
6	36	7,9	30	19,8
10	50	11	39	25,7
16	60	13,2	55	36,3
25	85	18,7	70	46,2
35	100	22	85	56,1
50	135	29,7	110	72,6
70	165	36,3	140	92,4
95	200	44,0	170	112,2
120	230	50,6	200	132,0

Калькулятор расчета сечения кабеля

Онлайн калькулятор предназначен для расчета сечения кабеля по мощности.

Вы можете выбрать требуемые электроприборы, отметив их галочкой, для автоматического определения их мощности, либо ввести мощность в ватах (не в киловатах!) в поле ниже, затем выбрать остальные данные: напряжение сети, металл проводника, тип кабеля, где прокладывается и калькулятор произведет расчет сечения провода по мощности и подскажет какой автоматический выключатель поставить.

Надеюсь, мой калькулятор поможет многим мастерам.

Расчет сечения кабеля по мощности:

Требуемая мощность

(выберите потребителей из таблицы):

Занимаясь прокладкой электропроводки в новом доме или заменой старой во время ремонта, каждый домашний мастер задается вопросом: а какое сечение провода нужно? И вопрос этот имеет большое значение, поскольку именно от правильного выбора сечения кабеля, а также материала его изготовления во многом зависит не только надежная работа электроприборов, но и безопасность всех членов семьи.

Формулы расчета силы тока

Электрический ток — это направленное упорядоченное движение заряженных частиц. Сила тока (I) — это, количество тока, прошедшего за единицу времени сквозь поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / A).

— Сила тока через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U — Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток однофазный): I = P / (U × cosφ) — Сила тока через мощность и напряжение (переменный ток трехфазный): I = P / (U × cosφ × √3) — Сила тока через мощность и сопротивление: I = √(P / R) — Сила тока через напряжение и сопротивление: I = U / R

• P – мощность, Вт;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом;
• cos φ – коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos φ – относительная скалярная величина, которая характеризует насколько эффективно расходуется электрическая энергия. У бытовых приборов данный коэффициент практически всегда находится в диапазоне от 0. 90 до 1.00.

Источник

Сфера применения

Первое, что следует отметить — автоматический выключатель или просто «автомат» всегда включается вручную.

И выключается таким же способом, если не произошло автоматического срабатывания защитного механизма.

При анализе системы электроснабжения многоэтажного дома можно предметно определить назначение того или иного выключателя.

Для электропитания квартиры используются три типа автоматов:

• центральный;
• для цепей освещения;
• для приборов большой мощности.

Если расчет объемов потребляемой энергии выполнен правильно, то все эти выключатели будут находиться в рабочем состоянии сколь угодно долго.

Устройства используются в цепях запуска электрических двигателей, обогревающих установок, систем освещения и охлаждения.

Видео:

Особые условия эксплуатации для них не требуются, за исключением специально указанных.

При проектировании строительных объектов или электрических машин — обязательно выполняется расчет мощности нагрузки.

Или ступенчатой системы защиты от различных нарушений в электрической сети, в том числе и от короткого замыкания.

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.

Выбор автоматического выключателя

Для увеличения безопасности, электропроводку в квартире нужно делить на несколько линий. Это отдельные автоматы для освещения, розеток кухни, остальных розеток. Бытовые приборы большой мощности с повышенной опасностью (электроводонагреватели, стиральные машины, электрические плиты), нужно включать через УЗО.

Удобный монтаж автоматов в щитке

УЗО вовремя среагирует на утечку тока и отключит нагрузку. Для правильного выбора автомата важно учесть три основных параметра; – номинальный ток, коммутационную способность отключения тока короткого замыкания и класс автоматов.

Расчетный номинальный ток автомата – это максимальный ток, который рассчитан на длительную работу автомата. При токе выше номинального, происходит отключение контактов автомата. Класс автоматов означает кратковременную величину пускового тока, когда автомат еще не срабатывает.

Пусковой ток многократно превосходит номинальное значение тока. Все классы автоматов имеют разные превышения пускового тока. Всего имеется 3 класса для автоматов различных марок:

– класс В, где пусковой ток может быть больше номинального от 3 до 5 раз;

– класс С имеет превышение тока номинала в 5 – 10 крат;

– класс D с возможным превышением тока номинального значения от 10 до 50 раз.

Маркировка автоматического выключателя

В домах, квартирах используют класс С. Коммутационная способность определяет величину тока короткого замыкания при мгновенном отключении автомата. У нас используются автоматы с коммутационной способностью 4500 ампер, зарубежные автоматы имеет ток к. з. 6000 ампер. Можно использовать оба типа автоматов, российские и зарубежные.

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).

Типы и виды автоматических выключатаелей

До выбора автовыключателя для дома или квартиры, давайте разберёмся, что это такое, для чего они нужны, их назначение, на какие группы и типы делятся.

В первую очередь автоматический выключатель устанавливается для защиты токопроводящих линий, то есть при перегрузках или коротких замыканиях он сразу фиксирует это и моментально отключает поступление электричества.

В их задачи входит разъединить электрическую цепь в опасный момент, предотвращая загорание проводки. В большинстве случаев для защиты домашних электросетей рекомендуется использовать автоматы серии BA.

Автоматы серии BA имеют два вида защиты: тепловую и электромагнитную. Такая двойная защита автовыключателя помогает защитить электроцепь при угрозе аварийной ситуации.

За предотвращение перегрузки отвечает темповой разъединитель. Причиной сверхнормативной нагрузки может послужить большое число электроприборов, общая мощность которых оказалась выше расчетной допустимой мощности.

К примеру, одновременно подключили несколько бытовых электроприборов: кондиционер, чайник, утюг, холодильник, компьютер, микроволновку. В таком случае может среагировать тепловой разъединитель.

Однако, пластина теплового разделителя нагревается не моментально, а достаточно долго, то срабатывание автовыключателя происходит через некоторое время вплоть до 60 секунд и даже более. Почти все автоматы нашего времени устроены однотипно: дугогасящая камера, магнитный разъединитель, биметаллическая пластинка.

Основные типы автоматических выключателей

Автоматический выключатель представляет из себя прибор для защиты и срабатывающий от КЗ (короткого замыкания) или тепловой сверхнагрузки линии, к которой подключен. Типы автоматических выключателей бывают следующие:

• Автовыключатель реагирует при появлении КЗ;
• Устройство защитного отключения или коротко — УЗО, реагирует при появлении утечек электричества;
• Дифференциальный автомат функционирует, как УЗО и автовыключатель одновременно.

Кроме этого, существует различие автоматов на однополюсные (размыкание только фазу), двухполюсные (размыкание фазы и ноля), 1-фазные, 3-фазные. Чаще всего в быту применяются только однополюсные автоматы. Данный тип дешевле, но обеспечивает необходимый уровень безопасности.

Группы автовыключателей

Основной характерной особенностью таких автовыключателей является сила тока моментального расцепления, при котором аппарат срабатывает, разцепляя цепь. Выключатели разделяются на несколько групп:

• А: до 3-х номинальных токов;
• В: 3-5 номинала тока;
• С: ток отключения у него более 5-10 номинальных токов;
• D: 10 — 20 включительно номинальных токов.

Так же существуют L, Z, K группы, у которых величина тока моментального разъединения достигают больших значений.

В промышленных масштабах применяются автовыключатели D и K для сверхнагрузок с большими пусковыми силами тока. Например, если в частном коттедже включаются мощные электродвигатели или электрокотел, может потребоваться устройство группы D.

Принцип работы ДИФ автоматов

В этом разделе мы рассмотрим назначение и принцип функционирования работы дифавтомата, предотвращающего пожароопасную ситуацию и ударов людей электрическим током из-за утечек электричества сквозь поврежденный изолирующий слой кабеля электропроводки или исправного бытового электроприбора.

Дифференциальный автомат представляет из себя низковольтный комбинированный электроаппарат, выполняющий сразу две защитные задачи: УЗО и автовыключателя, благодаря чему это изделие пользуется популярностью, широко используется на бытовом и производственном уровнях.

Принцип работы УЗО автоматов

УЗО представляет собой устройство для срабатывания защитного отключения. Главная задача заключается в защите от утечки. Таким образом, УЗО измеряет силу входящего и выходящего тока, а при фиксации утечки цепь разъединяется.

УЗО или дифференциальный автомат что выбрать?

УЗО в конечном итоге защищает человека и его жизнь при соприкосновении с токопроводящими частями с фазным напряжением. При соприкосновении устроство должно сработать, оградив человека от удара током. Кроме этого, протекание электричества через не предназначенные для этого материалы может произойти загорание. Например, ветхая электропроводка возгорается из-за поврежденной изоляции, что происходит довольно часто.

Так что УЗО выполняет и функцию пожарной безопасности. УЗО само по себе не защищает от КЗ и перегрузки. Для такой защиты это устройство устанавливают хотя бы с одним автовыключателем или группой. Устройство защищает электролинию от перегрузок, короткого замыкания, утечек электричества.

Так как дифавтомат обладает с большим защитным потенциалом, то напрашивается вывод, что ДИФ — лучшее решение относительно УЗО. При сравнении одного УЗО и одного ДИФа этот вывод правильный. Но при сравнении УЗО с группой АВ и группой ДИФов сравнение выигрывает первое.

Объясним, почему так получается. Становится актуальным вопрос стоимости решения:

• автоматические выключатели существенно дешевле дифавтоматов;
• УЗО можно установить общее на целую группу автоматов;
• функционал сборки будет аналогичным группе дифавтоматов.

Как правильно выбрать автоматический выключатель

Рассмотрим, какие автоматические выключатели выбрать и на какие принципы опираться при их выборе. Для этого необходимо обратить внимание на следующие показатели:

• номинальное напряжение аппарата;
• максимальная номинальная сила тока;
• число полюсов.

Следовательно, к однофазной цепи следует подключить 1-полюсные или 2-полюсные автоматы, а для 3-фазной цепи – 3-полюсные и 4-полюсные.

Чтобы правильно выбрать АВ, необходимо знать сечение провода, идущего за ним и общую мощность всех приборов. Итак, чтобы рассчитать, на какой ток вам необходимо выбрать ваш АВ, необходимо воспользоваться формулой:

I|P, где Р — мощность всех приборов.

Если у вас дома есть сеть 220В и мощность (Р) одной из линий 4кВт, то получим:

I=4000Bт/220В=18,2А

И не забываем: у автоматов имеется собственная шкала расчетных номинальных токов.

Выбрать необходимо автомат с наибольшим значением. В данном случае необходимо выбрать 25 А. Так же необходимо обратить внимание, что важное значение имеют характеристики проводов, их материал изготовления и площадь поперечного сечения.

При выборе автоматов допускают распространенную ошибку: номинал аппарата выбирают, ориентируясь на мощность приборов, в цепь которых он подключается.

Но это ошибочно, так как автомат защищает в первую очередь кабель от перегревания и разрушения в момент короткого замыкания и перегрузки, а не сами электроприборы.

Поэтому при выборе номинала автовыключателя следует исходить из величины силы тока в защищаемом кабеле.

Запрещено применять автовыключатели с запасом, чтобы не выбивало, так как не выдержит непосредственно сам кабель.

Основное назначение электрического выключателя заключается в защите электропроводки от КЗ и сверхнормативных нагрузок электросети. В случае аварийной ситуации, если по электропроводке пройдет сверхнормативный ток, то изоляционный слой кабеля моментально расплавится, и провод вспыхнет.

Результат будет, к сожалению, плачевный: вспыхнет пожар и может случиться поражение электротоком. Для предотвращения такого варианта в квартирном щитке обязательно устанавливают автомат или даже несколько с подходящими свойствами.

Выбор автоматического выключателя по току

Для подбора автомата, учитывая мощность нагрузки, следует рассчитать допустимую величину тока нагрузки и в соответствии с этим подобрать номинал автовыключателя. Например, в однофазной электроцепи значение тока в амперах равно 220В.

Правила выбора просты и эффективны. Ниже представлена таблица, где указаны максимальные значения электротока для проводников, прокладываемых в домах/квартирах. Здесь же в специальной графе указаны автовыключатели с номинальным током, рекомендованные к применению в цепях данных проводников.

Чтобы электропровода не перегревались и нормально функционировали, выбираются аппараты с параметром рабочего электротока меньше максимальных значений рабочего тока электропроводов.

Как выбрать автоматический выключатель по сечению кабеля

В начале выбора подбирается площадь сечение в соответствии с расчетами, учитывающими величину нагрузки. К примеру, чтобы обеспечить нагрузку, согласно расчету, необходимо взять провод с площадью сечения 2.5 мм. Из таблицы видно, что данный провод без проблем выдержит ток до 18.1 ампер. В первой колонке можно увидеть: для защиты данного провода следует подключить автовыключатель с рабочим током силой 16 ампер.

Цепь функционирует следующим образом: вплоть до достижения силы тока 16 ампер автомат будет работать, как электропровод. Если сила тока начинает расти до определенного значения, автомат начинает реагировать. Тепловая защита начинает нагреваться, причем с большим превышением рабочего тока автовыключатель быстрее среагирует защита. В случае КЗ в цепи автомат реагирует мгновенно, потому что защита от КЗ и тепловая защита по-разному работают.

Как выбрать автомат по мощности таблица

Выбрать нужный автомат, ориентируясь на мощность, можно с помощью специальной таблицы. Зная общую мощность используемых приборов, по таблице можно подобрать 1-фазный, 2-фазный или 3-фазный выключатель. Причем, если общая мощность электроприборов ниже, чем ближайшая в таблице, то следует выбрать выключатель по мощности чуть выше.

Таблица выбора выкючателя по мощьности тока

Какие автоматы выбрать для частного дома

Номинальное значение тока вводного устройства должно быть выше величины рабочего тока остальных нижестоящих автоматов в щитке. В частности, для частного дома на ввод рекомендуется устанавливать аппарат 40 А, розетки – 16 А, на электроприборы до 5 кВт – 25 А, на электроплиту – 32 А, освещение – 10 А.

Пример электорщитка в частном доме

Какой автомат выбрать для квартиры

В настоящий момент для бытового использования применяются B, C, D классы автоматов. Если в кухне поставлена газовая плита и отсутствуют мощные потребители электричества, то рекомендуется подключить устройство B класса. А если поставлена электроплита или электрический котел, то рекомендуется подключить автомат С класса.

Пример электорщитка в квартире

В случае эксплуатации электродвигателей большой мощности, то придется подключить аппарата с классом D.

Лучшие производители автоматов

Автоматические выключатели следует покупать только у качественных и проверенных производителей. Мы подготовили топ пять самых известных и самых добросовестных производителей автоматических выключателей.

• «ААВ»- шведско- швейцарская компания, лидирующая в мире в области производства электротоваров;
• «Schneider Electric» — французская компания по производству оборудования для энергокомплексов, а также строительных объектов;
• «Legrand». Продукция данной компании применяется в жилых зданиях и строениях административного назначения;
• «Moeller» — немецкая компания по производству маломощное электротехническое оборудование и средства автоматизации;
• «Siemens» — немецкая компания, работающая в сфере электроники, электрооборудования.

Мы предоставили вам топ пять популярных компаний, производящих электроприборы и электооборудование. Выбор остается за вами, кому отдать предпочтение, но всё-таки хочется сказать, что нужно покупать продукцию у востребованных, распространённых брендов, отличающихся своим к ачеством и надёжностью. К таким компаниям относится шведско-швейцарская компания под брендом «ААВ».

Заключение

Каждому человеку при строительстве собственного дома, квартиры или какого-то предприятия хочется ощущать безопасность и комфорт, поэтому стоит покупать продукцию только в лицензированных и проверенных магазинах.

Понимание 1-RM и прогнозируемые оценки 1-RM

Кларисса Хименес
на 19 октября 2018 г.

Фильтровать по категории

Просмотреть все категории

Категории

Кларисса Хименес
по 19 октября 2018 г.

Правильная оценка клиента является важнейшим компонентом персонального обучения. Тестирование силы является важным инструментом, используемым для определения мышечной подготовленности, отслеживания прогресса и выявления мышечного дисбаланса. Как специалист по физическим упражнениям и здоровью, вы можете выбрать тест на максимум с одним повторением (1-RM) в качестве базового измерения, чтобы помочь клиенту установить цель, основанную на силе. Цели, способности и текущий уровень физической подготовки клиента помогут вам определить, какой тест использовать. Например, субмаксимальное (или прогнозируемое) силовое тестирование с 1-ПМ — отличный способ оценить производительность с 1-ПМ у новичка, не имеющего достаточного опыта работы со свободными весами, в то время как фактическое тестирование с 1-ПМ подтолкнет клиента к его или ее пределы и, следовательно, не подходит для начинающих. Поскольку единого теста, оценивающего общую силу тела, не существует, часто требуется несколько тестов (например, жим лежа, жим ногами и приседания). Независимо от того, какая оценка используется, правильная разминка всегда необходима для снижения риска травм и повышения производительности.

Оценка 1-РМ

Ниже приведено пошаговое описание выполнения оценки 1-РМ:

• Выполните разминку и начните первый подход с легким сопротивлением на 50% от ожидаемого 1-RM вес, оставаясь от 5 до 10 повторений.
• Отдых в течение одной минуты.
• Во втором подходе увеличьте вес до 70-75% от ожидаемого веса 1-RM и уменьшите количество повторений до трех-пяти.
• Отдых в течение одной минуты.
• Третий подход должен выполняться с весом от 85 до 90% от предполагаемого 1ПМ в двух-трех повторениях.
• Отдых от двух до четырех минут.
• Информация, полученная из третьего набора, затем используется для определения рабочей нагрузки клиента на 1-RM. Используя информацию в Таблице 1, рассчитайте подходящий вес для 1ПМ клиента.

Пример:

После разминки ваш клиент выполняет подход из восьми приседаний с весом 150 фунтов, что составляет примерно 80% его или ее 1ПМ. Чтобы рассчитать попытку с 1-ПМ, возьмите вес третьего подхода (150 фунтов), разделенный на процент от 1-ПМ, как определено в Таблице 1, чтобы получить пробный вес с 1-ПМ в 187 фунтов (150 фунтов / 0,80 = 187). фунт). Если выполнено успешное повторение, дайте клиенту отдохнуть две-четыре минуты, прежде чем пытаться выполнить усилие 1-RM с небольшим увеличением примерно на 5-10 фунтов. Если повторение не увенчалось успехом, дайте клиенту отдохнуть две-четыре минуты, прежде чем пытаться выполнить усилие 1-RM с небольшим снижением веса примерно на 5-10 фунтов. Эту процедуру следует повторять до тех пор, пока клиент не достигнет своего 1 RM, в идеале менее чем за пять попыток.

Таблица 1

Процент от 1 РМ на основе выполненных повторений

Повторы	% 1 ринггит
1	100
2	95
3	93
4	90
5	87
6	85
7	83
8	80
9	77
10	75
11	70
12	67
15	65

^{Baechle, T. R. и Эрл, Р. В. (2008). Основы силовых тренировок и физической подготовки (3-е изд.). Шампейн, Иллинойс: Human Kinetics}

  Оценка прогнозируемого 1-ПМ

Тест на прогнозируемый 1-ПМ — отличный способ оценить эффективность 1-ПМ у новичка, не имеющего достаточного опыта работы со свободными весами. . В таблице 2 представлены коэффициенты для расчета прогнозируемого 1ПМ на основе повторений, выполненных во время набора упражнений.

Таблица 2

Коэффициенты прогнозирования 1-RM

Повторы	Коэффициент приседания или жима ногами	Коэффициент жима лежа или груди
1	1,00	1,00
2	1.0475	1,035
3	1,13	1,08
4	1. 1575	1,115
5	1,2	1,15
6	1,242	1,18
7	1,284	1,22
8	1,326	1,255
9	1,368	1,29
10	1,41	1,325

^{Бржицкий, М. (1993). Тестирование силы: прогнозирование одноповторного максимума от повторений до утомления. Журнал физического воспитания, отдыха и танцев, 64, 1, 88–90.}

Применяйте то, что знаете

Теперь, когда вы определили 1ПМ вашего клиента или спрогнозировали 1ПМ, как вы используете эту информацию? В зависимости от целей вашего клиента, вы можете использовать его или ее вес 1-RM для создания программы , которая приведет к успеху. В таблице 3 перечислены проценты от 1ПМ вашего клиента и диапазоны повторений, связанные с достижением конкретных тренировочных целей. Например, вы работаете с клиентом, целью которого является улучшение силы. Вы определили, что его 1ПМ приседает с весом 200 фунтов. Следовательно, после разминки во время приседаний ему нужно будет выполнить шесть или меньше повторений с 85% или выше 1ПМ (т. е. 170 фунтов) для его рабочие наборы для тренировки для его цели повышения силы. 9Таблица 3

Тренировочная цель

Повторы

Интенсивность (% RM)

Сила Выносливость

=12

= 67 %

Гипертрофия

6–12

67–85%

Максимальная прочность

= 6

= 85%

Мощность

· Однократное повторение события

· Многократное повторение события

 

1–2

3–5

 

80–90%

75–85%

  ^{Baechle, T. R. и Эрл, Р. В. (2008). Основы силовых тренировок и физической подготовки (3-е изд.). Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека; Уэсткотт, В.Л. (2003). Повышение силы и выносливости (2-е изд.). Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека.}

Увеличение 1 RM может быть очень мотивирующим для клиентов, которые хотят увеличить свою силу. В связи с этим ведение записей о тестировании 1-RM является ценной стратегией отслеживания прогресса. Помните, что оценка силы с 1 повторным повторением подходит не каждому клиенту, и специалист по физическим упражнениям и медицинский работник должны использовать надлежащие суждения при выборе методов оценки, основанных на индивидуальных потребностях и целях клиента.

  Ссылки

Baechle, T.R. и Эрл, Р. В. (2008). Основы силовых тренировок и физической подготовки (3-е изд.). Шампейн, Иллинойс: Кинетика человека.

Бржицкий, М. (1993). Тестирование силы: прогнозирование одноповторного максимума от повторений до утомления. Журнал физического воспитания, отдыха и танцев , 68, 88–90.

ACE

^® Pro Compass прибыл!

Пришло время наметить карьеру, которую вы хотите. ТУЗ ^® Pro
Компас направит вас в правильном направлении на всех
этапах вашего профессионального пути.

Автор

Кларисса Хименес

Автор

Кларисса получила степень по междисциплинарным исследованиям со специализацией в области кинезиологии в Государственном университете Сан-Диего. До прихода в ACE Кларисса успешно открыла и управляла частным бизнесом по персональным тренировкам и активно обучала клиентов с 2012 года. В настоящее время она имеет сертификаты персонального тренера от ACE и ACSM. Кларисса любит делиться радостью движения и благодарна за то, что ей дали возможность заниматься тем, чем она так увлечена.

Будьте в курсе

Подпишитесь, чтобы получать актуальную научно обоснованную информацию о здоровье и фитнесе, а также другие ресурсы.

Введите адрес электронной почты

Да! Я хотел бы получать последние исследования и исследования в области здоровья и фитнеса от ACE.

Категории

В тренде

Будьте в курсе

Подпишитесь, чтобы получать актуальную научно обоснованную информацию о здоровье и фитнесе, а также другие ресурсы.

Введите адрес электронной почты

Да! Я хотел бы получать последние исследования и исследования в области здоровья и фитнеса от ACE.

Источники питания переменного/постоянного тока | Артикул

СКАЧАТЬ PDF

Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылка раз в месяц

Подписаться

Мы ценим вашу конфиденциальность

Что такое блок питания?

Источник питания — это электрическое устройство, которое преобразует электрический ток, поступающий от источника питания, такого как сеть электропитания, в значения напряжения и тока, необходимые для питания нагрузки, такой как двигатель или электронное устройство.

Целью источника питания является питание нагрузки надлежащим напряжением и током. Ток должен подаваться контролируемым образом — и с точным напряжением — на широкий диапазон нагрузок, иногда одновременно, не позволяя изменениям входного напряжения или других подключенных устройств влиять на выход.

Источник питания может быть внешним, что часто встречается в таких устройствах, как ноутбуки и зарядные устройства для телефонов, или внутренним, например, в более крупных устройствах, таких как настольные компьютеры.

Блок питания может быть регулируемым и нерегулируемым. В регулируемом источнике питания изменения входного напряжения не влияют на выходное. С другой стороны, в нерегулируемом источнике питания выход зависит от любых изменений на входе.

Общее у всех блоков питания то, что они берут электроэнергию от источника на входе, каким-то образом преобразуют ее и на выходе отдают в нагрузку.

Мощность на входе и выходе может быть либо переменным током (AC), либо постоянным током (DC):

• Постоянный ток (DC) возникает, когда ток течет в одном постоянном направлении. Обычно это происходит от батарей, солнечных элементов или преобразователей переменного тока в постоянный. Постоянный ток является предпочтительным типом питания для электронных устройств.
• Переменный ток (AC) возникает, когда электрический ток периодически меняет свое направление на противоположное. Переменный ток — это метод, используемый для доставки электроэнергии по линиям электропередач в дома и на предприятия

Таким образом, если переменный ток — это тип питания, подаваемого в ваш дом, а постоянный ток — это тип питания, необходимый для зарядки телефона, вам понадобится блок питания переменного/постоянного тока, чтобы преобразовать переменное напряжение, поступающее от электросети к напряжению постоянного тока, необходимому для зарядки аккумулятора вашего мобильного телефона.

Что такое переменный ток (AC)

Первым шагом при проектировании любого источника питания является определение входного тока. И в большинстве случаев источником входного напряжения электросети является переменный ток.

Типовой формой сигнала переменного тока является синусоида (см. рис. 1) .`

Рисунок 1: Форма сигнала переменного тока и основные параметры

Существует несколько показателей, которые необходимо учитывать при работе с источником переменного тока. источник питания:

• Пиковое напряжение/ток: Максимальное значение амплитуды волны может достигать
• Частота: количество циклов волны в секунду. Время, необходимое для завершения одного цикла, называется периодом.
• Среднее напряжение/ток: среднее значение всех точек, которые принимает напряжение в течение одного цикла. В чисто переменном токе без наложенного постоянного напряжения это значение будет равно нулю, потому что положительная и отрицательная половины компенсируют друг друга.
• Среднеквадратичное значение напряжения/тока: Определяется как квадратный корень из среднего за один цикл квадрата мгновенного напряжения. В чистой синусоидальной волне переменного тока ее значение можно рассчитать с помощью уравнения (1) :
$$V_{PEAK} \над \sqrt 2 $$
• Его также можно определить как эквивалентную мощность постоянного тока, необходимую для получения того же эффекта нагрева. Несмотря на его сложное определение, он широко используется в электротехнике, поскольку позволяет найти действующее значение переменного напряжения или тока. Из-за этого его иногда обозначают как V _AC .
• Фаза: угловая разница между двумя волнами. Полный цикл синусоиды делится на 360°, начиная с 0°, с пиками на 9°.0° (положительный пик) и 270° (отрицательный пик) и пересечение начальной точки дважды, на 180° и 360°. Если две волны нанесены вместе, и одна волна достигает своего положительного пика в то же время, когда другая достигает своего отрицательного пика, тогда первая волна будет на 90 °, а вторая волна будет на 270 °; это означает, что разность фаз составляет 180°. Эти волны считаются противофазными, так как их значения всегда будут иметь противоположные знаки. Если разность фаз равна 0°, то мы говорим, что две волны находятся в фазе.

Переменный ток (AC) – способ передачи электроэнергии от генерирующих объектов к конечным потребителям. Он используется для транспортировки электроэнергии, потому что электричество необходимо преобразовать несколько раз в процессе транспортировки.

Электрические генераторы производят напряжение около 40 000 В или 40 кВ. Затем это напряжение повышается до значений от 150 кВ до 800 кВ, чтобы снизить потери мощности при передаче электрического тока на большие расстояния. Как только он достигает места назначения, напряжение снижается до 4–35 кВ. Наконец, прежде чем ток достигнет отдельных пользователей, он снижается до 120 В или 240 В, в зависимости от местоположения.

Все эти изменения напряжения были бы либо сложными, либо очень неэффективными для постоянного тока (DC), поскольку линейные трансформаторы зависят от колебаний напряжения для передачи и преобразования электрической энергии, поэтому они могут работать только с переменным током (AC).

Линейный и импульсный источник питания переменного/постоянного тока

Линейный источник питания переменного/постоянного тока

Линейный источник переменного/постоянного тока имеет простую конструкцию.

При использовании трансформатора входное напряжение переменного тока (AC) снижается до значения, более подходящего для предполагаемого применения. Затем пониженное напряжение переменного тока выпрямляется и преобразуется в напряжение постоянного тока, которое фильтруется для дальнейшего улучшения качества сигнала 9.0586 (рис. 2) .

Рис. 2. Блок-схема линейного блока питания переменного/постоянного тока

Традиционная конструкция линейного источника питания переменного/постоянного тока развивалась с годами, улучшалась с точки зрения эффективности, диапазона мощности и размера, но эта конструкция имеет некоторые существенные недостатки, которые ограничивают его интеграция.

Огромным ограничением линейного источника питания переменного/постоянного тока является размер трансформатора. Поскольку входное напряжение преобразуется на входе, необходимый трансформатор должен быть очень большим и, следовательно, очень тяжелым.

На низких частотах (например, 50 Гц) необходимы большие значения индуктивности для передачи большого количества энергии от первичной обмотки к вторичной. Это требует больших сердечников трансформатора, что делает миниатюризацию этих источников питания практически невозможной.

Другим ограничением линейных источников питания переменного/постоянного тока является регулирование напряжения большой мощности.

Линейный блок питания переменного/постоянного тока использует линейные стабилизаторы для поддержания постоянного напряжения на выходе. Эти линейные регуляторы рассеивают любую дополнительную энергию в виде тепла. При малой мощности особых проблем не представляет. Однако для высокой мощности тепло, которое регулятор должен рассеивать для поддержания постоянного выходного напряжения, очень велико и требует добавления очень больших радиаторов.

Импульсный источник питания переменного/постоянного тока

Новая методология проектирования была разработана для решения многих проблем, связанных с проектированием линейных или традиционных источников переменного/постоянного тока, включая размер трансформатора и регулирование напряжения.

Импульсные источники питания теперь возможны благодаря развитию полупроводниковой технологии, особенно благодаря созданию мощных полевых МОП-транзисторов, которые могут включаться и выключаться очень быстро и эффективно, даже при наличии больших напряжений и токов.

Импульсный блок питания переменного/постоянного тока позволяет создавать более эффективные преобразователи энергии, которые больше не рассеивают избыточную мощность.

Источники питания переменного/постоянного тока, разработанные с использованием импульсных преобразователей мощности, называются импульсными источниками питания. Импульсные источники питания переменного/постоянного тока имеют несколько более сложный метод преобразования мощности переменного тока в постоянный.

При переключении блоков питания переменного тока входное напряжение больше не снижается; скорее, он выпрямляется и фильтруется на входе. Затем постоянное напряжение проходит через прерыватель, который преобразует напряжение в последовательность высокочастотных импульсов. Наконец, волна проходит через другой выпрямитель и фильтр, который преобразует ее обратно в постоянный ток (DC) и устраняет любую оставшуюся составляющую переменного тока (AC), которая может присутствовать до достижения выхода 9. 0586 (см. рис. 3) .

При работе на высоких частотах индуктор трансформатора способен передавать большую мощность, не достигая насыщения, что означает, что сердечник может становиться все меньше и меньше. Таким образом, трансформатор, используемый при переключении источников питания переменного/постоянного тока для уменьшения амплитуды напряжения до заданного значения, может быть в несколько раз меньше размера трансформатора, необходимого для линейного источника питания переменного/постоянного тока.

Рис. 3. Блок-схема импульсного источника питания переменного/постоянного тока

Как и следовало ожидать, этот новый метод проектирования имеет некоторые недостатки.

Импульсные преобразователи мощности переменного/постоянного тока могут генерировать значительный уровень шума в системе, который необходимо устранить, чтобы исключить его присутствие на выходе. Это создает потребность в более сложной схеме управления, что, в свою очередь, усложняет конструкцию. Тем не менее, эти фильтры состоят из компонентов, которые можно легко интегрировать, поэтому это не оказывает существенного влияния на размер блока питания.

Меньшие трансформаторы и повышенная эффективность регулятора напряжения при переключении источников питания переменного/постоянного тока являются причиной того, что теперь мы можем преобразовывать переменное напряжение 220 В со среднеквадратичным значением в напряжение постоянного тока 5 В с помощью силового преобразователя, который умещается на ладони.

В таблице 1 приведены различия между линейными и импульсными источниками питания переменного/постоянного тока.

Нестабилизированные блоки питания

	Линейный источник питания переменного/постоянного тока	Импульсный блок питания переменного/постоянного тока
Размер и вес	Необходимы большие трансформаторы, увеличивающие размер и вес	Более высокие частоты позволяют при необходимости использовать трансформаторы гораздо меньшего размера.
Эффективность	При отсутствии регулирования потери в трансформаторе являются единственной существенной причиной снижения эффективности. При регулировании приложения высокой мощности окажут критическое влияние на эффективность.	Транзисторы имеют небольшие потери при переключении, потому что они ведут себя как малые сопротивления. Это позволяет эффективных приложений высокой мощности .
Шум	могут иметь значительный шум, вызванный пульсациями напряжения, но регулируемые линейные блоки питания переменного тока постоянного тока могут иметь чрезвычайно низкий уровень шума. Вот почему они используются в медицинских сенсорных приложениях.	Когда транзисторы переключаются очень быстро, они создают помехи в цепи. Однако это можно либо отфильтровать, либо частоту переключения можно сделать чрезвычайно высокой, выше предела человеческого слуха, для аудиоприложений
Сложность	Линейный источник питания переменного/постоянного тока, как правило, имеет меньше компонентов и более простые схемы, чем импульсный источник питания переменного/постоянного тока.	Дополнительный шум, создаваемый трансформаторами, требует добавления больших сложных фильтров, а также схем управления и регулирования для преобразователей.

Таблица 1. Линейные и импульсные источники питания

Однофазные и трехфазные источники питания

Источник переменного тока (AC) может быть однофазным или трехфазным:

• Трехфазный источник питания состоит из трех проводников, называемых линиями, по каждой из которых протекает переменный ток (AC) одинаковой частота и амплитуда напряжения, но с относительной разностью фаз 120°, или одна треть цикла (см. рис. 4) . Эти системы наиболее эффективны при доставке больших объемов энергии и поэтому используются для доставки электроэнергии от генерирующих объектов в дома и на предприятия по всему миру.
• Однофазный источник питания является предпочтительным методом подачи тока в отдельные дома или офисы, чтобы равномерно распределить нагрузку между линиями. При этом ток течет от питающей линии через нагрузку, затем обратно по нулевому проводу. Этот тип питания используется в большинстве установок, за исключением крупных промышленных или коммерческих зданий. Однофазные системы не могут передавать столько энергии на нагрузки и более подвержены перебоям в подаче электроэнергии, но однофазное питание также позволяет использовать гораздо более простые сети и устройства.

Рис. 4. Форма сигнала трехфазного источника питания переменного тока

Существует две конфигурации передачи мощности через трехфазный источник питания: конфигурация треугольника $(\Delta)$ и звезда (Y), также называемая треугольником и конфигурации звезды соответственно.

Основное различие между этими двумя конфигурациями заключается в возможности добавления нейтрального провода (см. рис. 5) .

Соединения треугольником обеспечивают большую надежность, но соединения Y могут подавать два различных напряжения: фазное напряжение, которое представляет собой однофазное напряжение, подаваемое в дома, и линейное напряжение для питания больших нагрузок. Связь между фазным напряжением (или фазным током) и линейным напряжением (или линейным током) в конфигурации Y заключается в том, что амплитуда линейного напряжения (или тока) в √3 раза больше, чем амплитуда фазы.

Поскольку стандартная система распределения электроэнергии должна подавать питание как к трехфазным, так и к однофазным системам, большинство сетей распределения электроэнергии имеют три линии и нейтраль. Таким образом, как дома, так и промышленное оборудование могут быть подключены к одной и той же линии электропередачи. Таким образом, конфигурация Y чаще всего используется для распределения электроэнергии, тогда как конфигурация треугольника обычно используется для питания трехфазных нагрузок, таких как большие электродвигатели.

Рисунок 5: Трехфазные конфигурации Y и Delta

Напряжение, при котором электросеть поставляет своим пользователям однофазную электроэнергию, имеет различные значения в зависимости от географического положения. Вот почему очень важно проверить диапазон входного напряжения блока питания перед его покупкой или использованием, чтобы убедиться, что он предназначен для работы в электросети вашей страны. В противном случае вы можете повредить блок питания или подключенное к нему устройство.

В таблице 2 сравниваются напряжения сети в разных регионах мира.

Среднеквадратичное (переменное) напряжение	Пиковое напряжение	Частота	Регион
230 В	310 В	50 Гц	Европа, Африка, Азия, Австралия, Новая Зеландия и Южная Америка
120 В	170 В	60 Гц	Северная Америка
100 В	141В	50 Гц/60 Гц	Япония*

*Япония имеет две частоты в своей национальной сети из-за истоков электрификации в конце 19-го века. В западном городе Осака поставщики электроэнергии закупили генераторы на 60 Гц в США, а в Токио, на востоке Японии, они купили немецкие генераторы на 50 Гц. Обе стороны отказались менять свою частоту, и по сей день в Японии до сих пор есть две частоты: 50 Гц на востоке, 60 Гц на западе.

Как упоминалось ранее, трехфазное питание используется не только для транспорта, но и для питания больших нагрузок, таких как электродвигатели или зарядка больших аккумуляторов. Это связано с тем, что параллельное приложение мощности в трехфазных системах может передавать гораздо больше энергии в нагрузку и может делать это более равномерно из-за перекрытия трех фаз (см. рис. 6) .

Рисунок 6: Передача энергии в однофазной (слева) и трехфазной (справа) системах

Например, при зарядке электромобиля (EV) количество энергии, которое вы можете передать аккумулятору, определяет, насколько быстро он обвинения.

Однофазные зарядные устройства подключаются к сети переменного тока (AC) и преобразуются в постоянный ток (DC) внутренним преобразователем переменного тока в постоянный (также называемым бортовым зарядным устройством). Эти зарядные устройства ограничены по мощности сетью и розеткой переменного тока.

Ограничение зависит от страны, но обычно составляет менее 7 кВт для розетки на 32 А (в ЕС 220 x 32 А = 7 кВт). С другой стороны, трехфазные источники питания преобразуют мощность переменного тока в постоянный извне и могут передавать более 120 кВт на батарею, обеспечивая сверхбыструю зарядку.

Резюме

Блоки питания переменного/постоянного тока повсюду. Основная задача источника питания переменного/постоянного тока заключается в преобразовании переменного тока (AC) в стабильное напряжение постоянного тока (DC), которое затем можно использовать для питания различных электрических устройств.

Переменный ток используется для передачи электроэнергии по всей электрической сети, от генераторов до конечных потребителей. Цепь переменного тока (AC) может быть сконфигурирована как однофазная или трехфазная система. Однофазные системы проще и могут обеспечить достаточную мощность для питания всего дома, но трехфазные системы могут обеспечить гораздо большую мощность более стабильным образом, поэтому они часто используются для подачи электроэнергии в промышленных целях.

Разработка эффективного источника питания переменного/постоянного тока — непростая задача, поскольку современные рынки требуют мощных, чрезвычайно эффективных и миниатюрных источников питания, способных поддерживать эффективность в широком диапазоне нагрузок.

Методы проектирования источника питания переменного/постоянного тока со временем изменились. Линейные блоки питания переменного/постоянного тока ограничены по размеру и эффективности, поскольку они работают на низких частотах и ​​регулируют выходную температуру, рассеивая избыточную энергию в виде тепла. Напротив, импульсные источники питания стали чрезвычайно популярными, поскольку в них используются импульсные стабилизаторы для преобразования переменного тока в постоянный. Импульсные источники питания работают на более высоких частотах и ​​преобразовывают электроэнергию намного эффективнее, чем в предыдущих конструкциях, что позволило создать мощные блоки питания переменного/постоянного тока размером с ладонь.

_________________________

Вы нашли это интересным? Получайте ценные ресурсы прямо на свой почтовый ящик — рассылка раз в месяц!

Статьи по теме

Чему о синхронных выпрямителях не учат в школе – избранные темы из реальных разработок

Технический форум

PSPICE Simulation model HF900 Ошибка «неправильное количество интерфейсных узлов.