Consumo eléctrico de la máquina

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Necesito saber cuánta electricidad usa una máquina en kW, por favor.

En la placa de información de la máquina indica: 460 voltios, 60 Hz, 161 amperios, y es una fase trifásica.

Tomé las lecturas de los voltios y amperios: Fase 1- 271 voltios y amp; 37.68 amperios Fase 2- 271 voltios y amp; 37.62 amperios Fase 3- 273 voltios y amp; 38 amperios

No puedo averiguar el Factor de energía para aplicar a la fórmula que estoy usando: kW = (voltios x amperios x factor de potencia x Sqrt 3) / 1,000

Sé que Factor de potencia = Potencia real / Potencia aparente, sin embargo, no puedo entender la potencia real. Creo que la potencia aparente es (460 x 161 x Sqrt 3) / 1,000 = 128.27 kVA?

¿Podría simplemente promediar las lecturas de voltaje y luego promediar las lecturas de amperaje para las 3 fases y luego hacer (Avg volt x Avg amp x Sqrt 3) / 1,000 para obtener la potencia real / real sin usar el Factor de potencia?

¿Son correctas mis suposiciones? ¿Puede alguien ayudarme a calcular el consumo eléctrico, por favor! Gracias

    
pregunta Berk

3 respuestas

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Sus suposiciones no son correctas. La placa de la máquina indica la tensión máxima y la corriente a plena carga. Pero en tus medidas la máquina está lejos de ser de plena carga.

Estás midiendo el voltaje de fase a neutro. Pero en la fórmula $$ P = \ sqrt 3 U_L I \ cdot PF $$ debe usar el voltaje de línea (de fase a fase).

Si está utilizando la tensión de fase a neutro, la fórmula se convierte en $$ P = 3U_fI · PF $$

El PF debe calcularse por $$ PF = cos \ theta $$ donde ángulo theta es la diferencia de fase entre voltaje y corriente. Necesitaría una sonda de corriente, una sonda de voltaje x100 y un osciloscopio para esta medida.

En su lugar, puede usar un vatímetro para realizar esta medida.

Si ninguno de estos instrumentos está disponible, podríamos seguir otro enfoque. Por lo que sé, no es algo estándar, sino una forma de hacerlo.

Hagamos $$ S = 3U_fI $$ para calcular la potencia aparente (letra S), en su caso es más o menos 30 kVA. Puede dibujarlo como un círculo de radio 30 (usando alguna escala, por ejemplo 1 cm = 1 kVA = 1 kW = 1 kvar). El eje x es la potencia activa (potencia real en W) mientras que el eje y es la potencia reactiva (en var). Esto es círculo azul en la figura. El punto de trabajo está en algún lugar del círculo, pero aún no sabemos dónde.

Substruiremosciertapotenciareactivadelsistemacolocando3condensadorescomoenlossiguientesesquemas:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Los condensadores modifican la Q total (potencia reactiva) pero no la P total (potencia activa o real) de todo el sistema visto por la red. El total de Q será ahora: $$ Q_ {new} = Q_ {old} -3 · U_f ^ 2 · 2 \ pi C · f $$

Si C = 100 uF, y f = 50 Hz (frecuencia de la red eléctrica que depende del país), entonces la nueva Q será $$ Q_ {new} = Q_ {old} -7 kvar $$

Por lo tanto, el nuevo punto de trabajo de todo el sistema (condensadores + máquina) está dentro del círculo rojo en la figura. Tiene el mismo radio que antes, pero se desplaza 7 kvar hacia abajo en el eje y.

Finalmente, tendrá que medir la nueva corriente con sus herramientas y calcular la nueva potencia aparente. $$ S '= 3U_f I $$

Habrá cambiado, y ahora es por ejemplo 26 kVA. Sea cual sea el valor de radio que tenga, lo dibujas y este será un círculo verde.

Finalmente, debes mirar la intersección entre el círculo verde y el ciclo rojo (punto A). Si observa las coordenadas del eje x de este punto, obtendrá la potencia real (o activa).

    
respondido por el Roger C.
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La mejor conjetura con datos hasta ahora es
Entrada de VA = Uf x (I1 + I2 + I3)
~ = 113A x 272V = 30.736 kVA.

Este es el límite superior para PF = 1.
Es probable que PF esté en el rango de 0,8 a 0,9, lo que da una potencia estimada de alrededor de 24 a 28 kW. Los medidores disponibles no le permiten determinar el ángulo de fase que se necesita para el cálculo de PF a partir de datos eléctricos solamente.

Si conoce la potencia mecánica, puede determinar el factor de potencia desde
  PF = Watt_out / VA en
Si no conoce la potencia de carga pero puede alterar de forma incremental la potencia, entonces puede determinar el PF para el cambio de carga delta. por ejemplo, si puede agregar 1 kW de carga de fricción y la entrada eléctrica aumenta en, por ejemplo, 1,2 kVA, luego PF para la cantidad incremental = 1 / 1.2 = 0.83. Esto sería muy aproximado ya que el PF delta probablemente no es lo mismo que el PF total.

¿Cuál es tu carga?
¿Se puede medir la potencia de carga?
¿Puedes agregar la medida delta de carga?

Para intereses, ¿dónde estás ubicado?

Como guía, solo desde aquí esta tabla relaciona los tamaños, las cargas y los típicos de los motores. factores de poder.

    
respondido por el Russell McMahon
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La forma "adecuada" es medir V e I y el ángulo de fase relativo
O calcule la potencia RMS calculando la potencia instantánea varias veces a lo largo de un ciclo de red y realizando un cálculo RMS.

SIN EMBARGO: hay equipos disponibles que hacen todo el trabajo por usted. Alguien mencionó un medidor de vatios, que es lo que quieres.
Y / pero si quiere hacer esto de forma muy económica y sin demasiado esfuerzo, puede comprar circuitos integrados que hagan la tarea completa o kits de desarrollo que puedan ser persuadidos de hacerlo en las tres fases a la vez o en una fase a la vez.

Un IC de medidor de energía típico ingresa Vin / 1000 y el voltaje a través de una derivación de corriente (que puede ser solo de dos puntos en un cable de alimentación. Un IC que es muy fácil de usar para una fase a la vez es el Microchip MCP39F501. El kit de desarrollo aquí da una idea del circuito. Hay uno más barato más útil disponible en Microchip. Al cambiar el divisor de voltaje y usar una derivación de corriente R más baja, puede hacer su tarea. El kit de desarrollo es de aproximadamente $ US120 para el transporte de avión, pero el IC está a menos de $ 5 1 y es una persona adecuada que usa el kit de desarrollo y el software gratuito disponible. podría obtener todo lo que desee. El software permite una interfaz USB aislada ópticamente a una PC donde puede ver, por ejemplo, VI VA reactivos y un poco más.

    
respondido por el Russell McMahon

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