運轉電流與啟動負載計算器

運轉電流與啟動負載計算器

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輸入計算

數學公式

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結果

Startup (Inrush) Load
4,800
VA — peak apparent power at motor start
Running Power 864 W
Running Apparent Power 960 VA
Startup Apparent Power 4,800 VA
Surge Ratio (start ÷ run) 5 ×

運轉電流與啟動負載計算器的用途

馬達和壓縮機會消耗兩種截然不同的電流。穩定運轉時,它們消耗運轉電流(也稱滿載電流,或 FLA)。在啟動的瞬間,轉子仍然靜止,繞組幾乎表現得像短路,因此它們會短暫地消耗大得多的啟動電流(堵轉電流,或 LRA)。本計算器將這兩個電流值連同供電電壓一起,換算為它們施加在電路、變流器、UPS 或發電機上的電氣負載,同時給出穩定運轉功率和瞬時啟動突波。

使用方法

輸入供電電壓(例如北美的 120 V 或 240 V,或歐洲的 230 V)、電器以安培為單位的運轉電流,以及以安培為單位的啟動或堵轉電流。這兩個電流額定值通常印在馬達銘牌或電器資料銘牌上。可選擇性地設定功率因數(0 到 1 之間的值),使以瓦為單位的運轉實功率更準確;若留空,則使用典型馬達值 0.9。計算器隨後會給出運轉功率、運轉視在功率、啟動視在功率,以及啟動電流與運轉電流之間的比值。

公式解析

對於單相供電,視在功率就是電壓乘以電流,而實功率再乘以功率因數:

$$S_{run} = V \times I_{run}$$ $$P_{run} = V \times I_{run} \times PF$$

啟動突波使用大得多的啟動電流,由於湧流主要是無功電流,因此以伏安為單位的視在功率來衡量:

$$S_{start} = V \times I_{start}$$

突波比表示電器在啟動瞬間消耗的電流是運轉電流的多少倍:

$$\text{Surge ratio} = I_{start} \div I_{run}$$

其中 V 為以伏為單位的供電電壓,I_run 為以安培為單位的運轉電流,I_start 為以安培為單位的啟動電流,PF 為功率因數。

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計算範例

假設一台水井泵在 120 V 電路上以 8 A 運轉,其銘牌標註的堵轉電流為 40 A。運轉視在功率為 120 x 8 = 960 VA,在功率因數為 0.9 時,運轉實功率為 120 x 8 x 0.9 = 864 W。啟動時,視在負載躍升至 120 x 40 = 4,800 VA,突波比為 40 除以 8 = 5。因此,雖然水泵只需約 864 瓦即可保持運轉,但電源必須能夠在極短的時間內提供約 4,800 VA 才能使其啟動。

常見問題

為什麼啟動負載以 VA 而不是瓦來表示? 啟動湧流在很大程度上是無功電流,因此其實際瓦數含量較小,但視在功率(伏安)較大。發電機、變流器和 UPS 設備受視在功率限制,因此 VA 是與設備突波額定值進行比較的正確數值。

如果我只知道運轉電流怎麼辦? 許多感應馬達的啟動電流約為其運轉電流的 3 到 8 倍,因此粗略估計為運轉電流的 5 到 6 倍。若要準確選型,請使用銘牌上標註的堵轉電流,而不是憑猜測。

這適用於三相馬達嗎? 不適用。這些公式適用於單相供電。對於三相負載,將視在功率乘以三的平方根,即 S 等於根號三乘以 V 乘以 I,其中使用線電壓。

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