вар что это такое в электрике

Вар (реактивная мощность)

Электри́ческая мо́щность — физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии.

Единицей измерения в Международной системе единиц (СИ) является ватт (русское обозначение: Вт, международное: W).

Содержание

Мгновенная электрическая мощность

Мгновенной мощностью называется произведение мгновенных значений напряжения и силы тока на каком-либо участке электрической цепи.

Записывая вышеприведённые рассуждения, получаем:

Поскольку ток есть электрический заряд, протекающий по проводнику в единицу времени, то есть I = Q Δ t <\displaystyle I=<\frac <\Delta t>>> по определению, в результате получаем:

Полагая время бесконечно малым, можно принять, что величины напряжения и тока за это время тоже изменятся бесконечно мало. В итоге получаем следующее определение мгновенной электрической мощности:

Дифференциальные выражения для электрической мощности

Мощность, выделяемая в единице объёма, равна:

В случае изотропной среды в линейном приближении:

В случае наличия анизотропии (например, в монокристалле или жидком кристалле, а также при наличии эффекта Холла) в линейном приближении:

Мощность постоянного тока

Так как значения силы тока и напряжения постоянны и равны мгновенным значениям в любой момент времени, то мощность можно вычислить по формуле:

Для пассивной линейной цепи, в которой соблюдается закон Ома, можно записать:

Если цепь содержит источник ЭДС, то отдаваемая им или поглощаемая на нём электрическая мощность равна:

Если ток внутри ЭДС противонаправлен градиенту потенциала (течёт внутри ЭДС от плюса к минусу), то мощность поглощается источником ЭДС из сети (например, при работе электродвигателя или заряде аккумулятора), если сонаправлен (течёт внутри ЭДС от минуса к плюсу), то отдаётся источником в сеть (скажем, при работе гальванической батареи или генератора). При учёте внутреннего сопротивления источника ЭДС выделяемая на нём мощность p = I 2 ⋅ r <\displaystyle p=I^<2>\cdot r> прибавляется к поглощаемой или вычитается из отдаваемой.

Мощность переменного тока

В цепях переменного тока формула для мощности постоянного тока может быть применена лишь для расчёта мгновенной мощности, которая сильно изменяется во времени и для большинства простых практических расчётов не слишком полезна непосредственно. Прямой расчёт среднего значения мощности требует интегрирования по времени. Для вычисления мощности в цепях, где напряжение и ток изменяются периодически, среднюю мощность можно вычислить, интегрируя мгновенную мощность в течение периода. На практике наибольшее значение имеет расчёт мощности в цепях переменного синусоидального напряжения и тока.

Активная мощность

P = 1 T ∫ 0 T p ( t ) d t <\displaystyle P=<\frac <1>>\int \limits _<0>^p(t)dt> .

В теории длинных линий (анализ электромагнитных процессов в линии передачи, длина которой сравнима с длиной электромагнитной волны) полным аналогом активной мощности является проходящая мощность, которая определяется как разность между падающей мощностью и отражённой мощностью.

Реактивная мощность

Физический смысл реактивной мощности — это энергия, перекачиваемая от источника на реактивные элементы приёмника (индуктивности, конденсаторы, обмотки двигателей), а затем возвращаемая этими элементами обратно в источник в течение одного периода колебаний, отнесённая к этому периоду.

Синхронные генераторы, установленные на электрических станциях, могут как производить, так и потреблять реактивную мощность в зависимости от величины тока возбуждения, протекающего в обмотке ротора генератора. За счёт этой особенности синхронных электрических машин осуществляется регулирование заданного уровня напряжения сети. Для устранения перегрузок и повышения коэффициента мощности электрических установок осуществляется компенсация реактивной мощности.

Применение современных электрических измерительных преобразователей на микропроцессорной технике позволяет производить более точную оценку величины энергии, возвращаемой от индуктивной и ёмкостной нагрузки в источник переменного напряжения.

Полная мощность

Векторная зависимость между полной, активной и реактивной мощностью выражается формулой:

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому полная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Комплексная мощность

Мощность, аналогично импедансу, можно записать в комплексном виде:

Измерения

Потребление мощности некоторыми электроприборами

Значения потребляемой электрической мощности некоторых потребителей

Электрический прибор	Мощность,Вт
Лампочка фонарика	1
Сетевой роутер, хаб	10…20
Системный блок ПК	100…1700
Системный блок сервера	200…1500
Монитор для ПК ЭЛТ	15…200
Монитор для ПК ЖК	2…40
Лампа люминесцентная бытовая	5…30
Лампа накаливания бытовая	25…150
Холодильник бытовой	15…700
Электропылесос	100… 3000
Электрический утюг	300…2 000
Стиральная машина	350…2 000
Электрическая плитка	1000…2000
Сварочный аппарат бытовой	1000…5500
Двигатель лифта невысокого дома	3 000…15 000
Двигатель трамвая	45 000…75 000
Двигатель электровоза	650 000
Электродвигатель шахтной подъёмной машины	1 000 000…5 000 000
Электродвигатель прокатного стана	6 000 000…32 000 000

Выходная мощность

Измеряется как долговременная ( RMS [en] ), так и кратковременная (PMO, PMPO) мощности, способные отдавать усилителями мощности.

Источник

Вар (единица мощности)

Смотреть что такое «Вар (единица мощности)» в других словарях:

вар (единица реактивной мощности) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN varvolt ampere reactiveVAR … Справочник технического переводчика

Вар — Вар многозначное слово: Вар древнее название сбитня, старинного русского горячего напитка. Вар (вещество) легкоплавкое смолистое вещество, нерастворимое в воде. Вар крутой кипяток. Вар металлическая бочка для… … Википедия

вар — а ( у); м. 1. Состав из варёной смолы с примесями (воска, серы, сала и т.п.), применяемый в ремёслах, строительстве и т.п. Сапожный вар (предназначенный для натирания дратвы). Садовый вар (особый состав со смолой для замазывания ран на деревьях) … Энциклопедический словарь

ВАР (в физике) — ВАР (вольт ампер реактивный), единица реактивной мощности переменного тока; обозначается вар. Отличается от ватта (см. ВАТТ) множителем sin j, где j сдвиг фаз между напряжением и током в цепи … Энциклопедический словарь

Вар — Единица реактивной мощности в СИ … Словарь мер

Вар — I Публий Квинтилий (Publius Quintilius Varus) (около 53 до н. э. 9 н. э.), римский политический деятель и полководец. Консул 13 до н. э., легат в Сирии 7 6 до н. э. Будучи с 5 н. э. наместником провинции Германия, В. своими… … Большая советская энциклопедия

ВАР — (вольт ампер реактивный), единица реактивной мощности перем. тока; обозначается вар. Отличается от ватта множителем sin ф(фи), где ф угол сдвига фаз между векторами напряжения и тока … Естествознание. Энциклопедический словарь

ВАН-ДЕР-ВААЛЬСОВЫ СИЛЫ — распространённое назв. сил межмолекулярного взаимодействия. ВАР (вольт ампер реактивный, ВАр), единица СИ реактивной мощности переменного (синусоидального) электрич. тока. 1 ВАр равен реактивной мощности при действующих значениях электрич.… … Физическая энциклопедия

Вольт-ампер — единица полной мощности переменного тока, обозначается в·а или VA. Полная мощность переменного тока определяется как произведение действующих значений тока в цепи (в Амперах) и напряжения на её зажимах (в Вольтах). Действующие значения… … Большая советская энциклопедия

Источник

Вольт-ампер

Вольт-ампер (обозначается В·А или V·A) — единица измерения электрической мощности в системе Международной системе единиц (СИ), эквивалентная ватту (Вт). Используется в качестве единицы измерения величины полной мощности переменного тока.

Полная мощность переменного тока определяется как произведение действующего значения силы тока в цепи и действующего значения напряжения на её концах. Иногда полную мощность называют кажущейся, подчёркивая то обстоятельство, что эта мощность может не вся участвовать в совершении работы. Скорость совершения работы электрического тока равна активной мощности цепи и никогда не превышает полной мощности.

Полная мощность и активная мощность — разные физические величины, имеющие размерность мощности. Для того чтобы на маркировках электроприборов или в технической документации не требовалось лишний раз указывать, о какой мощности идёт речь, и при этом не спутать эти физические величины, в качестве единицы измерения полной мощности используют вольт-ампер вместо ватта. Форма записи единицы измерения В·А весьма удобна, поскольку отражает физический смысл величины полной мощности. В качестве единицы измерения активной мощности используется ватт.

Полная мощность имеет практическое значение, как величина, описывающая нагрузки, фактически налагаемые потребителем на элементы подводящей электросети (провода, кабели, распределительные щиты, трансформаторы, линии электропередачи), так как эти нагрузки зависят от потребляемого тока, а не от фактически использованной потребителем энергии. Именно поэтому номинальная мощность трансформаторов и распределительных щитов измеряется в вольт-амперах, а не в ваттах.

Широко используются производные единицы: киловольт-ампер (в профессиональной речи часто произносится просто «ква»), обозначаемый кВ·А (kV·A, кВА, kVA), мегавольт-ампер (в профессиональной речи «эмва»), обозначаемый МВ·А (MV·A, МВА, MVA).

Отношение активной мощности к полной мощности цепи называется коэффициентом мощности.

Примечания

Нередко единицу измерения вольт-ампер ошибочно отождествляют с физической величиной полной мощности, в результате чего говорят о вольт-ампере и ватте как о эквивалентных единицах, хотя правильно было бы говорить о различии физических величин. На самом деле, физическая величина и её размерность — разные понятия. Две физические величины могут иметь одинаковую размерность (то есть измеряться в одних единицах или единицах, отличающихся только безразмерным сомножителем), но иметь различный смысл. В эквивалентности вольт-ампера и ватта легко убедиться, если вспомнить, что отношение активной и полной мощностей есть безразмерная величина. Использование вольт-ампера для величины полной мощности является соглашением, принятым по соображениям удобства и наглядности.

Источник

Обзор вольтамперметра ВАР-М01-083

Технические характеристики

Измеритель данного типа является модульным аппаратом и соответственно устанавливается в распределительный щиток на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм. Для установки необходимо 35 мм свободного места на DIN-рейке, то есть два модульных места.

Основные характеристики вольтамперметра ВАР-М01-083:

Вольтамперметр ВАР-М01-083 не подлежит периодической поверке, он используется в электрических цепях для технологического контроля измеряемых величин. Заявленная производителем погрешность измерения: одна единица младшего разряда при измерении напряжения и две единицы — при измерении тока нагрузки.

Конструкция и принцип действия

Вольтамперметр ВАР-М01-083 конструктивно выполнен в пластмассовом корпусе. Крепление на DIN-рейку в щиток осуществляется при помощи специальных фиксаторов.

На лицевой стороне расположены два цифровых индикатора, на которых отображается действующее значение напряжения и тока на участке цепи, к которой подключен вольтамперметр. Также на лицевой части расположена кнопка для сброса параметров и выбора данных для отображения на индикаторе.

Сверху и снизу прибора расположены клеммы для подключения вольтамперметра к электросети. При установке данного устройства следует учитывать, что его клеммы конструктивно рассчитаны на подключение проводников сечением не более 2,5 кв. мм.

Вольтамперметр не требует дополнительного питания — он питается напрямую от измеряемой цепи. Цепи подключаются к клеммам, а ток измеряется бесконтактным способом — проводник цепи, в которой необходимо измерить нагрузку, пропускается через специальное отверстие, проходящее через корпус ВАРа.

Принцип работы вольтамперметра ВАР-М01-083 следующий. К клеммам питание поступает на встроенный вольтметр и на соответствующем световом индикаторе отображается действующее значение напряжения. При включении нагрузки ток протекает через проводник, пропущенный через встроенный трансформатор тока, который фиксирует значение нагрузки и отображается на втором индикаторе. Трансформатор тока работает независимо от направления тока, поэтому проводник для измерения может быть пропущен через отверстие любым способом — как снизу вверх, так и сверху вниз.

Кнопкой на лицевой панели можно просматривать дополнительную информацию. При одиночном нажатии отображается максимальное значение напряжения за время после сброса. При втором нажатии отображается минимальное значение, а при третьем нажатии отображается количество отключений за время после сброса данных. Сброс данных осуществляется посредством нажатия и удержания кнопки в течение пяти секунд.

При двойном нажатии кнопки отображается потребляемая мощность, при повторном двойном нажатии — ток нагрузки и напряжение.

Следует отметить, что при отсутствии нагрузки на индикаторе может показывать небольшое значение тока, обусловленное погрешностью устройства. Значения могут быть до 0,6 А и 0,1 Вт при измерении тока и мощности соответственно.

Область применения

Для чего нужен вольтамперметр ВАР-М01-083? Аппарат используется как вольтметр/амперметр в различных электрических цепях. Приведем несколько примеров применения данного устройства.

На промышленных предприятиях ВАР может устанавливаться в распределительных щитах для контроля нагрузки и напряжения на отходящих линиях, питающих оборудование, над режимом работы которого необходимо осуществлять контроль (электродвигатели различных приводов, станков, вентиляции, систем охлаждения).

На электрических станциях и подстанциях ампервольтметр может применяться для технологического контроля режима работы пуско-зарядных устройств аккумуляторных батарей, двигателей систем обдува силовых трансформаторов, насосов для принудительной циркуляции масла в трансформаторах.

В быту вольтамперметр используется для визуального контроля напряжения в домашней электропроводке и потребления мощности бытовыми электроприборами.

Вольтамперметр ВАР-М01-083 является исключительно средством контроля, поэтому для защиты от сверхтоков и перепадов напряжения должны быть установлены соответствующие защитные аппараты – реле напряжения и автоматический выключатель или дифавтомат, если необходимо обеспечить защиту участка электрической цепи от утечки тока. Для защиты от перепадов может использоваться модификация без индикатора на лицевой панели, например, многофункциональное устройство защиты УЗМ-51М.

Преимуществом использования ампервольтметра является возможность контроля тока нагрузки и подключаемой мощности, что позволяет контролировать включаемые электроприборы и тем самым избежать нежелательного обесточивания проводки. В случае питания проводки от генератора своевременный контроль нагрузки (мощности) предотвратит перегруз источника питания.

Установка и подключение

Рассмотрим, как подключить вольтамперметр ВАР-М01-083 к сети.

Необходимо помнить, что перед выполнением каких-либо работ в электрических цепях, необходимо обесточить тот участок электропроводки, где возможно прикосновение к токоведущим частям, находящимися под рабочим напряжением.

Для удобства подключения электрического аппарата перед его установкой необходимо подготовить и подключить необходимые цепи. Схема подключения вольтамперметра ВАР-М01-083 приведена в инструкции по эксплуатации, а также на самом устройстве. К клеммам А1 и А2 будет подключаться нулевой и фазный провод — эти проводники являются одновременно измерительной цепью и источником питания вольтамперметра.

Подготавливаем проводники сечением до 2,5 кв. мм и подключаем к источнику питания.

Также следует учитывать степень защиты устройства от негативных факторов окружающей среды (ГОСТ 14254-9). Сам корпус имеет степень защиты IP40, а с учетом клемм — IP20. То есть при установке в щиток открытым способом будет обеспечена степень защиты IP20, а если клеммы будут закрыты от негативных воздействий (например, при установке в пластиковом боксе), то будет обеспечена степень защиты IP40. Но в любом случае данное устройство не имеет защиты от воздействия влаги, в том числе и от образования конденсата. Поэтому при необходимости установки в условиях возможного воздействия влаги, электрический аппарат необходимо устанавливать в корпус электрического щитка, который обеспечит требуемую степень пылевлагозащиты.

На этом мы и заканчиваем обзор ВАР-М01-083. Надеемся, после прочтения статьи вам стало понятно, для чего нужен данный аппарат и как его подключить к сети!

Источник

Особенности единицы измерения мощности вольт-ампер

Вольт-ампер имеет русское обозначение — (В•А), а международное — (V•A) Это измерение мощности (P) в электрической цепи постоянного тока. Спецификация V•A также используется в цепях переменного тока, но она менее точна в этом приложении, потому представляет кажущуюся мощность, которая часто отличается от истинной, в связи с чем перед тем как правильно выбрать электрооборудование, нужно понимать, что измеряется в вольт амперах.

Суть явления

В цепи постоянного тока 1 VA является эквивалентом одного ватта (1 Вт). Мощность (P) (в ваттах) в цепи постоянного тока равна произведению напряжения (V) в вольтах и тока (I) в амперах:
P = VI

В цепи переменного тока мощность и V•A означают одно и то же, когда нет реактивного сопротивления. Оно вводится, когда цепь содержит индуктор или конденсатор. Поскольку большинство цепей переменного тока содержат реактивное сопротивление, значение V•A превышает фактическую рассеиваемую или подаваемую мощность в ваттах. Это может вызвать путаницу в спецификациях для блоков питания.

Например, источник питания может быть рассчитан на 600 V•A. Это не означает, что оно может выдавать 600 Вт, если оборудование не имеет реактивного сопротивления. В реальной жизни номинальная P источника питания составляет от 1/2 до 2/3 реального показателя V•A.

Важно! При покупке источника бесперебойного питания, для использования с электронным оборудованием, включая компьютеры, мониторы и другие периферийные устройства, нужно убедиться, что спецификации V•A для оборудования используются при определении минимальных номинальных значений для него. Показатель V•A номинально в 1,67 раза (167 %) больше потребляет мощности в ваттах.

Объект измерений

Для определения вольт-ампер (V•A) потребуется выполнить следующие измерения:

Постоянный ток (—) или DC, присущ процессу, когда он течет в одном направлении, например, фонарик с аккумулятором использует постоянный показатель. Переменный ток (

) или AC относится к процессам с переменным направлением движения электронов, в связи с чем он периодически меняет свое направление. В Северной Америке и Западной Японии это происходит 60 раз в секунду с частотой 60 Гц. В России, ЕС, в большей части Австралии, Южной Америки, Африки и Азии частота составляет 50 Гц.

Формула закона Ватта

Для преобразования этих величин используется формула закона Ватта:

Мощность (P) = Ток (I) х Напряжение (V),
то же в единицах измерения: ватт = ампер х вольт.
Чтобы найти усилители, используют формулу Ватта в обратном порядке и делят мощность на напряжение:
Ток (I) = Мощность (P) ÷ Напряжение (V)
I = 600 Вт : 120 В, тогда значение I = 5А

Обратите внимание! Когда специалисты оперируют большими размерностями P, они используют киловатты (кВт), 1 кВт=1000 Вт.

Как измерять в вольт-амперах мощность

Прежде чем преобразовывать вольтампер (V•A) в усилители, нужно понять, что это за измерения. Вольт-амперная характеристика является кажущейся мерой мощности, в то время как ампер является мерой тока.

Вольт-амперная характеристика

Таким образом, для преобразования между ними нужно использовать формулу:

Мощность = Напряжение × Ток
Используя формулу P в качестве отправной точки и изменив ее, можно выполнить перевод мощности в V•A:
I (A) = мощность (V•A) : напряжение (V)
Например, нужно рассчитать усилители для однофазной электрической цепи с P = 1800 V•A при 120 вольт.
I (А) = 1800 V•A : 120 вольтов
I (А) = 15 А

Таким образом, схема с 1800 VA кажущейся мощности при 120 вольт имеет номинальный I в 15 ампер.

Преобразование VA в ток для трехфазной электрической цепи немного отличается. Для расчета используют измененную трехфазную формулу.

I (А) = Мощность (V•A) : (√3 × Напряжение (V))

Для трехфазной электрической цепи I в амперах равен мощности в вольт-амперах, деленной на квадратный корень из трех.

Реактивная мощность в VAR

Например, нужно найти усилители для трехфазной электрической цепи с P=33 255 В при напряжении 480 В.

I (A) = 33 255 V•A : (√3 × 480 V)
I (A) = 33 255 V•A : 831,38 V
I (A) = 40 А
Можно увидеть, что цепь с кажущейся мощностью 33 255 V•A при 480 V будет иметь номинальный I = 40 А.

Перевод V•A в Ватты

Для правильного определения размера, например, источника питания важно понимать отличие ватт от вольт ампер. Реальная мощность, измеряемая в ваттах — это часть потребляемого потока энергии и связана с сопротивлением в электрической цепи. Примером этого является нить накала в лампочке.

Перевод вольт ампер

Реактивная мощность, измеряемая в VAR или «вольт ампер реактивный» — это часть потока P накопленной энергии. Накопленная энергия связана с наличием индуктивности и емкости в электрической цепи. Кажущаяся мощность измеряется в V•A, представляет собой математическую комбинацию реальной и реактивной P.

Геометрическое соотношение между кажущейся, реактивной и реальной мощностью определяется треугольником P. Математически реальная мощность (Вт) связана с кажущейся (V•A) с использованием числового отношения, называемого коэффициентом мощности (PF), который выражается в десятичной форме и имеет значение от 0 до 1,0. Для многих новых типов ИТ-оборудования, таких как компьютерные серверы, PF составляет 0,9 и выше. Для устаревших персональных компьютеров (ПК) — это значение может быть 0,60 — 0,75.

Поскольку многие типы оборудования рассчитаны на P в ваттах, важно учитывать PF при выборе размера ИБП. Если не принимать PF во внимание, можно уменьшить размер необходимого ИБП. Например, единица оборудования с мощностью 525 Вт и коэффициентом мощности 0.7, который нужно умножать на мощность, определяет минимальную мощность с нагрузкой 750 V•A.

750 V•A = 525 Вт / 0,7

Если ИБП рассчитан на 75%, то получится ИБП с номиналом 1000 V•A (750 ВА / 0,75 = 1000 V•A).

Ошибки при расчете V•A

Соотношения вольт ампер и ватт для определенных видов электроприборов и устройств, например, лампочки — идентично. Но когда разговор идет о компьютерах, показатели в ваттах и V•A будут отличаться, при этом V•A всегда будет большим или равным показателю в ваттах. Разрыв связан с коэффициентом мощности (PF), который разнится для устройств. Если его не учитывать, то при подборе элементов оборудования будет сделана ошибка и они не подойдут к основному устройству.

Если рассматривать выбор ИБП для персонального компьютера, а на паспортных данных номинал указан в voltamper — это затруднит подбор номинала во Вт. Когда нет точных показателей P, выполняют следующее — указанные на паспортной табличке данные по нагрузке принимают равными 60% от V•A показателя ИБП.

Дополнительная информация. Для того чтобы точнее установить данные, можно воспользоваться онлайн-калькулятором. Некоторые веб-сайты предоставляют пользователю необходимую P, если нажать на тип устройства, например, телевизор или настольный компьютер. На таких сайтах часто показаны графические диаграммы, по которым легко измерить V•A различных приборов, от холодильников до компьютеров.

Можно сделать вывод, что V•A важная характеристика для современных электрических приборов и оборудования. Если при покупке электроустройств этот показатель учитываться не будет, они будут работать в режиме перегруза, что приведет к преждевременному выходу их из строя.

Источник