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Nozioni di base di potenza
La potenza, in generale, è l'energia per unità di tempo. L'energia a sua volta è la forza moltiplicata per una distanza. L'unità standard o SI per l'alimentazione è watt (W), mentre l'unità SI per l'energia è joule (J). Il tempo è normalmente espresso in secondi.
Nella fisica elettromagnetica, i principi sono validi ma le unità cambiano. Invece di determinare la potenza come W = J ÷ s, la potenza è espressa come prodotto della differenza potenziale in volt (V) e corrente in ampere (I). Quindi in questo schema, W = V ⋅ I.
Da queste equazioni, è chiaro che un watt è uguale a un volt volte un ampere o un volt-ampere (VA). Ne consegue quindi che un chilowatt (kW) è uguale a un chilo-volt-ampere (kVA), con ciascun lato dell'equazione diviso per 1.000.
Sistemi trifase e chilogrammi
Nei sistemi di alimentazione a corrente alternata (CA), la tensione viene spesso erogata in fasi, poiché ciò è vantaggioso in termini di riduzione delle perdite di energia. Queste fasi appaiono graficamente come onde sinusoidali, con tensione che sale e scende ciclicamente per un breve periodo di tempo. In un sistema trifase, queste onde sinusoidali si sovrappongono, ma i loro cicli iniziano e finiscono in diversi punti nel tempo. Il risultato è che la potenza in questi sistemi non è semplicemente il prodotto della tensione per la corrente, ma è invece (√3) (V ⋅ I).
Pertanto, se si lavora con un motore trifase, la relazione tra kW e kVA è:
kW = (√3) (kVA).
Esempio
Supponiamo che ti venga fornita una fonte di alimentazione CA trifase con una tensione di 220 V che fornisce una corrente di 40 A. Qual è la potenza in chilowatt?
Innanzitutto, moltiplica la tensione e la corrente per ottenere volt-ampere grezzi:
(220 V) (40 A) = 8.800 VA
Quindi, moltiplicare per il fattore di normalizzazione per i sistemi trifase:
(√3) (880 VA) = 15.242 VA
Infine, diviso per 1.000 per ottenere la risposta in kW (o kVA):
15.242 W ÷ 1.000 = 15.242 kW