kVA가 kW와 다른 이유는 무엇입니까?

전기차 충전 장치는 6.6kW의 전력을 사용한다고 생각했습니다. 그러나 레이블을 찾았으며 실제로 6.6 kVA입니다. 이걸 보았을 때 나는 줄을 따라 뭔가를 생각했습니다 ...

음, 이므로 kVA는 kW와 같아야합니다 ... 이상합니다. 왜 kW로 표시되지 않았는지 궁금합니다. $P=VI$

나중에 빠른 Google 검색을 통해이 페이지를 찾았습니다. 이 페이지 에는 6.6 kVA라고 알려주는 변환기가 실제로는 5.28 kW입니다. 와트에 대한 위키 백과 페이지는 내가 와트는 볼트 번 암페어이다, 무슨 생각을 확인했다.

kVA와 kW가 동일하지 않은 이유를 설명합니다.

electrical-engineering

— hab 봇
소스

안정적인 전력 네트워크를 가진 대부분의 국가에서이 규정은 kVA ~ = kW와 같은 큰 부하에 대해 충분한 역률을 요구합니다. 언급 된 사이트는 막힌 0.8의 역률을 맹목적으로 적용했는데, 이는 imho가 전기 자동차 충전 장치에 대해 상대적으로 관련이 없다.

— PlasmaHH

물리학에서 공학과 kW는 자동차로 전송 된 순 전력을 계산하는 반면 kVA는 와이어를 따라 양방향으로 전송 된 전력을 계산합니다.

— user253751

나는 대답이 꽤 좋다고 생각하지만, 나는 언어학 관점에서 kVA에 대해 본 가장 좋은 이유는 엔지니어가 kW가 아니라는 것을 분명히하고 싶었 기 때문에 지적했다. 두 배로 늘릴 장치. 볼트와 암페어를 별도로 유지하는 것은 둘 다 전원 단위 인 경우에도 다르게 취급해야 함을 나타내는 편리한 표기법이었습니다.

— Cort Ammon

답변:

문제는 DC 회로 또는 전류와 전압 사이에 지연이없는 AC 회로를 다룰 때 공식 가 정확하다는 것입니다. 실제 AC 회로를 다룰 때 전력은 로 주어집니다 여기서 는 전류와 전압의 위상차입니다. kVA 단위는 피상 전력이라고하는 단위이며 W는 실제 전력 단위입니다. 피상 전력은 전류와 전압이 위상에있을 때 얻을 수있는 최대 전력이며 실제 전력은 주어진 회로로 수행 할 수있는 실제 작업량입니다. $P=I\ V$

P = I V \cos (ϕ),

$P=I\ V\ \cos(\phi),$

ϕ

$\phi$

— 크리스 뮬러
소스

참고 : cos ( ) 부분은 전압과 전류가 모두 사인파 인 경우에만 적용됩니다. 전류가 뾰족한 경우 ( "멍청한"정류기를 통해) 또는 어떤 방법 으로든 왜곡 된 경우에는 적용되지 않습니다. 자세한 내용은 내 답변을 참조하십시오.

ϕ

$\phi$

— AaronD

@AaronD 신호가 사인파가 아닌 경우 상황이 약간 더 복잡하지만 항이 여전히 적용되는 것이 맞습니다 . 단지 는 이제 푸리에 영역에서 주파수의 함수이고 여러분이 가장 관심을 가질만한 힘은 모든 주파수에 대한 적분입니다. 실제로 답변에서 언급 한대로 전력을 직접 측정하는 것이 더 쉬울 수 있습니다.

c o s (ϕ)

$cos(\phi)$

ϕ

$\phi$

— Chris Mueller

좋아, 기술적으로는 맞습니다. cos ( ) 항이 다시 작동 할 수 있도록 문제를 여러 사인파로 변환하고 있습니다. 그러나 대부분의 사람들이 그 의미를 이해하고 올바르게 수행 할 것이라고 의심합니다. 50Hz와 60Hz 레이블의 차이는 "호환되지 않습니다."

ϕ

$\phi$

— AaronD

내가 생각하는 것은 수학자로서 '힘의 나머지'(즉, 위의 대답에서 '실제 힘'으로 주어지지 않은 힘)가 상상의 방향으로 흔들린다는 것이 놀랍습니다. 당신은 실제로 상상의 방향으로 힘을 움직입니다. 얼마나 멋진가요?

— Sam T

나는이 비트에 대해 100 %가 아니기 때문에 (따라서 별도의 의견), 그것이 틀렸다면 (그렇지 않다고 생각합니다), 그냥 외치십시오. 그리고 그것을 버릴 것입니다. 그러나 힘은 주어집니다 공식 우리는 이것의 계수 / 길이를 취하면, 우리는 .

P = I V (\cos (ϕ) + i \sin (ϕ)) = I V e^{i ϕ}

$P = I V (\cos(\phi) + i \sin(\phi)) = I V e^{i \phi}$

| P | = I V

$\vert P \vert = I V$

— Sam T

와트와 볼트 암페어는 동일한 방정식 에서 나오지만 그 차이는 측정 방법에 따라 다릅니다. $P=IV$

볼트 암페어를 얻으려면 RMS (root mean square) 전압 ( )과 RMS 전류 ( ) 를 곱하고 그 사이의 타이밍 / 페이즈를 고려하십시오. 이것은 배선 및 거의 모든 전기 / 전자 부품이 처리해야하는 것입니다. $V$ $I$

와트를 얻으려면 모든 샘플에 대해 순간 전압 ( )과 순간 전류 ( )를 곱한 다음 평균값을 구하십시오. 이것이 실제로 전달되는 에너지입니다. $V$ $I$

이제 두 측정을 비교해보십시오.

전압과 전류가 모두 사인파 인 경우 . 여기서 는 전압과 전류 사이의 위상 각입니다. 이것들이 사인파이고 위상이 같으면 ( ), 있습니다. $\text{watts} = \text{volt-amps} \times \cos(\phi)$ $\phi$ $\phi = 0$ $\text{watts} = \text{volt-amps}$

그러나 사인파를 처리 하지 않으면 관계 가 더 이상 적용되지 않습니다 ! 따라서 여기에 설명 된대로 먼 길을 가고 실제로 측정을 수행해야합니다. $\cos(\phi)$

어떻게 그런 일이 일어날 수 있습니까? 쉬운. DC 전원 공급 장치. 배터리 충전기를 포함한 모든 곳에서 사용되며 대부분은 AC 전압 파형의 피크에서만 전류를 끌어옵니다. 필터 커패시터가 입력 전압보다 작을 때뿐이기 때문입니다. 따라서 전압 피크 직전에서 시작하여 전압 피크에서 바로 끝나는 캡을 재충전하기 위해 전류를 크게 급등시켜 다음 피크까지 아무것도 그리지 않습니다.

물론이 규칙에는 예외가 있으며, 이는 역률 보정 (PFC)입니다. PFC가있는 DC 전원 공급 장치는 특수 AC 스위칭 전원 공급 장치로, 최고 AC 피크보다 더 많은 DC 전압을 생성하며 입력 전류가 입력 전압을 거의 정확하게 따르도록합니다. 물론 이것은 근사치 일 뿐이지 만 목표는 바로 가기가 과 함께 정확하게 정확 해 충분히 가깝게 일치하는 것 입니다. 그런 다음이 고전압 DC가 주어지면 2 차측 스위칭 공급 장치는 실제로 전원이 공급되는 회로에 필요한 것을 생성합니다. $\cos(\phi)$ $\phi \approx 0$

— AaronD
소스

순시 전력을 얻기 위해 순시 전압에 순시 전류를 곱한 후 각 순간에 전력의 RMS를 실제로 취해야합니까, 아니면 간단한 평균을 취할 수 있습니까?

— David Cary

@DavidCary : 네가 옳을 것 같아. 순수한 사인파이고 인 경우 샘플의 절반은 양의 전력이고 절반은 음의 값이며 답은 0이어야합니다. 답변을 편집하겠습니다.

ϕ = 90 d e g

$\phi = 90deg$

— AaronD

단순한 평균입니다. RMS는이 평균화 및 추정, u = Ri 및 U = RI에서 파생됩니다. 여기서 u / i는 실제 값이고 U / I는 RMS입니다.

— Crowley

@AaronD : 우리는 역률한다고 가정하면 위상 각 구성 와 폼 팩터 우리는 여전히 공식 사용할 수 있습니다 하지만,이 폼 팩터의 평가 방법과 결합하는 방법 위상 각이 간단하지 않습니다.

\cos ϕ_{r}

$\cos\phi_r$

ϕ

$\phi$

ϕ_{f}

$\phi_f$

P = U I \cos ϕ_{r}

$P=UI\cos\phi_r$

— Crowley

AC 라인이 유도 성 또는 용량 성 부하를 구동하는 경우 부하는 소스에서 전원을 공급하는 데 약간의 시간을 소비하지만 소스에 전원을 다시 공급하는 데에도 시간을 소비 합니다. 일부 상황에서 초당 총 7.5 줄을 끌어 총 2.5 줄을 반환하는 장치는 5 와트를 그리는 것처럼 간주 될 수 있습니다 (특히 장치가 전력을 반환 할 때마다 다른 부하가 즉시 소비 할 준비가 된 경우) ). 변압기처럼 뭔가하지만, 부하가 전력을 끌어 때 사이클의 일부 동안뿐만 아니라 변환 손실을 고통하지만 것이다는 것 또한부하가 다시 공급 될 때 사이클 중에 손실이 발생합니다. 변압기는 아마도 10 줄 / 초를 끌어 당겨 0을 반환 한 것보다 위의 부하를 구동하는 열을 덜 분산시킬 것이지만, 7.5 줄 / 초를 끌어 당겨 0을 반환 한 부하를 운전할 때보 다 더 많이 열을 방출 할 것입니다.

— 슈퍼 캣
소스