なぜkVAはkWと同じではないのですか？

電気自動車の充電ユニットは6.6 kWの電力を使用していると思いました。しかし、ラベルを見つけましたが、実際には6.6 kVAと表示されています。これを見たとき、私は...

まあ、、そのためのkVAはkWのと同じこと...奇妙でなければなりませんそれはキロワットで標識されていないですなぜ、私は疑問に思います。 $P=VI$

そのため、後でGoogleで簡単に検索すると、このページが見つかりました。このページには、6.6 kVAが実際にはわずか5.28 kWであることがわかります。ワットのウィキペディアのページでは、ワットはボルトとアンペアの積であると私が考えていることを確認しました。

それで、私はこれのどの部分が欠けていますか？それはkVAとkWが同じではない理由を説明していますか？

electrical-engineering

— ジャボット
ソース

安定した電力ネットワークを持つほとんどの国では、規制ではkVA〜= kWのような大きな負荷に対して十分な力率が必要であることに注意してください。言及されたサイトは、電気自動車の充電ユニットにはまったく関係のない力率0.8を盲目的に適用しました。

— PlasmaHH

物理学では、両方とも同じです...エンジニアリングでは、kWは自動車に伝達される正味の電力をカウントし、kVAはワイヤに沿って両方向に伝達される電力をカウントします。

— user253751

答えはかなり良いと思いますが、私は言語学の観点から、kVAで見た一番の理由は、エンジニアがkWではないことを明確にしたかったからです。ダブルアップするユニット。ボルトとアンプを分離しておくことは、たとえ両方が電力の単位であっても、それらを別々に処理する必要があることを示す便利な表記法です。

— コートアンモン

回答:

問題は、電流と電圧の間に遅延がないDC回路またはAC回路を扱う場合、式が正しいことです。現実的なAC回路を扱う場合、電力は与えられますここで、は電流と電圧の位相差です。単位kVAは「皮相電力」と呼ばれる単位であり、Wは「実電力」の単位です。皮相電力は、電流と電圧が同相であるときに達成可能な最大可能電力であり、実電力は、特定の回路で実行できる実際の仕事量です。 $P=I\ V$

P = I V \cos (ϕ),

$P=I\ V\ \cos(\phi),$

ϕ

$\phi$

— クリス・ミューラー
ソース

注：cos（）部分は、電圧と電流の両方が正弦波の場合にのみ適用されます。電流が（「ダム」整流器を介して）尖っている場合、またはいずれかの手段で歪んでいる場合には適用されません。詳細については私の答えをご覧ください。

ϕ

$\phi$

— アーロン

@AaronD信号が正弦波ではない場合、状況はやや複雑になりますが、用語が適用されます。そのは現在、フーリエ領域の周波数の関数であり、最も関心のある可能性のあるパワーはすべての周波数の積分です。実際には、回答で言及したように、電力を直接測定する方が簡単かもしれません。

c o s (ϕ)

$cos(\phi)$

ϕ

$\phi$

— クリスミューラー

わかりました、技術的には正しいです-cos（）用語が再び機能するように、問題を一連の正弦波に変換しています-しかし、ほとんどの人がそれが意味することを理解し、それを正しく行うことは本当に疑っています。50Hzと60Hzのラベルの違いは、「互換性がありません」をはるかに超える可能性さえあります。

ϕ

$\phi$

— アーロン

数学者として、「権力の残り」（つまり、上記の答えで「真の権力」として与えられていない権力）が想像上の方向に揺れ動くと思うのはすごいことです。あなたは実際に想像上の方向に動く力を得ます。いかがですか？

— サムT

私はこのビットについて100％ではないので（別のコメントです）、それが間違っている場合（それはそうではないと思います）、ただ叫んでください、私はそれを捨てますが、力が与えられます式によると私たちはモジュラス/これの長さを取るならば、我々が得ることを確認して。

P = I V (\cos (ϕ) + i \sin (ϕ)) = I V e^{i ϕ}

$P = I V (\cos(\phi) + i \sin(\phi)) = I V e^{i \phi}$

| P | = I V

$\vert P \vert = I V$

— サムT

ワットとボルトアンペアはどちらも同じ式から得られますが、違いはそれらの測定方法です。 $P=IV$

ボルトアンペアを得るには、二乗平均平方根（RMS）電圧（）とRMS電流（）を掛け合わせます。これは、配線とほとんどすべての電気/電子部品が対処しなければならないものです。 $V$ $I$

ワットを取得するには、サンプルごとに瞬時電圧（）と瞬時電流（）を乗算し、それらの結果を平均します。これが実際に伝達されるエネルギーです。 $V$ $I$

次に、2つの測定値を比較します。

電圧と電流が両方とも正弦波の場合、、ここでは電圧と電流の間の位相角です。これから、両方が正弦波で位相が同じ（）の場合、であることが簡単にわかります。 $\text{watts} = \text{volt-amps} \times \cos(\phi)$ $\phi$ $\phi = 0$ $\text{watts} = \text{volt-amps}$

ただし、正弦波を処理していない場合、関係は適用されなくなります！したがって、ここで説明するように、長い道のりを回って実際に測定を行う必要があります。 $\cos(\phi)$

それはどのように起こるのでしょうか？簡単です。DC電源。バッテリー充電器を含め、どこにでもありますが、大部分はAC電圧波形のピーク時にのみ電流を引き込みます。フィルターコンデンサが入力電圧よりも小さいのはそれだけだからです。そのため、彼らは電圧のピークの直前から始まり、電圧のピークですぐに終わり、キャップを再充電するために大きな電流のスパイクを引き、次のピークまで何も引きません。

そしてもちろん、このルールには例外もあります。それが力率補正（PFC）です。PFCを備えたDC電源は、最高のACピークよりも多くのDC電圧を生成する特殊なスイッチング電源であり、入力電流が入力電圧にほぼ正確に追従するようにします。もちろん、これは近似にすぎませんが、目標はショートカットが許容できるほど正確に近づくように十分に近い一致を取得することです。次に、この高電圧DCが与えられると、2次スイッチング電源が、給電される回路に実際に必要なものを生成します。 $\cos(\phi)$ $\phi \approx 0$

— アーロンD
ソース

瞬時電力を得るために瞬時電圧に瞬時電流を掛けた後、各瞬間の電力のRMSを実際に取得する必要がありますか、それとも単純な平均を取ることができますか？

— デビッドケーリー

@DavidCary：あなたは正しいと思う。それらが純粋な正弦波で場合、サンプルの半分は正のパワーで、半分は負であり、答えはゼロでなければなりません。答えを編集します。

ϕ = 90 d e g

$\phi = 90deg$

— アーロン

それは単純な平均です。RMSは、この平均化と推定から導出されます。u= RiおよびU = RIです。ここで、u / iは実際の値で、U / IはRMSです。

— クローリー

@AaronD：私たちは、力率と仮定した場合位相角で構成とフォームファクタ我々はまだ公式に使用できるが、このフォームファクターの評価と結合する仕方を位相角を持つそれは簡単ではありません。

\cos ϕ_{r}

$\cos\phi_r$

ϕ

$\phi$

ϕ_{f}

$\phi_f$

P = U I \cos ϕ_{r}

$P=UI\cos\phi_r$

— クローリー

ACラインが誘導性または容量性負荷を駆動している場合、負荷はソースから電力を取得するのに時間を費やしますが、ソースに電力を戻す時間も消費します。状況によっては、毎秒合計7.5ジュールを消費し、合計2.5ジュールを返すデバイスは、5ワットを消費していると見なされる場合があります（特に、デバイスが電力を返しているときに、他の負荷がすぐに消費する準備ができている場合））。変圧器のようなもの、しかし、負荷が電力を引き出しているときサイクルの一部の間だけでなく、変換損失を被るであろうがされますまた、負荷がそれをフィードバックしているサイクルの一部の間に損失を被る。トランスはおそらく10ジュール/秒でゼロを返す負荷よりも上記の負荷を駆動する方が少ない熱を放散しますが、7.5ジュール/秒を消費してゼロを返す負荷を駆動する場合よりも多くを放散します。

— スーパーキャット
ソース