เครื่องคำนวณวัตต์เป็นแอมป์

เครื่องคำนวณวัตต์เป็นแอมป์ จะทำการแปลงกำลังไฟฟ้า (ในหน่วยวัตต์) ให้เป็นกระแสไฟฟ้า (ในหน่วยแอมแปร์) สำหรับวงจรไฟฟ้าประเภท DC, AC เฟสเดียว และ AC สามเฟส เพียงป้อนค่ากำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และค่าตัวประกอบกำลัง (สำหรับระบบ AC) เครื่องมือนี้จะแสดงผลลัพธ์กระแสไฟฟ้าที่ถูกต้อง พร้อมสูตรคำนวณที่ใช้ การอธิบายขั้นตอนอย่างละเอียด แผนภาพแสดงการไหลของกระแสไฟฟ้าแบบอนิเมชัน และคำแนะนำขนาดสายไฟทองแดงรวมถึงขนาดเบรกเกอร์ เพื่อช่วยให้คุณ นำตัวเลขไปใช้วางแผนระบบไฟฟ้าจริงได้อย่างแม่นยำ

วิธีแปลงวัตต์เป็นแอมป์

ความสัมพันธ์ระหว่างกำลังไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า และกระแสไฟฟ้า มาจากสมการกำลังไฟฟ้า P = V × I เมื่อทำการปรับสมการเพื่อหาค่ากระแสไฟฟ้า จะได้สูตรการคำนวณ 3 รูปแบบ ตามประเภทของวงจรไฟฟ้าดังนี้:

โดยที่ I คือกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมป์, P คือกำลังไฟฟ้าจริงในหน่วยวัตต์, V คือแรงดันไฟฟ้าในหน่วยโวลต์ และ PF คือตัวประกอบกำลัง (ค่าระหว่าง 0 ถึง 1) ปัจจัยตัวเลข √3 ≈ 1.732 ปรากฏในระบบสามเฟสเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายมีค่าเป็น √3 เท่าของแรงดันไฟฟ้าเฟส

ตัวอย่างการคำนวณ: เครื่องทำความร้อน 1500 W ที่ 120 V

เครื่องทำความร้อนพื้นที่ขนาด 1500 วัตต์ ถือเป็นโหลดความต้านทานล้วน ดังนั้นตัวประกอบกำลังจึงเท่ากับ 1.0 เมื่อใช้งานกับเต้ารับไฟฟ้ากระแสสลับ AC เฟสเดียว 120 โวลต์:

เครื่องทำความร้อนจะดึงกระแสไฟฟ้า 12.5 แอมป์ จึงจำเป็นต้องใช้วงจรเฉพาะขนาด 15 A หรือ 20 A และไม่ควรใช้เต้ารับร่วมกับเครื่องใช้ไฟฟ้าที่กินไฟสูงอื่นๆ

ตารางการแปลงวัตต์เป็นแอมป์ (AC เฟสเดียว, PF = 1.0)

ตัวประกอบกำลัง (Power Factor) คืออะไร?

ตัวประกอบกำลัง (PF) คืออัตราส่วนระหว่างกำลังไฟฟ้าจริง (วัตต์ ซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้าที่ทำงานได้จริง) ต่อกำลังไฟฟ้าปรากฏ (โวลต์-แอมป์ ซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้าที่วงจรรองรับจริง) มีค่าตั้งแต่ 0 ถึง 1:

• PF = 1.0 — โหลดความต้านทานล้วน เช่น เครื่องทำความร้อน หลอดไส้ และเครื่องปิ้งขนมปัง ค่าวัตต์และโวลต์-แอมป์จะมีค่าเท่ากัน
• PF ≈ 0.8–0.95 — โหลดผสมทั่วไปในบ้านพักอาศัยและอาคารพาณิชย์
• PF ≈ 0.7–0.85 — มอเตอร์และโหลดเหนี่ยวนำ อุปกรณ์เหล่านี้จะดึงกระแสไฟมากกว่าที่ค่าวัตต์ระบุไว้ วงจรมอเตอร์จึงต้องออกแบบให้รองรับกระแสได้สูงขึ้น

เนื่องจากกระแสไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นเมื่อตัวประกอบกำลังลดลง ค่าตัวประกอบกำลังที่ต่ำจึงหมายถึงปริมาณแอมป์ที่ สูงขึ้น สำหรับวัตต์ที่เท่ากัน สำหรับวงจร DC จะไม่มีตัวประกอบกำลัง เครื่องมือนี้จึงกำหนดไว้ที่ 1.0

ทำไมระบบสามเฟสจึงใช้ √3

ในระบบสามเฟสแบบสมดุล กำลังไฟฟ้าจริงทั้งหมดคือ P = √3 × V_LL × I × PF โดยที่ V_LL คือแรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย เมื่อแก้สมการหากระแสไฟฟ้าจะได้ I = P / (√3 × V_LL × PF) ระบบสามเฟสจะกระจายกำลังไฟฟ้าเท่ากันไปยังตัวนำสามเส้น ดังนั้นที่กำลังวัตต์เท่ากัน สายแต่ละเส้นจะนำกระแสไฟน้อยกว่าวงจรเฟสเดียว ซึ่งเป็นเหตุผลที่อุปกรณ์อุตสาหกรรมและเชิงพาณิชย์นิยมใช้ไฟฟ้าระบบสามเฟส

ปัจจัยที่มีผลต่อการดึงกระแสไฟฟ้า

การเลือกขนาดสายไฟและเบรกเกอร์

เมื่อคุณทราบปริมาณแอมแปร์แล้ว เครื่องคำนวณนี้จะแนะนำขนาดสายไฟทองแดงทั่วไปขนาดเล็กที่สุด (พิกัดกระแสที่ 75°C) ที่รองรับ 125% ของโหลด — ตามกฎโหลดต่อเนื่องที่ใช้ใน National Electrical Code ของสหรัฐอเมริกา พร้อมด้วยขนาดเบรกเกอร์มาตรฐานถัดไป ตัวนำขนาดเล็ก (14, 12 และ 10 AWG) มีพิกัดกระแสเกินคงที่ (15 A, 20 A และ 30 A) ซึ่งเครื่องมือนี้ปฏิบัติตาม ตัวเลขเหล่านี้เป็นเพียง การประเมินเพื่อการวางแผนเท่านั้น: การติดตั้งจริงขึ้นอยู่กับพิกัดฉนวนของตัวนำ อุณหภูมิโดยรอบ จำนวนสายไฟในท่อร้อยสาย ความยาวสาย และแรงดันตก ให้ยืนยันกับช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตก่อนการเดินสายไฟเสมอ

วิธีใช้งานเครื่องคำนวณนี้

1. เลือกประเภทกระแสไฟฟ้า: DC, AC เฟสเดียว หรือ AC สามเฟส เพื่อให้ตรงกับวงจรของคุณ
2. ป้อนกำลังไฟฟ้าและแรงดันไฟฟ้า: พิมพ์กำลังไฟฟ้าในหน่วยวัตต์ กิโลวัตต์ หรือแรงม้า และป้อนแรงดันไฟฟ้าที่จ่าย สำหรับสามเฟส ให้ใช้แรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย
3. ป้อนค่าตัวประกอบกำลัง: สำหรับ AC ให้ป้อนค่าตัวประกอบกำลัง (ประมาณ 0.9 สำหรับโหลดผสม, 1.0 สำหรับเครื่องทำความร้อนและโหลดความต้านทาน)
4. คลิก คำนวณ: เพื่อดูปริมาณกระแสไฟฟ้าในหน่วยแอมป์ สูตรที่ใช้ แผนภาพการไหลแบบอนิเมชัน พร้อมขนาดสายไฟและขนาดเบรกเกอร์ที่แนะนำ

คำถามที่พบบ่อย

คุณแปลงวัตต์เป็นแอมป์ได้อย่างไร?

สำหรับวงจร DC แอมป์จะเท่ากับวัตต์หารด้วยโวลต์ (I = P / V) สำหรับ AC เฟสเดียว ให้หารด้วยแรงดันไฟฟ้าคูณด้วยตัวประกอบกำลัง (I = P / (V × PF)) สำหรับ AC สามเฟส ให้หารด้วยรากที่สองของ 3 คูณด้วยแรงดันไฟฟ้าระหว่างสายคูณด้วยตัวประกอบกำลัง (I = P / (1.732 × V × PF))

สูตรแปลงวัตต์เป็นแอมป์คืออะไร?

ความสัมพันธ์พื้นฐานคือ P = V × I ดังนั้น I = P / V วงจรกระแสสลับจะเพิ่มตัวประกอบกำลังเข้ามา และวงจรสามเฟสจะเพิ่มปัจจัยของรากที่สองของ 3 (ประมาณ 1.732) สำหรับแรงดันไฟฟ้าระหว่างสาย

1500 วัตต์ ที่ 120 โวลต์ เท่ากับกี่แอมป์?

ในวงจร AC เฟสเดียว 120 โวลต์ ที่มีตัวประกอบกำลัง 1.0 โหลดขนาด 1500 วัตต์จะกินกระแส 1500 / 120 = 12.5 แอมป์ ดังนั้นเครื่องทำความร้อนขนาด 1500 W ทั่วไปจึงจำเป็นต้องใช้วงจรขนาด 15 หรือ 20 แอมป์

ตัวประกอบกำลัง (Power Factor) คืออะไร และทำไมจึงมีความสำคัญ?

ตัวประกอบกำลังคืออัตราส่วนของกำลังจริง (วัตต์) ต่อกำลังปรากฏ (โวลต์-แอมป์) ในวงจร AC มีค่าระหว่าง 0 ถึง 1 มอเตอร์และโหลดเหนี่ยวนำจะมีตัวประกอบกำลังต่ำกว่า 1 จึงกินกระแสไฟมากกว่าที่วัตต์เพียงอย่างเดียวแสดงไว้ ส่วนโหลดความต้านทานล้วน เช่น เครื่องทำความร้อนและหลอดไส้ จะมีตัวประกอบกำลังเท่ากับ 1

ทำไมระบบสามเฟสจึงใช้รากที่สองของ 3?

ในระบบสามเฟสแบบสมดุล แรงดันไฟฟ้าระหว่างสายจะเท่ากับรากที่สองของ 3 (ประมาณ 1.732) คูณด้วยแรงดันไฟฟ้าเฟส กำลังไฟฟ้ารวมคือ P = √3 × แรงดันสาย × กระแสสาย × ตัวประกอบกำลัง ดังนั้นการแก้สมการหากระแสไฟฟ้าจึงต้องนำกำลังไฟฟ้าไปหารด้วย 1.732 × V × PF

ฉันต้องใช้สายไฟขนาดไหนสำหรับแอมป์ที่คำนวณได้?

เครื่องมือนี้จะแนะนำขนาดสายไฟทองแดงที่มีพิกัดการนำกระแสครอบคลุม 125% ของโหลด ตามกฎของโหลดต่อเนื่อง พร้อมทั้งขนาดเบรกเกอร์มาตรฐานถัดไป ซึ่งเป็นเพียงการประเมินเพื่อการวางแผนเท่านั้น ขนาดสายไฟที่ใช้จริงขึ้นอยู่กับพิกัดอุณหภูมิของฉนวน สภาพแวดล้อม การรวมสาย ระยะทาง และแรงดันตก ดังนั้นควรยืนยันกับช่างไฟฟ้าที่มีใบอนุญาตและมาตรฐานในท้องถิ่นเสมอ

แหล่งข้อมูลเพิ่มเติม

• Electric Power - Wikipedia
• Power Factor - Wikipedia
• Three-Phase Electric Power - Wikipedia