Phân loại dòng điện, Watt và VA là gì? Tính công suất (W) và công suất biểu kiến (VA)

Bài viết liên quan

Dòng điện được phân thành hai loại:
Dòng điện một chiều-Direct Current (DC): DC là dòng chảy đơn hướng, một chiều của các điện tích có nghĩa là hướng của nó không đổi.
Ví dụ về nguồn điện DC là pin, ắc quy và pin mặt trời, v.v.

Dòng điện một chiều (DC) phù hợp để sử dụng với các thiết bị DC mà không có chiều phân cực đảo.

Dòng điện xoay chiều-Alternative Current (AC): AC là dòng điện có hướng đảo ngược theo chu kỳ. Dạng sóng thông thường của nguồn điện xoay chiều là sóng hình sin có tần số 50Hz hoặc 60Hz.

Ví dụ về nguồn điện AC là nguồn cung cấp điện hữu ích cho nhà ở và doanh nghiệp, tín hiệu âm thanh và radio, v.v.


Tiêu thụ điện năng - Electrical power consumption
Năng lượng điện tiêu thụ bởi các thiết bị điện DC có thể được xác định bằng điện áp mà chúng hoạt động và dòng điện mà chúng tiêu thụ.

Công suất tiêu thụ điện DC = Điện áp (Volts) x Dòng điện tải (Amps) = Watts

Năng lượng điện tiêu thụ bởi các thiết bị điện AC phức tạp hơn các thiết bị điện DC vì hướng của dòng điện được thay đổi định kỳ sau đó giá trị của điện áp và dòng điện nên được đo theo RMS (Root Mean Square) để loại bỏ sự thay đổi hướng của dòng điện.

Các thiết bị điện AC hay tải AC được phân thành hai loại như sau;
Tải tuyến tính (Linear load) là tải điện tiêu thụ điện xoay chiều cả công suất thực và công suất biểu kiến ​​với hệ số công suất (power factor) là 1. Ví dụ về tải tuyến tính là đèn sợi đốt.

Tải phi tuyến (Non-linear load) tạo ra dòng điện hài hòa với dòng điện xoay chiều ban đầu và hệ số công suất của nó nhỏ hơn 1. Ví dụ về tải phi tuyến là đèn huỳnh quang, chấn lưu điện tử của đèn huỳnh quang, PC và TV, v.v.

Mỗi loại tải AC có đặc tính dòng điện tiêu thụ khác nhau và các hình dưới đây cho thấy đặc tính dòng điện của tải tuyến tính và tải phi tuyến tính có cùng điện áp đầu vào ở cùng mức công suất của tải.

Đặc tính dòng điện của đèn sợi đốt, có hệ số công suất = 1 (Hình bên trái)

Đặc tính dòng điện của một bộ PC, có hệ số công suất = 0,52 (Hình bên phải)

Watt và VA là gì?
Oát là đơn vị công suất. Nó đo định mức tiêu thụ hoặc sản xuất năng lượng và ký hiệu của nó là W.
VA hoặc volt-ampere là đơn vị năng lượng điện tiêu thụ bởi tải phi tuyến. Nó đo năng suất biểu kiến (apparent power).

Thí dụ
Một máy tính được tiêu thụ năng lượng dưới dạng tải phi tuyến thì VA phải là đơn vị đo cho biết công suất tiêu thụ của PC.
Một UPS được sử dụng để cung cấp năng lượng cho PC sau khi mất điện, sau đó, UPS cũng nên được khai báo công suất của nó là VA.

Đo công suất AC (Oát-Watt) - AC power (Watt) measuring
Để đo công suất AC thực của các thiết bị điện, thiết bị đo có tên "Đồng hồ điện năng/Oát kế - Power meter" được yêu cầu. Thiết bị này sẽ đo điện áp và dòng điện cùng một lúc và tính toán để có được công suất theo "Watt".
Các hình dưới đây cho thấy việc đo một PC với mức tiêu thụ điện năng của màn hình 17" bằng cách sử dụng đồng hồ đo điện.

Tính toán công suất biểu kiến ​​AC (VA) - AC apparent power (VA) calculating
Chúng ta có thể đo công suất của cùng một bộ PC với màn hình 17" bằng cách đo điện áp (RMS) và dòng điện (RMS) sau khi tính công suất bằng cách nhân điện áp làm việc với dòng điện tiêu thụ.

Công suất biểu kiến ​​AC = Điện áp (RMS) X Dòng tải (RMS) = VA

= 229,3 X 1,10 = 252,23 VA

Mối quan hệ của nguồn điện xoay chiều và công suất biểu kiến ​​AC
Công suất AC = Công suất biểu kiến ​​AC x Hệ số công suất
(Watts) = (VA) x Hệ số công suất
Hệ số công suất (pf) của hệ thống điện xoay chiều được định nghĩa là tỷ lệ công suất thực so với công suất biểu kiến ​​và là một số từ 0 đến 1.

Hệ số công suất của tải tuyến tính bằng một (= 1) và hệ số công suất của tải phi tuyến tính nhỏ hơn một (<1).

Từ một mẫu PC có màn hình 17" chúng ta có thể tính hệ số công suất bằng cách:
Watts = VA X pf
132 = 252,23 X pf
pf = 132 / 252,23 = 0,523

Chia sẻ bài viết