Калькулятор cos φ
Cos φ и реактивная мощность из активной и полной мощности.
Калькулятор cos φ
Cos φ показывает, насколько эффективно AC-нагрузка преобразует полную мощность (вольт-амперы) в активную (ватты). Cos φ = 1,0 означает, что весь ток выполняет полезную работу; при меньших значениях по цепи циркулирует лишний ток без пропорциональной активной мощности.
Калькулятор принимает активную мощность в киловаттах (kW) и полную в киловольт-амперах (kVA) и возвращает cos φ и реактивную мощность в kVAR. Сети, генераторы и трансформаторы часто номинируются в kVA — знание cos φ связывает этот номинал с реальными киловаттами, которые оборудование может отдать.
Используйте для оценки моторных нагрузок, подбора генераторов или интерпретации показаний счётчика. Сочетайте с калькуляторами ватт в амперы и ампер в ватты, когда нужен линейный ток при известном напряжении и cos φ.
Как работает этот калькулятор
- Введите активную мощность (kW) — фактическую полезную работу: нагрев, механическая мощность или полезная электрическая нагрузка.
- Введите полную мощность (kVA) — вольты × амперы ÷ 1000 для цепи или паспортные kVA.
- Полная мощность должна быть ≥ активной; иначе cos φ превысил бы 1, что нереально для пассивных нагрузок.
- Cos φ = kW ÷ kVA (в результатах ограничено 1,0).
- Реактивная мощность kVAR = √(kVA² − kW²) — компонент намагничивания или запасённой энергии.
Основные соотношения cos φ
cos φ = kW ÷ kVA | kVAR = √(kVA² − kW²) | kVA² = kW² + kVAR²
Активная мощность (kW) выполняет работу. Реактивная (kVAR) колеблется между источником и нагрузкой без чистого потребления — типично для двигателей и трансформаторов. Полная мощность (kVA) — векторная сумма: kVA² = kW² + kVAR². Cos φ — косинус угла сдвига фаз между напряжением и током; cos φ = kW/kVA при согласованных единицах.
Формулы, используемые этим инструментом
- Cos φ = активная мощность (kW) ÷ полная мощность (kVA).
- Реактивная мощность (kVAR) = √(kVA² − kW²).
- Полная мощность должна быть ≥ активной.
Разобранный пример: 2,4 kW, 3 kVA
Станок в мастерской потребляет 2,4 kW активной мощности при 3 kVA полной на счётчике.
- Cos φ = 2,4 ÷ 3 = 0,8.
- kVAR = √(3² − 2,4²) = √(9 − 5,76) = √3,24 ≈ 1,8 kVAR реактивной мощности.
- При 120 V однофазно полный ток ≈ 3 000 VA ÷ 120 ≈ 25 A; активные ватты по-прежнему 2 400 W.
- Повышение cos φ к 1,0 снижает ток при тех же kW — полезно для подбора генератора и кабеля.
Практические советы
- Резистивные нагрузки (обогреватели, лампы накаливания) работают при cos φ около 1,0; индукционные двигатели часто 0,7–0,9.
- kVA на паспорте генератора — полная мощность; умножьте на ожидаемый cos φ для реальной мощности в kW.
- Низкий cos φ увеличивает ток — нужны больший кабель, автоматы и трансформаторы для тех же kW.
- Конденсаторы компенсации реактивной мощности снижают kVAR на моторных цепях в промышленности.
- Не вводите kW больше kVA — инструмент ожидает корректные данные; cos φ не может превышать 1 для пассивных нагрузок.
Часто задаваемые вопросы
Какой cos φ считается хорошим?
Единичный (1,0) — идеал: вся полная мощность активная. Многие сети штрафуют промышленных потребителей за cos φ ниже 0,9–0,95. Бытовые нагрузки смешанные; моторы и HVAC часто 0,8–0,95. Выше — лучше для эффективности и тока.
Чем отличаются kW, kVA и kVAR?
kW — активная (работа). kVA — полная (вольты × амперы в масштабе). kVAR — реактивная (нерабочая составляющая). Связь как у прямоугольного треугольника: kVA — гипотенуза, kW и kVAR — катеты.
Почему важен низкий cos φ?
При тех же kW более низкий cos φ требует большей полной kVA и большего тока. Кабели, автоматы и генераторы номинируются по амперам (kVA), а не только по ваттам. Низкий cos φ тратит ёмкость сети на реактивную циркуляцию.
Применимо ли к DC?
Нет. В DC нет фазового сдвига; cos φ фактически 1. Для DC используйте ватт в амперы или закон Ома. Этот калькулятор — для активной и полной мощности в AC.
Как получить kVA из вольт и ампер?
Однофазно: kVA = (вольты × амперы) ÷ 1000. Для трёхфазных линейных значений другие формулы с √3. Введите kVA со счётчика, паспорта или расчёта вместе с известными kW.
Как это связано с ватт в амперы?
Ватт в амперы берёт cos φ на входе вместе с ваттами и вольтами. Этот калькулятор вычисляет cos φ из kW и kVA и находит kVAR. Используйте его при известных kW и kVA; ватт в амперы — когда cos φ уже известен и нужен ток.
Связанные материалы
Похожие калькуляторы
Продолжите расчёт связанным инструментом.
Калькулятор ватт в амперы
Перевод ватт в амперы для цепей AC или DC с необязательным cos φ.
Открыть калькуляторКалькулятор ампер в ватты
Перевод ампер в ватты при напряжении вашей системы.
Открыть калькуляторКалькулятор закона Ома
Найдите напряжение, ток, сопротивление или мощность, зная два значения.
Открыть калькулятор