kVA計算機
単相負荷の皮相電力、有効電力、無効電力を計算します。
電力計算機
単相交流回路の実効電圧、実効電流、力率を入力してください。
kVAと交流電力について
キロボルトアンペア(kVA)は、交流回路の皮相電力を表す単位です。皮相電力は、電源から供給される電圧と電流が同時にピークに達するとは仮定せず、両者を組み合わせた量です。単相負荷では、実効電圧と実効電流の積を千で割るとkVAになります。この値は導体、変圧器、発電機、開閉器、保護装置が受け持つ必要のある総電気容量を示します。
キロワットは有効電力、つまり仕事、熱、光、運動に変換される部分を表します。有効電力は皮相電力に力率を掛けた値です。力率はゼロから一の範囲で、電流が有効なエネルギー伝達にどれだけ寄与するかを示します。抵抗ヒーターでは一に近くなりますが、モーター、変圧器、電子負荷では電流に位相のずれやひずみが生じる場合があります。したがって、力率 0.8 の 10 kVA負荷は 8 kWの有効電力を使います。
kVARで表す無効電力は、磁界や電界との間で交換されるエネルギーに対応します。ここで使う簡略化した電力三角形では、無効電力は皮相電力に「一から力率の二乗を引いた値」の平方根を掛けたものです。有効電力、無効電力、皮相電力は直角三角形をなし、kVAの二乗はkWの二乗とkVARの二乗の和になります。一つの総合的な力率で負荷を正確に表せる場合に適した関係です。
同じ運転条件で測定した電圧と電流の実効値を使ってください。この計算機は単相電力専用です。平衡三相系で線間電圧と線電流を使う場合は、さらに三の平方根の係数が必要です。設備容量を選ぶ際はkVAとkWを区別してください。接続負荷の消費キロワットが小さくても、発電機や変圧器の定格は皮相電力や電流に制限されることがよくあります。計算値は初期の容量選定、授業での解析、現場での簡易確認に役立ちます。最終設計では始動電流、高調波、デューティサイクル、周囲条件、法規、導体の許容電流、保護装置、メーカー定格も考慮する必要があります。
kVAの計算例
| 電圧、電流、力率 | 皮相電力、有効電力、無効電力 |
|---|---|
| 230 V、10 A、力率 0.8 | 2.3 kVA, 1.84 kW, 1.38 kVAR |
| 120 V、5 A、力率 1 | 0.6 kVA, 0.6 kW, 0 kVAR |
| 240 V、20 A、力率 0.6 | 4.8 kVA, 2.88 kW, 3.84 kVAR |
kVA計算機の使い方
- 単相の実効電圧をボルトで入力します。
- 負荷の実効電流をアンペアで入力します。
- 負荷の力率をゼロから一の小数で入力します。
- 皮相電力、有効電力、無効電力を計算して比較します。
よくある質問
kVAとkWの違いは何ですか?
kVAは総皮相電力、kWは有効な仕事に変わる電力を表します。力率が一のときだけ等しくなります。
力率とは何ですか?
力率は有効電力と皮相電力の比です。高いほど、供給電流が有効に使われていることを示します。
三相電力にも使えますか?
この計算機は単相回路を計算します。平衡三相回路で線間電圧と線電流を使う計算には、通常、三の平方根の係数が入ります。
変圧器の定格がkVAなのはなぜですか?
変圧器の発熱は、負荷の力率よりも電圧と電流に強く関係します。そのため皮相電力の定格が電気的負荷をより直接的に表します。
無効電力はゼロになりますか?
はい。力率が一なら、簡略モデルの無効成分はゼロです。このとき皮相電力と有効電力は等しくなります。