ในหน้านี้
ในการแปลงวัตต์เป็นแอมป์ คุณจำเป็นต้องทราบแรงดันไฟฟ้าและระบบไฟฟ้า เลือก ดีซี, AC เฟสเดียว, หรือ AC สามเฟสแบบสมดุล ในเครื่องคำนวณ จากนั้นใส่ค่ากำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้าที่ทราบ สำหรับโหลด AC ให้ใส่ค่าตัวประกอบกำลังที่ระบุไว้ในข้อมูลอุปกรณ์หรือเอกสารประกอบโครงการด้วย.
ความสัมพันธ์หลักสามประการคือ:
| ระบบไฟฟ้า | สูตรการแปลงวัตต์เป็นแอมป์ | แรงดันไฟฟ้าที่ต้องระบุ |
|---|---|---|
| ดีซี | I = P / V |
แรงดันไฟฟ้า DC ที่ตกคร่อมโหลด |
| ไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียว | I = P / (V × PF) |
แรงดัน RMS ที่ตกคร่อมโหลด |
| Balanced three-phase AC | I = P / (√3 × VLL × PF) |
แรงดันไฟฟ้า RMS ระหว่างเฟส |
ที่ซึ่ง:
ฉันคือกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมป์ (A);พีคือค่ากำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์ (W);วีคือแรงดันไฟฟ้า DC หรือแรงดันไฟฟ้าเฟสเดียวในหน่วยโวลต์ (V);VLLคือแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับแบบเฟสต่อเฟส;ตัวประกอบกำลัง (PF)คือตัวประกอบกำลังไฟฟ้า AC ซึ่งแสดงค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1.
ค่าวัตต์เพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอต่อการกำหนดค่าแอมป์ กำลังไฟฟ้าที่เท่ากันจะดึงกระแสสูงขึ้นเมื่อแรงดันไฟฟ้าต่ำลง และโหลด AC ที่มีตัวประกอบกำลังไฟฟ้าต่ำกว่าจะดึงกระแสสูงขึ้นสำหรับกำลังไฟฟ้าจริงที่เท่ากัน.
วิธีใช้เครื่องคำนวณวัตต์เป็นแอมป์
- เลือก DC, AC หนึ่งเฟส หรือ AC สามเฟส.
- เลือกค่าวัตต์และค่าโวลต์เป็นปริมาณที่ทราบค่าสองค่า.
- ป้อนค่ากำลังไฟฟ้าจริง แปลงกิโลวัตต์เป็นวัตต์โดยการคูณด้วย 1,000 หากช่องป้อนข้อมูลถูกตั้งค่าเป็นวัตต์.
- ป้อนแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน สำหรับการคำนวณแบบสามเฟส ให้ใช้แรงดันไฟฟ้าแบบเฟสต่อเฟส.
- ป้อนค่าตัวประกอบกำลังที่ระบุของอุปกรณ์สำหรับโหลด AC.
- อ่านผลลัพธ์ปัจจุบันและค่าทดแทนที่แสดงผลก่อนที่จะนำไปใช้ในการคำนวณอื่น.
ผลลัพธ์ที่ได้คือกระแสไฟฟ้าสภาวะคงตัวที่คำนวณได้สำหรับเงื่อนไขที่ป้อนเข้า ไม่ใช่ค่าพิกัดกระแสของสายไฟ พิกัดของเซอร์กิตเบรกเกอร์ พิกัดของคอนแทคเตอร์ หรือกระแสขณะสตาร์ทมอเตอร์โดยอัตโนมัติ.
อธิบายสูตรการคำนวณวัตต์เป็นแอมป์
การคำนวณวัตต์เป็นแอมป์สำหรับ DC
สำหรับโหลด DC:
I = P / Vโหลด DC ขนาด 480 W ที่ทำงานที่แรงดัน 24 V จะใช้กระแส:
I = 480 / 24 = 20 Aความสัมพันธ์นี้สอดคล้องกับระบบหน่วยระหว่างประเทศ: สถาบันมาตรฐานและเทคโนโลยีแห่งชาติ (NIST) ระบุว่าหนึ่งโวลต์เท่ากับหนึ่งวัตต์ต่อหนึ่งแอมแปร์.
การแปลงวัตต์เป็นแอมแปร์สำหรับไฟฟ้า AC เฟสเดียว
สำหรับโหลดไฟฟ้า AC เฟสเดียวที่ใช้กำลังไฟฟ้าจริง:
I = P / (V × PF)โหลดเฟสเดียวขนาด 1,500 W ที่ทำงานที่แรงดัน 230 V และมีตัวประกอบกำลังระบุไว้ที่ 0.90 จะดึงกระแสไฟฟ้าเท่ากับ:
I = 1,500 / (230 × 0.90) = 7.25 Aหากโหลดเป็นแบบตัวต้านทานบริสุทธิ์และตัวประกอบกำลังมีค่าเป็น 1 จะลดรูปสมการได้เป็น I = P / V. อย่าสมมติตัวประกอบกำลังสำหรับมอเตอร์ ไดรฟ์ แหล่งจ่ายไฟ หรือโหลดที่ไม่ใช่ตัวต้านทานอื่น ๆ เมื่อมีข้อมูลจากผู้ผลิตระบุไว้.
การแปลงวัตต์เป็นแอมแปร์สำหรับไฟฟ้าสามเฟส
สำหรับโหลดไฟฟ้า AC สามเฟสแบบสมดุลที่ใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส:
I = P / (√3 × VLL × PF)โหลดไฟฟ้าสามเฟสแบบสมดุลขนาด 15 kW ที่แรงดันไฟฟ้า 400 V และตัวประกอบกำลัง 0.90 จะดึงกระแสไฟฟ้าดังนี้:
I = 15,000 / (√3 × 400 × 0.90) = 24.06 Aผลลัพธ์ที่ได้คือประมาณ 24.1 A ในแต่ละสาย, ไม่ใช่ 24.1 A ที่แบ่งกันในสามตัวนำ สูตรนี้สมมติให้เป็นโหลดแบบสมดุลและแรงดันไฟฟ้าระหว่างเฟส สำหรับระบบที่ไม่สมดุล ให้คำนวณหรือวัดกระแสเฟสแต่ละเฟสแยกกัน.
กระแสนิวทรัล, ความไม่สมดุลของโหลด, และฮาร์มอนิกอันดับสาม
การคำนวณวัตต์เป็นแอมป์นี้ให้ค่ากระแสสายที่สมดุลจากกำลังไฟฟ้าจริงรวม โดยไม่ได้คำนวณกระแสนิวทรัล ในระบบสามเฟสสี่สาย โหลดระหว่างเฟสกับนิวทรัลที่ไม่สมดุลจะทำให้เกิดกระแสนิวทรัลที่ความถี่พื้นฐานเท่ากับผลรวมเวกเตอร์ของกระแสทั้งสามเฟส.
โหลดไฟฟ้ากระแสสลับแบบไม่เป็นเชิงเส้น (Nonlinear single-phase loads) จำเป็นต้องมีการตรวจสอบเพิ่มเติม แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง (switch-mode power supplies) อุปกรณ์คอมพิวเตอร์ และไดรเวอร์ LED บางชนิด จะดึงกระแสไฟฟ้าที่มีความเพี้ยนซึ่งประกอบด้วย ฮาร์มอนิกอันดับที่สาม (triplen harmonics)—โดยเฉพาะลำดับที่ 3, 9 และ 15 ส่วนประกอบฮาร์มอนิกซีโร่ซีเควนซ์เหล่านี้สามารถรวมกันในสาย N ที่ใช้งานร่วมกันแทนที่จะหักล้างกัน ดังนั้นกระแสในสาย N อาจเข้าใกล้หรือเกินกว่ากระแสในแต่ละเฟสภายใต้การรวมโหลดบางรูปแบบ.
อย่าประเมินกระแสในสาย N จากค่าวัตต์รวม ค่าตัวประกอบกำลังเฉลี่ย หรือค่าความเพี้ยนฮาร์มอนิกรวมเพียงอย่างเดียว การประเมินที่แม่นยำต้องอาศัยขนาดและมุมของกระแสที่แยกตามเฟส การวัดค่าฮาร์มอนิก หรือการศึกษาคุณภาพไฟฟ้าที่เหมาะสม ให้ตรวจสอบแต่ละเฟสและสาย N ด้วยเครื่องมือวัดแบบ true-RMS และใช้ VIOX เครื่องคำนวณฮาร์มอนิกและ THD (Harmonic and THD Calculator) สำหรับการคัดกรองฮาร์มอนิกเบื้องต้น เครื่องคำนวณนี้ไม่สามารถทดแทนการวิเคราะห์กระแสในสาย N แบบแยกเฟสได้.
สำหรับคำอธิบายเชิงลึกเกี่ยวกับนิยามของแรงดันไฟฟ้าและความสัมพันธ์ของเฟส โปรดดูคู่มือของ VIOX เรื่อง ระบบไฟฟ้าหนึ่งเฟสและสามเฟส.
ตารางแปลงค่าวัตต์เป็นแอมป์ทั่วไป
ตารางเหล่านี้เป็นข้อมูลอ้างอิงด่วน ไม่ใช่พิกัดอุปกรณ์ ค่าต่างๆ ถูกปัดเศษเป็นทศนิยมสองตำแหน่ง.
การแปลงวัตต์เป็นแอมป์สำหรับ DC ที่ 12 V, 24 V และ 48 V
| กำลังไฟฟ้า | 12 V DC | 24 V DC | 48 V DC |
|---|---|---|---|
| 100 W | 8.33 A | 4.17 A | 2.08 A |
| 500 W | 41.67 A | 20.83 A | 10.42 A |
| 1,000 W | 83.33 A | 41.67 A | 20.83 A |
| 2,000 W | 166.67 A | 83.33 A | 41.67 A |
ตารางนี้แสดงกำลังไฟฟ้าที่จ่าย ณ แรงดันไฟฟ้า DC ที่ระบุ สำหรับการใช้งานแบตเตอรี่ คอนเวอร์เตอร์ หรืออินเวอร์เตอร์ อาจจำเป็นต้องมีการเผื่อค่าแยกต่างหากสำหรับประสิทธิภาพการแปลง ช่วงแรงดันไฟฟ้าขณะใช้งาน และความต้องการกระแสไฟฟ้าชั่วขณะ.
การแปลงวัตต์เป็นแอมป์สำหรับระบบไฟฟ้าเฟสเดียวที่ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเท่ากับ 1
| กำลังไฟฟ้า | 120 V AC | 230 V AC | 240 V AC |
|---|---|---|---|
| 500 W | 4.17 A | 2.17 A | 2.08 A |
| 1,000 W | 8.33 A | 4.35 A | 4.17 A |
| 1,500 W | 12.50 A | 6.52 A | 6.25 A |
| 2,000 W | 16.67 A | 8.70 A | 8.33 A |
| 3,000 W | 25.00 A | 13.04 A | 12.50 A |
ค่าเหล่านี้ใช้ได้เฉพาะที่ PF = 1. ตัวอย่างเช่น 1,000 W ที่ 120 V และ PF = 0.80 นี่ 1,000 / (120 × 0.80) = 10.42 A ไม่ใช่ 8.33 A.
การคำนวณวัตต์เป็นแอมป์สำหรับระบบไฟฟ้าสามเฟสแบบสมดุลที่ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเท่ากับ 1
| กำลังไฟฟ้า | 208 V | 400 โวลต์ | 415 V | 480 V |
|---|---|---|---|---|
| 1 kW | 2.78 A | 1.44 A | 1.39 A | 1.20 A |
| 5 kW | 13.88 A | 7.22 A | 6.96 A | 6.01 A |
| 10 kW | 27.76 A | 14.43 A | 13.91 A | 12.03 A |
| 15 kW | 41.64 A | 21.65 A | 20.87 A | 18.04 A |
ค่าเหล่านี้เป็นค่าที่เหมาะสมที่สุด PF = 1 สำหรับค่าอ้างอิงโดยใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับสาย ให้กรอกค่าตัวประกอบกำลังที่ระบุลงในเครื่องคำนวณสำหรับโหลด AC จริง.
วิธีที่ตัวประกอบกำลังส่งผลต่อผลลัพธ์ของกระแสไฟฟ้า
ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์ต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏในหน่วยโวลต์-แอมแปร์ ตัวประกอบกำลังที่ต่ำกว่าหมายความว่าระบบต้องนำกระแสไฟฟ้ามากขึ้นเพื่อส่งกำลังไฟฟ้าจริงเท่าเดิมที่แรงดันไฟฟ้าเท่าเดิม.
พิจารณาโหลดเฟสเดียวขนาด 5,000 W ที่แรงดันไฟฟ้า 230 V:
| ตัวประกอบกำลัง | กระแสไฟฟ้าที่คำนวณได้ |
|---|---|
| 1.00 | 21.74 A |
| 0.90 | 24.15 A |
| 0.80 | 27.17 A |
ค่าวัตต์จะไม่เปลี่ยนแปลงในการเปรียบเทียบนี้ แต่กำลังไฟฟ้าปรากฏและกระแสไฟฟ้าจะเปลี่ยนไป ให้ใช้ค่าตัวประกอบกำลังที่วัดได้หรือที่ผู้ผลิตระบุไว้เมื่อเป็นไปได้ การใช้ค่าเริ่มต้นทั่วไปอาจทำให้ได้ผลลัพธ์ที่คลาดเคลื่อน โดยเฉพาะอย่างยิ่งกับมอเตอร์, อินเวอร์เตอร์ (variable-frequency drives), วงจรเรียงกระแส, ไดรเวอร์ LED และแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง (switched-mode power supplies).
สำหรับการแปลงค่าที่เริ่มต้นด้วย kW หรือ kVA ให้ใช้ VIOX เครื่องคำนวณ kW, kVA และแอมป์.
เมื่อประสิทธิภาพเป็นส่วนหนึ่งของการคำนวณ
ประสิทธิภาพไม่จำเป็นต้องอยู่ในสูตรการคำนวณวัตต์เป็นแอมป์ทุกสูตร ก่อนอื่นให้พิจารณาก่อนว่าค่าวัตต์ที่ระบุนั้นหมายถึงอะไร.
| ค่ากำลังไฟฟ้าที่ใช้งานได้ | ความหมาย | วิธีการคำนวณ |
|---|---|---|
| กำลังไฟฟ้าขาเข้าเป็นวัตต์ | กำลังไฟฟ้าจริงที่อุปกรณ์ดึงมาใช้งานแล้ว | ห้ามนำไปหารด้วยค่าประสิทธิภาพอีกครั้ง |
| กำลังวัตต์ทางกลขาออกหรือกำลัง kW ที่เพลาของมอเตอร์ | กำลังขาออกที่ใช้งานได้จริงหลังจากหักการสูญเสียภายในแล้ว | หารด้วยค่าประสิทธิภาพเพื่อประมาณค่ากำลังไฟฟ้าขาเข้า |
| กระแสไฟฟ้าตามป้ายชื่อ (Nameplate current) | กระแสไฟฟ้าพิกัดของผู้ผลิตภายใต้สภาวะที่กำหนด | ควรใช้ค่านี้สำหรับการเลือกอุปกรณ์ขั้นสุดท้าย |
หากมอเตอร์มีการระบุพิกัดด้วยกำลังกลขาออก การประมาณค่ากระแสไฟฟ้าขาเข้าสำหรับระบบสามเฟสที่สมดุลคือ:
I = Pout / (√3 × VLL × PF × η)ที่ไหน η คือค่าประสิทธิภาพที่แสดงตั้งแต่ 0 ถึง 1 สมการนี้ใช้สำหรับประมาณการกระแสใช้งานพิกัด ไม่ได้ใช้ทำนายกระแสขณะสตาร์ท เมื่อป้ายชื่อมอเตอร์ระบุค่ากระแสสำหรับแรงดันและการต่อใช้งานจริง ให้ใช้ค่าดังกล่าวในการเลือกขั้นสุดท้ายแทนการใช้การคำนวณทั่วไปมาแทนที่.
VIOX ข้อมูลอ้างอิงสูตรทางไฟฟ้า ให้สมการเพิ่มเติมสำหรับการคำนวณตู้ไฟฟ้าแรงดันต่ำ.
เหตุใดแอมป์ที่คำนวณได้จึงอาจแตกต่างจากกระแสที่วัดได้หรือที่ระบุบนป้ายชื่อ
การแปลงค่าที่ถูกต้องตามหลักคณิตศาสตร์ยังคงอาจแตกต่างจากกระแสที่วัดได้จริงในหน้างาน เนื่องจากข้อมูลนำเข้าหรือสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน โปรดตรวจสอบ:
- แรงดันไฟฟ้าจริง: แรงดันไฟฟ้าจ่ายอาจแตกต่างจากค่าพิกัดปกติ.
- โหลดจริง: อุปกรณ์อาจทำงานต่ำกว่าหรือสูงกว่าจุดเอาต์พุตที่สันนิษฐานไว้.
- ปัจจัยกำลัง: ค่าดังกล่าวสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตามโหลดและโหมดการควบคุม.
- อให้เกิดประสิทธิภาพ: เครื่องจักรที่กำหนดพิกัดเอาต์พุตจำเป็นต้องมีค่าประสิทธิภาพ และค่าประสิทธิภาพจะไม่คงที่ในทุกจุดของโหลด.
- ความสมดุลของเฟส: สมการสามเฟสมาตรฐานตั้งอยู่บนสมมติฐานของโหลดที่สมดุล.
- ความผิดเพี้ยนของรูปคลื่น: อุปกรณ์แบบนอนลิเนียร์อาจจำเป็นต้องใช้การวัดค่าแบบ true-RMS และข้อมูลจากผู้ผลิต.
- การโหลดที่สายนิวทรัล: ในระบบสามเฟสสี่สาย ความไม่สมดุลของเฟสและฮาร์มอนิกอันดับสามจากโหลดไม่เชิงเส้นแบบเฟสต่อสายกลางอาจทำให้เกิดกระแสในสายกลาง ซึ่งสูตรกระแสสายแบบสมดุลไม่สามารถแสดงค่าได้.
- กระแสขณะเริ่มเดินเครื่องหรือกระแสกระชาก: สมการกำลังไฟฟ้าในสภาวะคงตัวไม่สามารถคำนวณค่าชั่วขณะของมอเตอร์ หม้อแปลง หรือโหลดอิเล็กทรอนิกส์ได้.
ใช้มิเตอร์ที่เหมาะสมและขั้นตอนการวัดที่ปลอดภัยเมื่อต้องการทราบกระแสใช้งานจริง โดยบันทึกประเภทระบบ แรงดันไฟฟ้า สภาวะโหลด ตัวประกอบกำลัง และวิธีการวัดควบคู่ไปกับผลลัพธ์ด้วย.
กระแสที่คำนวณได้ไม่ใช่ขนาดของเซอร์กิตเบรกเกอร์หรือสายเคเบิล
กระแสที่แปลงค่ามาเป็นเพียงข้อมูลส่วนหนึ่งสำหรับการคัดเลือกอุปกรณ์ ไม่ใช่พิกัดสุดท้าย การเลือกสายเคเบิลยังขึ้นอยู่กับวัสดุตัวนำ ฉนวน วิธีการติดตั้ง อุณหภูมิโดยรอบ การจัดกลุ่ม ขีดจำกัดของขั้วต่อ แรงดันตก และกฎการเดินสายที่เกี่ยวข้อง ส่วนการเลือกเซอร์กิตเบรกเกอร์ยังต้องขึ้นอยู่กับลักษณะการทริป พิกัดการตัดกระแสลัดวงจร กระแสขณะเริ่มเดินเครื่อง การป้องกันสายเคเบิล การประสานสัมพันธ์ แรงดันระบบ จำนวนขั้ว และมาตรฐานผลิตภัณฑ์ที่เกี่ยวข้องด้วย.
ดำเนินการออกแบบต่อไปโดยแยกการตรวจสอบดังนี้:
- ประมาณการพิกัดกระแสของอุปกรณ์ป้องกันด้วย เครื่องคำนวณขนาดเซอร์กิตเบรกเกอร์.
- ตรวจสอบข้อกำหนดของตัวนำด้วย เครื่องคำนวณขนาดสายเคเบิล.
- ตรวจสอบเส้นทางที่เลือกด้วย เครื่องคำนวณแรงดันตก.
อย่าใช้ “กฎ 80%” แบบครอบจักรวาลกับทุกผลลัพธ์ ข้อกำหนดของโหลดต่อเนื่อง พิกัดของอุปกรณ์ และกฎการติดตั้งขึ้นอยู่กับตลาด รหัส มาตรฐานอุปกรณ์ และการใช้งานที่เกี่ยวข้อง.
คำถามที่ถูกถามบ่อย
1,000 วัตต์ คิดเป็นกี่แอมป์
ขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าและประเภทของระบบไฟฟ้า ที่ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าเท่ากับ 1 ค่า 1,000 W จะเท่ากับ 83.33 A ที่ 12 V DC, 8.33 A ที่ 120 V เฟสเดียว, 4.35 A ที่ 230 V เฟสเดียว หรือ 1.44 A ที่ 400 V สามเฟสแบบสมดุล หากตัวประกอบกำลังไฟฟ้า AC ต่ำกว่า 1 จะทำให้ค่ากระแสไฟฟ้าเพิ่มขึ้น.
ฉันสามารถแปลงวัตต์เป็นแอมป์โดยไม่ทราบค่าโวลต์ได้หรือไม่
จำนวนวัตต์ไม่สามารถกำหนดค่ากระแสไฟฟ้าได้ด้วยตัวมันเอง คุณจำเป็นต้องทราบแรงดันไฟฟ้า และสำหรับการแปลงค่ากำลังไฟฟ้าจริงของ AC คุณยังจำเป็นต้องทราบการจัดเรียงเฟสและตัวประกอบกำลังไฟฟ้าอีกด้วย.
ทำไมการแปลงวัตต์เป็นแอมป์ของระบบสามเฟสจึงใช้ค่า 1.732?
ค่า 1.732 เป็นค่าประมาณของ √3. ค่านี้ปรากฏขึ้นเมื่อมีการแสดงค่ากำลังไฟฟ้าทั้งหมดในระบบสามเฟสแบบสมดุลโดยใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายกับสายและกระแสไฟฟ้าในสาย.
ฉันควรนำประสิทธิภาพของมอเตอร์มารวมในการคำนวณวัตต์เป็นแอมป์หรือไม่?
ให้รวมค่าประสิทธิภาพเมื่อค่าวัตต์หรือกิโลวัตต์เป็นกำลังทางกลขาออก อย่าใส่ค่าซ้ำหากค่าวัตต์ที่ระบุไว้เป็นกำลังไฟฟ้าขาเข้าอยู่แล้ว ควรเลือกใช้ค่ากระแสไฟฟ้าที่ระบุบนแผ่นป้ายชื่อมอเตอร์เพื่อการเลือกใช้งานขั้นสุดท้าย.
ฉันจะแปลงค่าแอมป์กลับเป็นวัตต์ได้อย่างไร?
จัดเรียงสมการที่เกี่ยวข้องใหม่ สำหรับ DC, P = V × I. สำหรับ AC เฟสเดียว, P = V × I × PF. สำหรับ AC สามเฟสแบบสมดุล, P = √3 × VLL × I × PF.
