Что такое номинальная мощность?
С термином «номинальная мощность» мы сталкиваемся практически ежедневно. Выбираем ли электрический чайник или лампу накаливания – везде указано это значение. Единицей измерения являются ватты или киловатты. Казалось бы – что может быть проще в этом вопросе? Ведь еще со школьного курса физики всем известно, что для определения мощности (P) достаточно перемножить значения тока и напряжения. Но что скрывается за словами «номинальная мощность»? Под термином «номинальный» понимают определенное значение чего-либо, не учитывающее внешних корректирующих факторов. Таким образом, номинальная мощность – указанное производителем значение, которое может быть получено только при предусмотренных расчетных параметрах. Это общее понятие. В каждом же конкретном случае необходимо учитывать свои специфичные особенности. Приведем пример с лампой накаливания. На ее стеклянной колбе отмечено: 230 В, 100 Вт. То есть, 100 Вт может быть достигнуто только при напряжении в 230 В. Номинальная мощность – это те самые 100 Вт. Ее значение уменьшается со снижением напряжения и увеличивается с повышением так как эти параметры находятся в прямой зависимости друг от друга (P=I*U). Как правило, для большинства электроприборов есть ограничение по верхней границе, обычно 5-10%. Другими словами, допустима работа при 230 В + 23 В = 253 В. Нижний предел может не указываться, как в случае с лампой. Более сложное оборудование ограничено по паспортным параметрам как сверху, так и снизу. К примеру, как понять термин «номинальная мощность двигателя»? Существует два равноправных определения – одно с точки зрения электричества, а другое исходя из расчетной механической нагрузки на валу. Хотя они непосредственно взаимосвязаны, второе более простое для понимания. Мы приведем оба. На табличке с паспортными данными всегда указано значение мощности. Она численно равна потребляемой из электрической сети при расчетной механической нагрузке, причем температура корпуса должна находиться в допустимых пределах (подразумевается продолжительный режим работы). То есть, можно считать, что паспортное значение равно номинальному. Если же электропривод работает в повторно-кратковременном режиме (ПВ не равно 100%), то такое соответствие не выполняется, так как времени работы недостаточно для перехода в установившийся режим, когда увеличение нагрева компенсируется температурой окружающего воздуха. В этом случае потребуется нагрузочный график: номинальная мощность будет равна произведению паспортного значения P и корня квадратного из подобранного по графику коэффициента. Все вышесказанное верно для электрической составляющей. Согласно другому определению, номинальная мощность принимается равной механической, развиваемой двигателем при расчетном значении напряжения и температурном режиме, соответствующем паспортному. Таким образом, если напряжение (U) уменьшается, то изменяется и момент силы, хотя скорость вращения вала может остаться прежней. Как было сказано, производителем закладывается в изделие определенный «запас прочности»: колебания U в пределах +-5% позволяет двигателю развивать расчетный момент (при неизменности частоты сети). Для частоты такой запас составляет всего 2,5%. А вот номинальная мощность трансформатора учитывает только температурный режим. Если посмотреть в паспорт устройства, то там указаны две температуры: номинальная и окружающего воздуха. Если при работе первая не превышает своего расчетного значения, а вторая отличается от паспортных данных незначительно, то в этом режиме трансформатор выдает номинальную мощность. Любое повышение электрической нагрузки вызывает рост тока и температуры, поэтому вполне достаточно контроля последней. Как и в случае с двигателями, допускается небольшое превышение.
Термины ИБП
Аварийный источник питания
Независимый резервный источник электрической энергии (ИБП или ДГУ), который при неисправности или отключении основного источника обеспечивает электропитание необходимого качества и необходимой мощности для продолжения работы оборудования пользователя
Аварийный (автономный) режим работы ИБП / UPS
Режим, в котором электроснабжение оборудования обеспечивается за счет энергии запасенной в аккумуляторной батарее ИБП
Автоматический выключатель
Защитный отключающий компонент, размыкающий цепь протекания тока при заранее заданной величине
Автономный генератор
Локальный преобразователь механической или какой-либо другой энергии в электрическую, например, дизель-электрогенератор (ДГУ), ветро-электрогенератор и т.д.
Аккумуляторная батарея ИБП / UPS
Источник энергии для ИБП / UPS на случай отсутствия или неудовлетворительного качества питающей сети. Напряжение аккумуляторной батареи зависит от схемотехнических решений выбранных производителем ИБП при его проектировании. Обычно аккумуляторная батарея собирается из свинцово-кислотных герметичных необслуживаемых аккумуляторов, в случае особых требований используются никель-кадмиевые аккумуляторы. При длительном времени работы стоимость батареи ИБП начинает занимать значительную долю в стоимости системы, и тогда применяют ДГУ в комплекте с ИБП на малое время работы. Срок службы батареи колеблется от 3 до 10 лет в зависимости от типа примененных батарей и условий их эксплуатации
Активная мощность (действующая мощность)
Термин, используемый для описания произведения эффективного значения тока, напряжения и коэффициента мощности. Выражается в Ваттах (Вт) или Киловаттах (кВт). Физически представляет собой мощность, реально потребляемую оборудованием
Активная нагрузка
Нагрузка, у которой входной коэффициент мощности равен «1», примером может послужить лампочка накаливания или ИБП с коррекцией входного коэффициента мощности. Мощность такой нагрузки, измеренная в Ваттах (Вт) совпадает с мощностью в Вольт-амперах (ВА)
Ампер (А) или киловольтампер (кА)
Единица измерения силы электрического тока. Ток равен одному Амперу при его протекании через проводник сопротивлением 1 Ом при приложенном напряжении 1 Вольт
Байпас (Bypass)
понятие имеет 2 смысла:
- Режим работы ИБП — в котором вход ИБП напрямую или через корректирующие и фильтрующие цепи соединен с выходом ИБП. В таком режиме ИБП практически не способен влиять на качество выходного напряжения. В режим байпаса ИБП переводят либо принудительно с панели управления ИБП, либо ИБП переходит в этот режим самостоятельно при перегрузке или неисправности.
- Часть схемы ИБП — эта часть схемы обеспечивает работу режима байпас. Бывает электронной (статический байпас) и механической (сервисный байпас). Электронный байпас защищает нагрузку ИБП от перегрузки, а оборудование от отключения питания при аварии в ИБП. Механический байпас предназначен для отключения ИБП от сети при обслуживании без отключения защищаемого оборудования
Бустер ИБП / UPS
Устройство, позволяющее повышать или понижать выходное напряжение за счет переключения обмоток автотрансформатора или за счет специфических схемотехнических решений. Применяется в линейно-интерактивных ИБП
Ватт (Вт) или Киловатт (кВт)
Единица измерения активной мощности. Электрически определяется как мощность, выделяемая в нагрузке при приложенном к ней напряжении 1 Вольт и силе тока в 1 Ампер
Вольт (В) или Киловольт (кВ)
Единица измерения напряжения
Вольтампер (ВА) или Киловольтампер (кВА)
Единица измерения полной мощности, определяется как произведение среднеквадратических (эффективных) значений напряжения и тока в цепи
Время переключения ИБП / UPS
Время перехода ИБП в автономный режим и обратно. У аппаратов класса Off-line и Line-interactive составляет от 5 до 20 мсек, может вызывать сбои в подключенной нагрузке. В аппаратах класса Оn-line время переключения не существует (равно нулю)
Входное напряжение
Напряжение, получаемое ИБП из внешней электросети от питающей подстанции или от дизель-генераторной установки (ДГУ)
Входной изолирующий трансформатор ИБП (UPS)
Трансформатор, включаемый во входную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки его внутренних узлов и входной электросети. Применяется во избежание короткого замыкания цепей ИБП, комплектуемого негерметичной аккумуляторной батареей с жидким электролитом, если существует вероятность его утечки. Также применяется при необходимости гальванической развязки цепи Bypass
Входной коэффициент мощности ИБП / UPS
Определяет, как ведут себя входные цепи ИБП по отношению к входной сети, т.е. какую нагрузку и с каким коэффициентом мощности представляет собой ИБП для питающей сети или ДГУ
Входной номинальный ток ИБП / UPS
Среднеквадратичное значение тока, потребляемого ИБП при условии его 100%-ой загрузки
Выпрямитель ИБП / UPS
Устройство, преобразующее переменный ток в постоянный. В современных ИБП выпрямитель также выполняет функцию коррекции входного коэффициента мощности ИБП
Выходной коэффициент мощности ИБП / UPS
Определяет оборудование с какими коэффициентами мощности возможно подключать к данному ИБП, т.е. допустимое соотношение полной и активной мощности на выходе инвертора ИБП. Например, выходной коэффициент мощности 0,8 показывает, что к ИБП с полной мощностью 100 кВА можно подключить оборудование с активной мощностью не более 80 кВт с коэффициентом мощности 0,8 (полная мощность оборудования составит 100 кВА). Но оборудование 80 кВт с коэффициентом мощности 0,7 к такому ИБП подключить уже не удастся, потому что его полная мощность составит 114 кВА
Выходной изолирующий трансформатор ИБП (UPS)
Трансформатор, включаемый в выходную цепь ИБП для обеспечения гальванической развязки между ИБП и его нагрузкой. В трехфазных системах применяется трансформатор «треугольник-звезда». Он образует выходную нейтраль нагрузки, полностью изолированную от входной нейтрали ИБП. Таким образом, удается полностью защититься от помех по входной нейтрали, широко распространенных на промышленных объектах. Выходными изолирующими трансформаторами оснащены ИБП Powerware серий PW9340, PW9370, PW9315, B4000
Выходной номинальный ток ИБП / UPS
Среднеквадратичное значение тока, которое могут обеспечить выходные цепи ИБП при условии их 100%-ой загрузки в кВА с нормированным коэффициентом мощности и при номинальном значении выходного напряжения
Выходное напряжение ИБП / UPS
Напряжение, обеспечиваемое выходными цепями ИБП для питания защищаемого оборудования. Обычно имеется возможность пользователю самостоятельно выбирать величину выходного напряжения из ряда – 220, 230, 240 Вольт
Гальваническая развязка
Схемотехническое решение при котором электрические цепи, не имеют замкнутой электрической связи между входом и выходом. Гальваническая развязка осуществляется трансформаторами, либо оптоэлектронными приборами
Генератор
Общее название устройства для генерирования электрического напряжения или тока, иликакой-либо другой энергии
Герц (Гц)
см. Частота
Дельта преобразование
Принцип дельта преобразования. Принцип такогого преобразования заключаются в том, что двойному преобразованию в ИБП / UPS подвергается не вся энергия, потребляемая от сети, а только ее часть (до 15%) необходимая для поддержания стабильного выходного напряжения (отсюда и такое название принципа), а это ведет к уменьшению потерь и естественно повышению КПД. Кроме этого значительно повышается входной коэффициент мощности ИБП
Децибел акустический (дБА)
Единица измерения уровня шума с наложенным на измеритель фильтром, учитывающим особенность восприятия шума слуховым аппаратом человека (нелинейность частотной характеристики уха). В дБА обычно измеряются шумовые характеристики ИБП / UPS
Диапазон входного напряжения ИБП / UPS
Верхний и нижний пороги входного напряжения, при которых ИБП переходит на питание от аккумуляторной батареи. Чем шире этот диапазон, тем меньше ИБП переходит на батарею, сохраняя ее емкость и, в конечном счете, срок службы
Диапазон частот ИБП / UPS
Допустимое отклонение входной или выходной частоты ИБП / UPS от номинального значения в установившемся состоянии
Дизель-генераторная установка (ДГУ)
Устройство, состоящее из двигателя внутреннего сгорания и электрического генератора, применяемое для аварийного питания оборудования
Динамическая нестабильность выходного напряжения
ИБП / UPS — нестабильность значения выходного напряжения при скачкообразном изменении значения нагрузки на выходе ИБП (обычно данные приводятся при изменении мощности нагрузки от 0 до 100% и от 100% до 0). Чем ниже это значение, тем выше динамические характеристики ИБП
Дрейф частоты
Дрейф частоты это постепенное увеличение или уменьшение ее среднего значения при постоянной нагрузке
Ethernet
Один из наиболее распространенных типов ЛВС
Емкость аккумулятора
Способность накапливать и отдавать электроэнергию постоянного тока, определяет время автономной работы ИБП. Измеряется в Ампер-часах или Ватт-часах. В случае относительно быстрого разряда аккумулятора применяется более удобное понятие – мощность отдаваемая батареей при разряде до определенного порогового значения напряжения за определенный период времени
Инвертор ИБП / UPS
Часть схемы ИБП, которая служит для преобразования постоянного напряжения батареи в переменное напряжение на выходе источника. В ИБП класса Off-line инвертор работает только в автономном режиме ИБП и формирует ступенчатую аппроксимацию синусоиды. В ИБП класса Оn-line инвертор вырабатывает на выходе практически идеальную синусоиду и работает в любом режиме (кроме Bypass), получая на свой вход в автономном режиме питание от аккумуляторов, а в нормальном режиме — от входной сети после выпрямления и стабилизации входного переменного напряжения
Индуктивность (L)
Любое устройство, в состав деталей которого входит железо, имеет некоторое количество магнитной инерции. Эта инерция препятствует любым изменениям тока. Характеристика контура, которая вызывает эту магнитную инерцию, известна под названием самоиндуктивность. Она измеряется в Генри и обозначается как L
Источник бесперебойного питания, ИБП, UPS
Устройство, поддерживающее заданное качество выходного напряжения при наличии неполадок во входном напряжении за счет использования энергии аккумуляторных батарей (пропадание, искажения формы, отклонения номинала и т.д.). ИБП с двойным преобразованием On-Line класса VFI-SS-111 обеспечивают защиту от любых неполадок питающей энергосети
Заземление (земля)
Выравнивание потенциалов металлических поверхностей оборудования с потенциалом земли (нулевым) для обеспечения безопасности обслуживающего персонала, обеспечивается с помощью заземляющего проводника. Также служит для подавления синфазной помехи по фазному и нейтральному питающим проводникам. Правила выполнения заземления строго регламентируются в нормативной документации
Зарядное устройство ИБП / UPS
Часть ИБП, которая обеспечивает поддержание аккумуляторной батареи в заряженном состоянии. В современных ИБП зарядное устройство работает по сложному алгоритму, обеспечивающим максимальный срок эксплуатации аккумуляторной батареи ИБП, при условии рекомендованного диапазона температуры окружающей среды, и быстрый термокомпенсированный заряд
кВА (Кило-вольт-амперы)
Полная мощность оборудования, характеризует токи, например, текущие по проводам между ИБП и нагрузкой. ПО ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ с необходимым запасом 10-20% выбирается мощность ИБП
кВт (Киловатты)
Активная мощность оборудования, характеризует мощность, потребляемую нагрузкой. Исходя из активной мощности, в сочетании с необходимым временем работы выбирается емкость внешней батареи ИБП
Коэффициент мощности
Числовое значение, определяющее соотношение между активной мощностью и полной мощностью потребляемой оборудованием. В случае линейных напряжений и токов, протекающих в цепях, коэффициент мощности совпадает с косинусом Фи (cos ?). В случае единичного коэффициента мощности ток и напряжение совпадают по фазе и оборудование потребляет только активную мощность – это идеальный вариант, поскольку за низкое значение коэффициента мощности на предприятие может быть наложен штраф. В применении к ИБП бывает входной коэффициент мощности и выходной коэффициент мощности
Короткое замыкание
Режим, при котором сопротивление нагрузки приближается к нулю. Ток в цепи в этом случае ограничивается выходным сопротивлением питающей сети и сопротивлением питающих проводников. В случае короткого замыкания на выходе ИБП ток ограничивается выходным инвертором ИБП или его выходным трансформатором. На практике токов короткого замыкания никогда не достигают, поскольку в цепях устанавливаются предохранители или автоматические размыкатели цепи
Коэффициент нелинейных искажений (КНИ или коэффициент несинусоидальности)
Определяет веса высших гармоник переменного напряжения по отношению к основной гармонике. Чем КНИ меньше, тем ближе форма напряжения к чистой синусоиде. Например: синусоидальная форма сигнала (КНИ=0), форма сигнала отлична от синусоидальной, но искажения не заметны на глаз (КНИ<3%), отклонение формы сигнала от синусоидальной заметно на глаз (КНИ>5%), сигнал имеет трапецеидальную или ступенчатую форму (КНИ<21%), сигнал имеет прямоугольную форму (КНИ=43%)
КНИ входного тока ИБП / UPS
Характеризует отклонения формы входного тока ИБП от синусоидальной. Чем больше значение этого параметра, тем хуже это для оборудования, подключенного к той же питающей сети и самой сети, в этом случае ухудшается электромагнитная совместимость, увеличивается нагрев проводов и т. д., кроме того, этот параметр напрямую влияет на запас по мощности ДГУ при согласовании ее работы с ИБП
КНИ выходного напряжения ИБП / UPS
Характеризует отклонения формы выходного напряжения от синусоидальной, обычно приводится для линейной (двигатели, некоторые виды осветительных приборов) и нелинейной нагрузки. Чем выше это значение, тем хуже качество выходного напряжения ИБП
КПД (эффективность) ИБП / UPS
Параметр, который характеризует потери мощности в ИБП, рассчитывается как отношение мощности ИБП отдаваемой в нагрузку (в кВт), к мощности ИБП потребляемой из питающей сети (в кВт). Чем выше это число, тем меньше потери мощности и расходы
Крест-фактор ИБП / UPS (Crest Factor)
В Российской терминологии коэффициент амплитуды – показатель, характеризующий способность ИБП питать нелинейную нагрузку, потребляющую импульсный ток. Определяется как отношение максимальной амплитуды импульсного тока в нелинейной нагрузке к амплитуде тока гармонической формы при эквивалентной потребляемой мощности
Критичная нагрузка
Оборудование, функционирование которого влияет на непрерывный технологический процесс или бизнес-процессы, простой такого оборудования или нарушение функционирования которого в результате сбоя электроснабжения может привести к финансовым или другим потерям
Линейная нагрузка
Нагрузка, в которой ток и напряжение связаны между собой линейным законом, например: нагреватели, электролампы, электродвигатели и т.д.
Локальная вычислительная сеть, ЛВС
Два или более компьютеров, соединенные между собой для обмена данными
Мощность
Скорость выполнения работы или энергия в единицу времени. Механическая мощность часто измеряется в лошадиных силах, а электрическая — в киловаттах
Мощность ИБП / UPS
Мощность, которую может обеспечить ИБП для питания нагрузки. Различают полную (S) и активную (Р) мощности. Для большинства компьютерных нагрузок они связаны между собой примерным соотношением S [ВА]= 1.4*Р [Вт]
Мягкий старт ИБП / UPS
Дополнительный способ улучшения совместимости ИБП и его питающей сети. При переключении ИБП из режима работы от батарей в режим работы от входной сети, нет «удара» по ней в момент переключения, нагрузка передается плавно. Чем больше значение времени, в течение которого возможна передача нагрузки на входную сеть, тем меньше это вызывает в ней «возмущений» и тем лучше для оборудования, подключенного к этой сети. Это свойство ИБП напрямую влияет на запас по мощности ДГУ при согласовании ее работы с ИБП
Нагрузка
Сумма мощностей единиц оборудования, подключенных к ИБП
Нелинейная нагрузка
Нагрузка (оборудование), в которой ток и напряжение связаны между собой нелинейным законом (компьютер, монитор…), т.е. любая цепь, в которой присутствуют полупроводниковые элементы
Нейтраль
Один из проводников, условно считающийся обратным в пятипроводной четырехпроводной или трехпроводной системе переменных токов. Потенциал этого проводника близок к потенциалу заземляющего проводника. В трехфазных сетях (пяти или четырехпроводных) с нелинейной нагрузкой, даже при условии равномерной загрузки всех трех фаз на нейтральный провод ложиться повышенная токовая нагрузка. Теоретически максимальный ток через нейтральный проводник может в 1,7 раза превышать ток в фазном проводнике
Неполадки в электросети
Любые отклонения параметров питающего напряжения от установленных стандартами значений. Качество электрической энергии в Российской Федерации нормируется в ГОСТ 13109-97 «Нормы качества электрической энергии в системах электроснабжения общего назначения» и определяет номиналы и допустимые отклонения следующих параметров электросети:
- питающее напряжение сети — 220 В с предельно допустимым отклонением ±10%;
- частота напряжения питающей сети — 50 Гц с предельно допустимым отклонением ±0,4 Гц;
- КНИ питающего напряжения — менее 8% в течение длительного промежутка времени и менее 12% кратковременно.
Основные неполадки сетевого питания:
- полное пропадание напряжения в сети (авария в сети);
- долговременные и кратковременные проседания и всплески напряжения;
- высоковольтные импульсные помехи;
- высокочастотный шум;
- отклонение частоты за пределы допустимых значений.
Наиболее распространенным видом неполадок в больших городах являются долговременные проседания напряжения, а в сельской местности к ним добавляются аварии в электросети и высоковольтные импульсные помехи
Непрерывная подзарядка
Режим заряда батареи, при котором батарея ИБП всегда находится под напряжением плавающего заряда (Floating Charge). По идеологии Powerware такой режим заряда, неоптимален для батареи, поскольку вызывает прохождение постоянного тока через батарею, ускоряя ее деградацию. Powerware применяет режим циклического заряда батареи – ABM (Advanced Battery Management)
Нормальный режим работы ИБП (UPS)
Режим работы ИБП, при котором нагрузка питается за счет энергии, отбираемой из электросети, а аккумуляторные батареи отключены или подзаряжаются
Номинальное входное напряжение ИБП / UPS
Это напряжение, на величину которого рассчитаны все параметры ИБП
Номинальное выходное напряжение ИБП / UPS
Это напряжение, на формирование которого рассчитаны все узлы ИБП
Номинальная выходная мощность ИБП / UPS
Значение полной и активной мощностей оборудования, которое ИБП, определенной модели, может сколь угодно долго обеспечивать качественным, нормированным по всем параметрам напряжением
Номинальная входная мощность ИБП / UPS
Значение полной и активной мощностей ИБП, которое ИБП, определенной модели, может потреблять из питающей сети для обеспечения питания нормированным по всем параметрам напряжением номинальной нагрузки сколь угодно долго
Номинальный ток
Номинальный непрерывный ток установки или аппаратуры определяет среднеквадратичное значение переменного тока или величину постоянного тока в Амперах, которое может поддерживаться при нормальном режиме работы без превышения установленных пределов температуры
Номинальная частота ИБП / UPS
Частота входного или выходного напряжения ИБП, на которое рассчитан агрегат. Нередко ИБП имеет возможность работы в режиме преобразователя частоты, например входной частоты 50 Гц в выходную частоту 60 или 400 Гц
Однофазная нагрузка
Нагрузка или источник переменного тока, обычно имеющие три входных или три выходных клеммы, соответственно. Три клеммы — для подключения фазного, нейтрального и заземляющего проводников
Однофазные и трехфазные ИБП / UPS (1ф и 3ф)
ИБП по конфигурации фаз входов и выходов различаются на три вида: однофазный вход — однофазный выход (1:1 или 1ф / 1ф), трехфазный вход — однофазный выход (3:1 или 3ф / 1ф), трехфазный вход — трехфазный выход (3:3 или 3ф / 3ф)
Параллельное резервирование, наращивание мощности системы ИБП
Способ построения системы бесперебойного электроснабжения (СБЭ), целью которого является либо повышение надежности (резервирование), либо увеличение общей выходной мощности СБЭ (масштабирование). Достигается параллельным соединением нескольких ИБП с объединением их входов и выходов. Работоспособность такой системы обеспечивается специальной схемой синхронизации фаз выходного напряжения. В случае аппаратного резервирования при исправности всех соединенных параллельно ИБП нагрузка равномерно распределяется между ними, а в случае выхода из строя одного из источников — перераспределяется между исправными, неисправный ИБП отключается от системы. У различных производителей отличаются алгоритмы управления и протоколы обмены информацией в параллельной системе. Например, Powerware применяет алгоритм управления HotSync™, которому для работы не нужно обмена информацией о частоте и загрузке между ИБП в системе. Уникальность решения состоит в том, что обмена информацией между ИБП не происходит, распределение мощности нагрузки и подстройка частоты производится каждым ИБП самостоятельно, а, следовательно, повышается надежность всей системы в целом.
Полная мощность (кажущаяся мощность) (кВА, ВА)
Термин, используемый в случае, когда ток и напряжение находятся в разных фазах или имеют несинусоидальную форму, что обуславливает протекание реактивных (излишних) составляющих токов в цепях. В результате говорят о кажущейся мощности и выражают ее в Вольт-амперах (ВА) или Киловольтамперах (кВА)
Период
Время, в течение которого происходит полное изменение переменного тока или напряжения от нуля до положительного максимума, нуля, отрицательного максимума и снова до нуля. Количество периодов в секунду представляет собой частоту, величина которой выражается в Герцах (Гц). Для сети с частотой 50 Гц период составляет 20 мс
Переменный ток
Электрический ток, который периодически изменяет свое направление и амплитудное значение при протекании через проводник или контур. Величина переменного тока растет от нуля до максимального значения, затем возвращается к нулю, а далее происходит то же самое в противоположном направлении. Одно полное изменение происходит за один период или 360 градусов. В случае переменного тока с частотой 50 Герц изменение направления тока происходит 50 раз в секунду
Последовательное резервирование
Способ построения системы бесперебойного электроснабжения (СБЭ), целью которого является повышение надежности системы электроснабжения критичного оборудования путем последовательного соединения нескольких ИБП, один из которых является основным, а другие — резервными. Для соединения по такой схеме каждый ИБП должен иметь отдельный вход цепи выпрямителя и цепи Bypass. В то время как основной ИБП питает нагрузку, резервные источники работают в холостом режиме, потребляя минимальную мощность. При обнаружении признаков неисправности внутренних узлов основной ИБП переключается в режим Bypass, и всю нагрузку берет на себя следующий по схеме резервный источник, который питает оборудование через цепь байпаса основного ИБП
Постоянный ток
Электрический ток, который течет только в одном направлении при данном напряжении. Величина постоянного тока обычно неизменна для конкретной нагрузки
Протокол SNMP
(Simple Network Management Protocol) — протокол для контроля работы сетевых устройств, определяет набор средств, используемых программами управления сетями (Network Management System — NMS), для получения информации о работе сетевых устройств. Для описания сетевых устройств SNMP использует МIВ (Management Information Bases — Информационные базы управления)
Протокол ТСР/IР
Межсетевой протокол для обеспечения соединения различных сетей
Рабочая станция
Любой сетевой компьютер, не являющийся сервером
Реактивность
Присутствует при наличии в цепи индуктивности и/или емкости
Резервирование ИБП / UPS
Методы построения системы бесперебойного электроснабжения, направленные на обеспечение бесперебойного электроснабжения защищаемого оборудования даже при неисправности ИБП или какой-либо его функциональной части. ИБП может иметь резервированные внутренние блоки (модульный ИБП) или резервирование достигается благодаря использованию нескольких ИБП, включаемых параллельно или последовательно
Режим Bypass
Только для ИБП On-line класса VFI. В этом режиме нагрузка питается непосредственно от сети отфильтрованным и защищенным от выбросов напряжением. Позволяет повысить надежность и избежать применения ИБП большей, чем это необходимо, мощности
Свертка (шатдаун)
Свертка работы локальной вычислительной сети. Заключается в корректном завершении работы серверов и рабочих станций с сохранением данных в запущенных приложениях
Сервер
Сетевой компьютер, имеющий ресурсы, которыми могут пользоваться другие компьютеры и/или выполняющий специализированные функции
Сетевой адаптер
Устройство, позволяющее компьютеру или какому-либо другому устройству подсоединиться к ЛВС
Система бесперебойного питания (СБП)
Обеспечивает электроснабжение оборудования напряжением с нормированными параметрами при полном отсутствии напряжения в питающей электросети или недопустимо высоком отклонении параметров сетевого напряжения от номинальных значений (см. «Неполадки в сети»). Различают два основных типа СБП: источники бесперебойного питания (ИБП) и генераторные установки (ДГУ и БГУ)
Соединение звездой
Метод соединения фаз в трехфазной системе. К средней точке может быть подключен четвертый или нейтральный проводник
Соединение треугольником
Трехфазное соединение, в котором начало каждой фазы соединено с концом следующей. Нагрузка подключается к углам треугольника. В некоторых случаях в каждой фазе делается центральный отвод, но наиболее часто он делается в одном плече, обеспечивая четырехпроводное соединение
Среднеквадратичное значение (эффективное значение, RMS)
Используется для измерения переменного тока и напряжения. Приборы, измеряющие такое значение, имеют маркировку «True RMS», дешевые «китайские» мультиметры измеряют среднеквадратичное значение только для синусоидальной волны, для несинусоидальных значений, они имеют значительную погрешность
Срок эксплуатации
Обычно имеется ввиду срок службы аккумуляторной батареи, который сильно зависит от температуры окружающей среды, количества и глубины разрядов батареи, режима заряда батареи. На практике для 5-летних батарей срок службы составляет 3-6 лет, для 10-летних – 7-10 лет
Стабилизация (напряжения и др.)
Способность поддерживать какую-либо величину как можно ближе к номинальному значению
Статическая нестабильность выходного напряжения ИБП / UPS
Отношение отклонения выходного напряжения от номинального к величине номинального значения при медленных изменениях входного напряжения или величины нагрузки на ИБП. Чем ниже это значение, тем выше качество стабилизации выходного напряжения
Стойка Rасkmount
Стандартизованная стойка для размещения оборудования. Наибольшее распространение получила стойка с шириной 19 дюймов
Сухие контакты ИБП / UPS
Контакты интерфейсного разъема ИБП, которые физически замыкаются или размыкаются в зависимости от состояния ИБП, т.е. изменяют свое сопротивление от бесконечности до нуля. Реализуется на реле, имеет также название AS400
Температура окружающей среды
Температура среды, в которой функционирует оборудование, в частности ИБП или СБП. Может выражаться в градусах Цельсия или Фаренгейта
Термокомпенсированный заряд батареи ИБП / UPS
Необходим для компенсации влияния температуры окружающей среды. Любое изменение температуры окружающей среды в том месте, где находятся батареи ИБП, должно приводить к изменению напряжения заряда батареи. Если этого не происходит, то батарея может оказаться перезаряженной или недозаряженной
Ток (I)
Сила потока электричества. Постоянный ток течет от отрицательного полюса к положительному. Переменный ток меняет свое направление. Теоретически при расчете тока и мощности общепризнано направление от положительного полюса к отрицательному. Измеряется в Амперах
Трехфазность
Три синусоидальные волны напряжения/тока с периодом 360 градусов и сдвигом между ними в 120 градусов. Трехфазная система может быть либо 4-, либо 5-проводной (3 фазовых проводника, один нейтральный и один заземляющий)
Фаза
Один из проводников в питающей сети. Потенциал этого проводника меняется с частотой 50 Гц относительно нейтрального проводника. В трехфазной питающей сети форма напряжения каждой фазы представляет собой синусоиду сдвинутую на 120° относительно других фаз
Фильтр ИБП / UPS
Часть схемы, которая служит для подавления помех, приникающих из сети в ИБП и из ИБП в сеть. Для дополнительного уменьшения искажений входного тока применяется дополнительный
THD-фильтр
Устанавливается во входной цепи ИБП для уменьшения ее влияния на форму напряжения в питающей электросети. Поскольку входным узлом любого мощного ИБП, построенного по схеме с двойным преобразованием (On-Line), является выпрямитель, элемент нелинейный и потребляющий большой импульсный ток, такой ИБП становится причиной «загрязнения» электросети. Применение THD-фильтра позволяет в существенной мере ослабить подобное «загрязнение».
Мощные системы бесперебойного питания серий Powerware 9150, Powerware 9155, Powerware 9170, Powerware 9305, Powerware 9340, Powerware 9370 компании Powerware комплектуются фильтрами, уменьшающими КНИ входного тока до 5 … 10%.
Следует заметить, что все современные ИБП оборудованы входными выпрямителями с малым КНИ входного тока и в дополнительных фильтрах не нуждаются. Примером могут послужить серии ИБП Powerware 9155, Powerware 9355, Powerware 9340, Powerware 9390
Фильтрация напряжения
Очищение или выделение основной кривой, в частности, синусоиды на фоне шумов и различных помех, измеряется в дБ
Форма напряжения
Закономерность изменения величины напряжения. В идеальном случае синусоидальная форма, т.е. подчиняющаяся закону U=Umах*Sin(?*t)
Холодный старт ИБП / UPS
Способность ИБП включаться и обеспечивать питанием критичную нагрузку при отсутствии входного напряжения в питающей сети, получая электроэнергию от аккумуляторной батареи
Частота напряжения
Количество циклов изменения знака (полных периодов) напряжения или тока за 1 секунду. Измеряется в Герцах (Гц). Частота напряжения 50 Гц означает, что напряжение меняет свой знак 50 раз в секунду
Электромагнитная совместимость
Свойство оборудования не создавать помех работе другого оборудования
ИБП большой мощности
Источник бесперебойного питания, способный работать с повышенными мощностями. В большинстве случаев ИБП большой мощности комплектуется выходным изолирующим трансформатором. Он формирует выходную нейтраль, устраняет четные гармоники тока, балансирует фазы. Эти модели стабильно работают с любыми типами нагрузок.
ИБП двойного преобразования
Источник бесперебойного питания, работающий в неавтономном режиме по принципу двойного преобразования. Принцип работы состоит в двойном преобразовании (double conversion) рода тока. Сначала входное переменное напряжение преобразуется в постоянное, затем обратно в переменное напряжение с помощью обратного преобразователя (инвертора). Время переключения тождественно равно нулю. ИБП двойного преобразования имеют невысокий КПД (от 80 % до 94 %), из-за чего отличаются повышенным тепловыделением и уровнем шума. ИБП двойного преобразования способны корректировать не только напряжение, но и частоту.
ИБП переменного тока
Предназначены для надежной защиты однофазного электрооборудования пользователя от любых неполадок в сети, включая искажение или пропадание напряжения в трехфазной сети, а также подавление высоковольтных импульсов и высокочастотных помех, поступающих из сети.
Срок службы ДГУ
Это период времени, в течение которого изготовитель (Cummins Inc.) обязуется обеспечить потребителю возможность использовать ДГУ по назначению и несет ответственность перед потребителем за существенные недостатки, возникшие в товаре по его, изготовителя, вине.
Срок службы ИБП
Это период времени, в течение которого изготовитель (Eaton/Powerware) обязуется обеспечить потребителю возможность использовать ИБП по назначению и несет ответственность перед потребителем за существенные недостатки, возникшие в товаре по его, изготовителя, вине.
Надёжность ИБП (ЦОД)
Способность оборудования сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования. В английском языке используется термин MTBF (Mean Time Between Failures) — среднее время между отказами или наработка на отказ, а также MTTF (Mean Time To Failure) — средняя наработка до отказа. Следует заметить, однако, что публикуемые величины MTBF/MTTF часто основываются на результатах ускоренных испытаний — в течение ограниченного времени, позволяющего выявить преимущественно долю производственного брака. В таком случае заявленное значение MTBF говорит не столько о собственно надёжности, и тем более не о долговечности, сколько о проценте забракованных изделий.
AC
Переменный ток (от «Alternating Current»). Используется, когда следует указать на то, что напряжение или ток в устройстве меняетcя по знаку с какой-то частотой, напр. «230 Volts AC». В системах энергораспределения п.т. частота п.т. в большинств
Выбор генератора по мощности
Выбирая генератор, потребитель обращает внимание на различные параметры установки – вес, запас моторесурса, мобильность, наличие дополнительного функционала, цену, и т.д. Но в первую очередь необходимо выбирать установку, ориентируясь на ее мощность. Как правильно рассчитать этот показатель и на что обратить внимание?
Чтобы было понятней, разберем эту ситуацию на простом примере. Допустим, в нашем пользовании имеются такие бытовые приборы: пылесос, калорифер, морозильник. Мощность этих бытовых приборов составляет соответственно 1 кВт, 2 кВт и 0,3 кВт. Получается, чтобы обеспечить работу этих приборов, нам необходим генератор мощностью не менее 3 кВт. Чтобы понять это, разберемся в таком понятии, как номинальная мощность генератора.
Номинальная, или, как ее еще называют, реальная мощность установки, существенно отличается от максимальной. В технической документации производители чаще всего указывают именно максимальные показатели по мощности для данной модели генератора. Стоит отметить, что с такой нагрузкой установка без критических последствий может работать очень непродолжительное время – в некоторых случаях это секунды, иногда 1-2 минуты. В то же время реальная, или номинальная мощность несколько ниже максимального показателя. Для ее расчета необходим коэффициент мощности cos φ. Этот показатель определяется отношением активной мощности к полной.
Отличия
Измерение активной силы происходит в киловаттах, а полной или номинальной — в киловольт амперах. Вольт ампер с киловольт ампером, будучи мощностной единицей тока, подсчитывается как произведение токовых амперных значений в электрической цепи и вольтовое напряжение на ее окончаниях. Ватт на киловатт является энергией, совершаемой за секунду, и равной одному джоулю. Измерение осуществляется при помощи силы постоянно действующей энергии при вольтовом напряжении.
Вам это будет интересно Устройство и принцип работы лампы накаливания
Обратите внимание! Только часть от мощности устройства участвует в момент совершения рабочей деятельности. Остальная же выходит наружу.
Чем отличаются величины
Пример
Допустим, в нашем распоряжении генератор с показателями мощности в 3 кВА и cos φ, равным 0,8. В таком случае номинальная мощность данной установки будет равна:
3 кВА х 0,8=2,4 (кВт)
Теперь можно понять, почему мощность может указываться в тех или иных единицах измерения, в ваттах (Вт) или Вольт Амперах (ВА). Некоторые производители, чтобы избавить потребителя от необходимости проведения вычислений, просто указывают в сопроводительной документации оба значения мощности – номинальной и максимальной. Встречаются также варианты, когда производителем указывается только одна из мощностей и приводится значение коэффициента мощности. Некоторые недобросовестные компании могут скрывать коэффициент мощности от потребителя. Это делается с целью выдать генератор за более мощную, чем на самом деле, установку.
Единицы измерения мощности
1 Вт (ватт) — мощность тока в 1 А (ампер) в проводнике, между концами которого поддерживается напряжение 1 В (вольт).
Прибор для измерения мощности электрического тока называется ваттметр. Также формула мощности тока позволяет определять мощность с помощью вольтметра и амперметра.
Внесистемная единица мощности — кВт (киловатт), ГВт (гигаватт), мВт (милливатт) и др. С этим связаны и некоторые внесистемные единицы измерения работы, которые часто используют в быту, например (киловатт·час). Поскольку 1кВт = 103Вт, а 1ч = 3600с, то
1кВт·ч = 103Вт·3600с = 3,6·106Вт·с = 3,6·106Дж.
Учет вида нагрузки
Для бытовых электроприборов характерны два вида нагрузки:
- Активная;
- Реактивная.
Активная (омическая) нагрузка потребляется приборами, которые преобразуют получаемую энергию в тепло. Это электрическая плита, утюг, фен, калориферы и т.д. Реактивную нагрузку потребляют остальные электроприборы, преобразующие в тепло только незначительную часть энергии. Основная часть потребляемой энергии используется с другой целью. Примерами таких приборов могут быть холодильник, пылесос, телевизор, компьютер и т.д.
Если вам нужна помощь в выборе мощности генератора для вашего дома, производственного цеха или любого другого объекта, обратитесь за квалифицированной консультацией к нашим специалистам.
Перевод кВА в кВТ и наоборот
Если говорить обычным языком, отличие квт от ква в том, что кВт является полезной, а кВА полной мощностью. Согласно следующему примеру перевода значений кВА-20%=кВт и 1=0,8 кВт. Для перевода ампера в квт необходимо от первого значения вычесть двадцать процентов. В итоге выйдет показатель, имеющий малую погрешность. Например, если бытовой стабилизатор обладает мощностью 15, то чтобы вычислить киловатты, необходимо это значение перемножить на 0,8 или же отнять от него 20%. Потом можно все пересчитать, используя онлайн-конвертеры. В итоге необходимо действовать по простой формуле:
P=S * Сosf, где P является активной мощностью, S-полной силой, Сos f мощностным коэффициентом.
Формула перевода
Для обратного действия и вычисления киловольт, к примеру, на портативном генераторе 10 киловатт необходимо поделить это значение на 0,8, согласно приведенной ниже формуле:
S=P/ Сos f, где S считается полной мощностью, P активной силой, а Сos f мощностным коэффициентом. Более подробная справочная информация дана в любом физическом учебном пособии, в том числе и ответ на вопрос, как мощность трансформатора 1000 ква перевести в кВт.
Формула перевода кВТ в кВА
Стоит отметить, что наиболее часто встречающимися расшифровками мощностного коэффициента являются следующие значения: 1 является оптимальным значением, 0,95 хорошим, 0,90 — удовлетворительным, 0,80 средним, 0,70 низким и 0,60 плохим. Поэтому силу трансформатора 1000 ква перевести в киловатты не составит труда.
Мощностный коэффициент значения
Отвечая на вопрос, какая у киловатт и киловольт разница, можно сказать, что это две разные величины. В первом случае это единица измерения полной мощности, а во втором только активной. Разница их проявляется в работе электрического оборудования, несмотря на возможную схожесть в написании величин.
Калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля
Мощность — важный технический параметр двигателя внутреннего сгорания. Он влияет на динамику разгона, на размер максимальной скорости и на эластичность мотора. Также он влияет на размер транспортного налога, который обязан платить практически каждый автомобилист.
Чтобы узнать силу своего движка, Вам понадобятся специальные формулы и методики подсчета. Также Вам может помочь калькулятор расчета мощности двигателя автомобиля, который представлен ниже в нашей статье.
- Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
- Расчет через крутящий момент
- Что такое крутящий момент
- Как высчитываются обороты двигателя
- Расчет мощности по объему двигателя
- Расчет по расходу воздуха
- Расчет по массе и времени разгона от нуля до сотни
- Расчет по производительности форсунок
- Расчет по лошадиным силам
- Чему равна лошадиная сила в машине
Расчет мощности двигателя: методики и необходимые формулы
Мощность движка — это энергия, которая образуется внутри ДВС во время его работы. Этот показатель является ключевым для любого автомобиля, а при выборе машины на него ориентируется многие автомобилисты. Определить его можно различными способами. Перечислим основные методики:
- Через обороты и крутящий момент.
- По объему ДВС.
- По расходу воздуха.
- По массе и времени разгона до 100 километров в час.
- По производительности впрыскивающих форсунок.
Главной единицей измерения мощности являются ватты, однако иногда этот показатель выражают с помощью лошадиных сил. Между этими единицами измерения есть простая зависимость, поэтому при необходимости, лошадиные силы, можно легко преобразовать в ватты (и наоборот).
В нашей статье, мы рассмотрим основные формулы определения мощности, а также узнаем, как перевести лошадиные силы в ватты.
Расчет через крутящий момент
Этот способ подсчета является основным. Для измеерения мощности нужно знать два технических параметра — крутящий момент и обороты движка. Поэтому подсчет осуществляется в два этапа.
Что такое крутящий момент
Крутящий момент — это сила, которая воздействует на твердое тело при вращении. Чем выше этот показатель, тем мощнее будет движок Вашего транспортного средства. Для подсчета крутящего момента используется следующая формула:
Расшифровывается формула следующим способом:
- КМ — это крутящий момент.
- О — общий объем двигателя, выраженный в литрах.
- Д — давление в камере сгорания, выраженное в МПа.
- 0,0126 — поправочный коэффициент.
Как высчитываются обороты двигателя
Для подсчета рабочей мощности, нам понадобится не только крутящий момент, но и обороты движка. Если говорить простым языком, то обороты — это скорость вращения коленчатого вала двигателя. Зависимость здесь тоже прямая — чем выше будет скорость вращения, тем мощнее и производительнее будет Ваш автомобиль.
Для подсчета мощности через обороты, используется следующая формула:
- КМ — это крутящий момент (формулу для его расчета можно найти в предыдущем пункте).
- ОД — обороты движка (выражаются в количестве оборотов в секунду).
- 9549 — поправочный коэффициент.
Обратите внимание, что данная формула подходит для подсчета максимальной мощности двигателя.
К сожалению, во время работы двигателя внутреннего сгорания, часть мощности «съедается» некоторыми элементами автомобиля (трансмиссией, раздаточной коробкой, кондиционером и так далее).
Поэтому по факту реальный показатель силы движка будет меньше на 10-15% в зависимости от типа автомобиля и характера его эксплуатации в данный момент.
Расчет мощности по объему двигателя
Внимательный читатель наверняка обратил внимание, что первую формулу можно напрямую подставить во вторую, чтобы упростить подсчеты. Мощность в таком случае можно выразить следующим образом:
М = (КМ x ОД)/9549 = (О x Д x ОД)/(9549 x 0,0126) = (О x Д x ОД)/120,3.
Расшифровка у этой формулы будет стандартной:
- О — объем двигателя.
- Д — давление в камере сгорания.
- ОД — обороты.
- 120,3 — новый поправочный коэффициент.
Обратите внимание, что давление в камере сгорания (переменная Д) в случае стандартного бензинового мотора обычно находится в пределах от 0,8 до 0,85 МПа. В случае усиленного форсированного движка это показатель будет составлять 0,9 МПа, в случае дизеля — от 1 до 2 МПа.
Расчет по расходу воздуха
Если на Вашем автомобиле установлен бортовой компьютер и вспомогательные датчики, то определить мощность можно также по расходу воздуха.
