Що таке номінальна потужність

З терміном «номінальна потужність» ми стикаємося практично щодня. Вибираємо Чи електричний чайник або лампу розжарювання - скрізь вказано це значення. Одиницею виміру є вати або кіловати. Здавалося б - що може бути простіше в цьому питанні? Адже ще з шкільного курсу фізики всім відомо, що для визначення потужності (P) достатньо перемножити значення струму і напруги. Але що ховається за словами «номінальна потужність»?

Під терміном «номінальний» розуміють певне значення чого-небудь, не враховує зовнішніх коригувальних факторів. Таким чином, номінальна потужність - вказане виробником значення, яке може бути отримано тільки при передбачених розрахункових параметрах. Це загальне поняття. У кожному ж конкретному випадку необхідно враховувати свої специфічні особливості. Наведемо приклад з лампою розжарювання. На її скляній колбі зазначено: 230 В, 100 Вт. Тобто, 100 Вт може бути досягнуто тільки при напрузі в 230 В. Номінальна потужність - це ті самі 100 Вт. Її значення зменшується зі зниженням напруги і збільшується з підвищенням так як ці параметри знаходяться в прямій залежності один від одного (P = I * U).

Як правило, для більшості електроприладів є обмеження по верхній межі, зазвичай 5-10%. Іншими словами, допустима робота при 230 В + 23 В = 253 В. Нижня межа може не вказуватися, як у випадку з лампою. Більш складне устаткування обмежено за паспортними параметрами як зверху, так і знизу.

Наприклад, як зрозуміти термін «номінальна потужність двигуна»? Існує два рівноправних визначення - одне з точки зору електрики, а інше виходячи з розрахункової механічного навантаження на валу. Хоча вони безпосередньо взаємопов`язані, друге більш просте для розуміння. Ми наведемо обидва. На табличці з паспортними даними завжди вказано значення потужності. Вона чисельно дорівнює споживаної з електричної мережі при розрахунковій механічного навантаження, причому температура корпусу повинна знаходитися в допустимих межах (мається на увазі тривалий режим роботи). Тобто, можна вважати, що паспортне значення дорівнює номінальній. Якщо ж електропривод працює в повторно-короткочасному режимі (ПВ не дорівнює 100%), то така відповідність не виконується, тому що часу роботи недостатньо для переходу в сталий режим, коли збільшення нагріву компенсується температурою навколишнього повітря. У цьому випадку буде потрібно навантажувальний графік: номінальна потужність буде дорівнює добутку паспортного значення P і кореня квадратного з підібраного за графіком коефіцієнта. Все вищесказане вірно для електричної складової.

Згідно з іншим визначенням, номінальна потужність приймається рівною механічної, що розвивається двигуном при розрахунковому значенні напруги і температурному режимі, відповідному паспортному. Таким чином, якщо напруга (U) зменшується, то змінюється і момент сили, хоча швидкість обертання валу може залишитися колишньою. Як було сказано, виробником закладається у виріб певний «запас міцності»: коливання U в межах + -5% дозволяє двигуну розвивати розрахунковий момент (при незмінності частоти мережі). Для частоти такий запас становить всього 2,5%.

А ось номінальна потужність трансформатора враховує тільки температурний режим. Якщо подивитися в паспорт пристрою, то там вказані дві температури: номінальна і навколишнього повітря. Якщо при роботі першого не перевищує свого розрахункового значення, а друга відрізняється від паспортних даних незначно, то в цьому режимі трансформатор видає номінальну потужність. Будь-яке підвищення електричного навантаження викликає зростання струму і температури, тому цілком достатньо контролю останньої. Як і у випадку з двигунами, допускається невелике перевищення.