Calcolatore della potenza trifase
Calcola le grandezze di un sistema trifase equilibrato a partire da tensione concatenata, corrente di linea e fattore di potenza, mantenendo distinte la potenza elettrica in ingresso e la potenza utile in uscita.
Il fattore di potenza determina il rapporto tra potenza apparente e potenza elettrica attiva in ingresso. Il rendimento interviene successivamente, tra la potenza elettrica in ingresso e la potenza utile in uscita.
Solo grandezze di linea di sistemi trifase sinusoidali equilibrati. Non considera squilibri o armoniche e non fornisce dimensionamento di conduttori o protezioni, indicazioni per l'installazione o valutazioni di conformità.
Incluso
- Sistemi trifase sinusoidali equilibrati
- Solo tensione concatenata e corrente di linea
- Potenza attiva, apparente e reattiva, con rendimento in uscita trattato separatamente
Non incluso
- Valori fase-neutro, carichi squilibrati e armoniche
- Dimensionamento di cavi, interruttori, trasformatori o protezioni
- Installazione, conformità alle norme o approvazione della sicurezza
Cosa significa
In un sistema trifase equilibrato, la potenza apparente è S = √3 × V<sub>LL</sub> × I<sub>L</sub>. La potenza elettrica attiva in ingresso è P₁ = S × PF. La potenza reattiva deriva dal triangolo delle potenze: Q = √(S² − P₁²).
Il rendimento è deliberatamente distinto dal fattore di potenza. Il fattore di potenza descrive il rapporto tra potenza elettrica attiva e apparente; il rendimento confronta la potenza utile in uscita con la potenza elettrica attiva in ingresso.
Tutti i campi di tensione e corrente richiedono grandezze di linea. Il calcolatore non accetta né ricava la tensione fase-neutro, evitando così di associare il fattore √3 a una convenzione di fase ambigua.
Formula ed esempio svolto
S = √3 × VLL × IL P₁ = S × PF Q = √(S² − P₁²) P₂ = P₁ × η
400 V di tensione concatenata, 10 A di corrente di linea, fattore di potenza 0,80 e rendimento del 90%
- Potenza apparente
- √3 × 400 × 10 = 6,928 kVA
- Potenza elettrica attiva in ingresso
- 6,928 × 0,80 = 5,543 kW
- Potenza utile in uscita
- 5,543 × 0,90 = 4,988 kW
Il fattore di potenza riduce la potenza attiva rispetto a quella apparente; il rendimento riduce poi la potenza utile in uscita rispetto alla potenza elettrica attiva in ingresso.
Come funziona il calcolo
Il calcolo segue le formule, le definizioni e le ipotesi illustrate in questa pagina. Le fonti riportate di seguito documentano il metodo e gli eventuali limiti indicati.
Fonti ufficiali
- Schneider Electric — formula dei kVA per trasformatori trifase — Formula pubblica tensione concatenata × corrente di linea × √3 e relazione con il fattore di potenza
- Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti — principi di base della potenza in corrente alternata — Definizioni pubbliche del triangolo delle potenze per potenza attiva, apparente e reattiva e fattore di potenza
- NIST — unità SI per la corrente elettrica — Relazioni tra le unità volt, ampere e watt usate nei calcoli normalizzati