حاسبة القدرة أحادية وثلاثية الأوجه

احسب القدرات الفعالة والظاهرية وغير الفعالة والتيار لأي نظام أحادي أو ثلاثي — بالاتجاهين.

من الجهد ومعامل القدرة والتيار أو القدرة المعلومة تحصل على باقي القيم فوراً: P بالواط وS بالفولت.أمبير وQ بالفار، مع مثلث قدرة يتشكل حسب النتائج.

■ A ■ B ■ C — ثلاث موجات بفارق 120°؛ في الوضع أحادي الوجه تختفي B/C وتبقى موجة واحدة.

النظام
معامل القدرة (PF)
0.8
فولت
أمبير
كيلوواط
⚠ ملاحظات مهمة حول الأداة
  • قدرات كهربائية نظرية لأحمال خطية بمعامل قدرة ثابت — لا تشمل الكفاءة الميكانيكية (للمحركات استخدم حاسبة التيار) ولا التوافقيات ولا ظروف الأمان.

أسئلة شائعة

ما الفرق بين P وS وQ؟
الفعالة P هي النافعة (واط) وتُحاسَب عليها الفاتورة غالباً، والظاهرية S هي الكلية (فولت.أمبير)، وغير الفعالة Q طاقة متبادلة لا تستهلك (فار) — وتربطها S²=P²+Q².

لماذا √3 في حسابات الثلاثي؟
لأن القدرة الكلية مجموع قدرات الأوجه الثلاثة المزاحة 120 درجة — فيظهر الجذر التربيعي لثلاثة (1.732) عند الحساب بكميات الخط.

كميات الخط أم الوجه؟
الصيغ هنا بكميات الخط (جهد الخط وتيار الخط)، وفي توصيلة النجمة جهد الخط = √3 × جهد الوجه.

هل تصلح لحساب تيار المحرك؟
ناقصة الكفاءة الميكانيكية — للمحركات استخدم حاسبة التيار المخصصة التي تدخل الكفاءة في المعادلة.

ما معامل القدرة ولماذا يهم؟
نسبة القدرة الفعالة للظاهرية — المنخفض يعني تياراً أكبر لنفس القدرة النافعة، أي كابلات وقواطع أكبر وفواقد أعلى.

هل يفرق التردد 50 أم 60؟
لا يدخل معادلات القدرة — يؤثر فقط في بيانات الأجهزة وسرعة المحركات.

كيف أستخدم الحاسبة في الاتجاهين — تيار معلوم أو قدرة معلومة؟
املأ ما تملكه واترك الآخر فارغاً فينعكس القانون تلقائياً: تيار كماشة القياس في خانة التيار فيُحسب P = 1.732 × V × I × PF ÷ 1000، وقدرة اللوحة أو الفاتورة بالكيلوواط في خانة القدرة فيُحسب I = P × 1000 ÷ (1.732 × V × PF). مثال: مضخة ثلاثية 5.5 كيلوواط على 400 فولت بمعامل 0.8 تسحب نحو 9.92 أمبير، ولو نُقل نفس الحمل إلى 230 فولت أحادي لاحتاج نحو 29.9 أمبير — وهذا سبب تفضيل الثلاثي في الأحمال الثقيلة: تيار أقل لنفس القدرة.

ماذا لو كانت الأحمال غير متوازنة على الأوجه الثلاثة؟
الحاسبة تفترض أحمالاً متوازنة تساوي فيها الأوجه الثلاثة كما في المحطات الكهربائية، وهو الأصل في تصميم اللوحات. عند لوحات توزيع غير متوازنة: احسب قدرة كل وجه على حدة بجهد الطور V_phase × I_phase × cosφ ثم اجمع القدرات الثلاث لتحصل على الكلية. ولاحظ أن اختلاف تيارات الأوجه بأكثر من نحو 10٪ هو بحد ذاته عيب يستحق التحقيق (عدم توازن الجهد مسموح للمحركات حتى 10٪ في NEMA MG-1 مع تخفيض التصنيف فوقها) قبل أن تثق بأي حساب متوازن.

هل يشمل الحساب كفاءة المحرك المكتوبة على اللوحة؟
لا — القدرة المكتوبة على لوحة المحرك هي قدرة ميكانيكية على العمود لا سحبا كهربائيا من الشبكة، والسحب الكهربائي = قدرة العمود ÷ الكفاءة. مثال: محرك 5.5 كيلوواط بكفاءة 89٪ يسحب 6.18 كيلوواط من الشبكة، وتياره على 400 فولت بمعامل 0.8 يصبح نحو 11.2 أمبير بدلاً من 9.92. حاسبة تيار المحرك تدمج هذه الخطوة في قانونها I = P ÷ (1.732 × V × η × cosφ) — استخدمها للمحركات، وهذه للحِمل العام والفواتير.

متى تنكسر افتراضات الموجة الجيبية ولا تصدق نتائج الحاسبة؟
مع الأحمال الخطية — محركات ومقاومات ومحوّلات — تكون النتيجة دقيقة لأن التيار جيبي. لكن مع قائدات السرعة VFD ومزوّدات التغذية الحديثة يتشوه التيار بالتوافقيات، فيصبح معامل القدرة الحقيقي = معامل الإزاحة ÷ الجذر التربيعي لـ(1 + THD²): عند cosφ = 0.95 وتشوه تيار 40٪ ينزل المعامل الحقيقي إلى نحو 0.88، والعداد يقيس الأمبير الحقيقي لا المثالي. لهذه الأحمال قِس بمحلل قدرة حقيقي وأبقِ هذه الحاسبة للتصميم والتقدير الأولي.

كيف تستخدم الأداة في 4 خطوات

  1. اختر النظام أولاً: ثلاثي الأوجه (يتحول الجهد تلقائياً إلى 400 فولت جهد خط) أو أحادي الوجه (230 فولت جهد طور) — أو اختر جهداً آخر من الشرائح الجاهزة 120 / 208 / 240 / 480.
  2. أدخل الجهد كما تقيسه فعلاً: للثلاثي «جهد خط» بين فيازين (400 في مصر)، وللأحادي «جهد طور» فياز إلى نيوترال (230).
  3. املأ معلومة واحدة فقط واترك الأخرى فارغة: تيار كماشة القياس في خانة التيار، أو قدرة اللوحة/الفاتورة بالكيلوواط في خانة القدرة — شارة «معلوم/محسوب» تتبدل تلقائياً والقانون ينقلب حسب الاتجاه.
  4. حرّك مؤشّر معامل القدرة (0.8 افتراضياً) — تظهر P و S و Q والتيار فوراً، ويتشكل مثلث القدرة من نتائجك وتتحرك الموجات الثلاث؛ فإن أردتها لورقة مواصفات اضغط «نسخ النتائج».

القوانين المستخدمة

P = √3 × V_L × I_L × cosφ (قدرة فعّالة W — أحمال متوازنة)
Q = √3 × V_L × I_L × sinφ · S = √3 × V_L × I_L · S² = P² + Q²
أحادي الوجه: P = V × I × cosφ · I = P ÷ (V × cosφ)
التيار ثلاثي: I_L = P ÷ (√3 × V_L × cosφ) (وبالمحرك: I = P ÷ (√3 × V × η × cosφ))
√3 = 1.732 سببها أن الجهد بين الخطوط V_L = √3 × V_phase في وصلة نجمة (Y)

الأداة تفترض أحمالًا متوازنة وجيبية؛ عند وجود فيدرز أو محركات وحيدة الطور على نظام ثلاثي يُحسب كل وجه على حدة.

حيث: V جهد الخط بالفولت للثلاثي (أو جهد الطور للأحادي) · I تيار الخط بالأمبير · PF = cosφ معامل القدرة بين 0.5 و 1 (مؤشّر الحاسبة) · P الفعّالة بالكيلوواط (واط ÷ 1000) · S الظاهرية بالكيلو-فولت أمبير · Q غير الفعّالة بالكيلو فار.

ثوابت الحاسبة نفسها — أي رقم من أي قانون

النظامالثابت kالجهد الافتراضيمن تيار إلى قدرةمن قدرة إلى تيار
ثلاثي الأوجه√3 = 1.732400 VP = 1.732 × V × I × PF ÷ 1000I = P × 1000 ÷ (1.732 × V × PF)
أحادي الوجه1230 VP = V × I × PF ÷ 1000I = P × 1000 ÷ (V × PF)
الظاهرية S (للنظامين)k—S = k × V × I ÷ 1000—
غير الفعّالة Q (للنظامين)——Q = √(S² − P²)—

قيم مرجعية لمعامل القدرة عند عدم معرفته

نوع الحملمعامل القدرة النموذجيلماذا هذا الرقم
أحمال مقاومة: سخان، مصباح تنجستن0.95 – 1.0التيار والجهد في طور واحد تقريباً فلا قدرة غير فعّالة تذكر
محرك حثّي عند الحِمل الكامل0.80 – 0.85قيمة اللوحة عند الحِمل الاسمي (IEC 60034-1) — اقرأها من البطاقة متى وجدت
نفس المحرك عند نصف الحِمل0.65 – 0.75تيار المغنطة الثابت يصبح هو الغالب على السحب فتنخفض النسبة
مصباح تفريغي صوديوم ببلّاص مغناطيسي بلا مكثف0.50 – 0.60أشهر مصدر لغرامات القدرة غير الفعّالة في فواتير الشبكات
محركات LED ومزوّدات بمصحّح قدرة نشط0.90 فأعلىالتصحيح النشط (active PFC) يقرب المعامل من الواحد ويخفض التوافقيات

الجدولان الأخيران مرآة لقيم الحاسبة وإرشادية للبدء فقط — عند توفر بطاقة الجهاز أو قياس بمحلّل قدرة اعتمدهما مرجعاً، لا الجدول.

المراجع الأساسية
  1. IEEE 1459 — تعريفات قدرات القدرة الكهربائية (P فعّالة، Q غير فعّالة، S ظاهرية) وزواياها.
  2. IEC 60038 — جهد 400 V بين الخطوط و230 V للطور بتردد 50 Hz (مصر وأوروبا)؛ أمريكا 480/208 V و60 Hz — نفس القوانين.
  3. IEC 60034-1 (وNEMA MG-1) — المحركات تُصنَّف بقدرة على العمود وكفاءة ومعامل قدرة عند الحِمل الكامل، وهي القيم المستخدمة هنا.
  4. IEC 61000-3-2 / 3-12 — حدود التوافقيات التي تجعل افتراض الموجة الجيبية صحيحًا أو ينكسر (أحمال إلكترونية كبيرة).
  5. NEC (NFPA 70) المادة 430 و220 — في أمريكا جداول تيارات المحركات وحِمل التغذية؛ تُحسب القدرة ثلاثية بنفس √3.
  6. بعض شركات التوزيع في مصر تخصم عند انخفاض cosφ تحت نحو 0.9 — راجع بند «القدرة غير الفعّالة» في فاتورتك؛ التعويض بالموّثرات في «حاسبة تحسين معامل القدرة».

قوانين القدرة أحادية وثلاثية الأوجه

أحادي: الفعالة = الجهد × التيار × معامل القدرة، والظاهرية = الجهد × التيار. ثلاثي: تُضرب الصيغتان في √3 (1.732) مع استخدام جهد الخط وتيار الخط. وغير الفعالة = الجذر التربيعي لمربع الظاهرية ناقص مربع الفعالة. مثال: حمل ثلاثي 400 فولت يسحب 10 أمبير بمعامل 0.8 يعطي 5.54 كيلوواط فعالة و6.93 ظاهرية.

أدوات مرتبطة

حاسبة تيار المحرك · حاسبة قدرة المحرك · حاسبة استهلاك الكهرباء.

مقارنة:

سياسة الاسترجاع

شحن مجاني واسترجاع سهل خلال 14 يوماً لضمان تجربة تسوق خالية من المخاطر.

الشحن السريع

توصيل سريع وآمن لجميع المناطق مع تتبع لحظي لطلبك.

الدعم الفني

فريق دعم فني متاح على مدار الساعة لمساعدتك في أي وقت.

ضمان الجودة

منتجات أصلية مع ضمان لمدة سنتين على جميع القطع.