Electricidad: ¿Cuál es la diferencia entre KVA y KW?


Respuesta 1:

kW es la unidad de potencia real y kVA es la unidad de potencia aparente. Potencia aparente = potencia real + potencia reactiva

Además de esto, las clasificaciones que escribimos en un motor o generador son KVA y no KW. B'coz hay dos tipos de pérdidas en un motor o generador: pérdidas en el núcleo y pérdidas óhmicas. La pérdida del núcleo depende del voltaje aplicado y las pérdidas óhmicas dependen del flujo de corriente y ninguna de estas pérdidas depende del factor de potencia, es decir, Cos @. Como sabemos que

KW de potencia = V * I * Cos @. Pero como las pérdidas son independientes del factor de potencia, por lo tanto, necesitamos calcular solo KVA = V * I.

Comentario El poder aparente es la suma vectorial del poder real y el poder reactivo, no la suma.

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Respuesta 2:
  • Notará que algunos equipos eléctricos expresan sus potencias nominales en kW o kilovatios; y algunos se expresan en kVA o kilo voltios amperios. Ambos valores expresan potencia, pero en realidad son diferentes. KVA se conoce como la "potencia aparente" de un circuito o sistema eléctrico en particular. En los circuitos de corriente continua, kVA es igual a kW, porque el voltaje y la corriente no se desfasan. La "potencia aparente" y la "potencia real" (que se expresa como kW) pueden diferir en los circuitos de corriente alterna. KW es simplemente la cantidad del poder real que hace un trabajo válido. Cabe señalar que solo se puede acceder a una fracción de kVA para hacer el trabajo. La resolución de los kW (potencia real) requiere otra variable llamada Factor de Potencia (PF). La unidad está prácticamente presente en los circuitos de CC, lo que no crea diferencia entre los kVA y los kW. La relación entre los tres (kVA, kW y factor de potencia) se describe matemáticamente como KW = kVA x factor de potencia; en los circuitos de CC, el factor de potencia es matemáticamente intrascendente, porque está en la unidad. Por lo tanto: kW = kVA

Respuesta 3:

Ambas son unidades de poder; sin embargo, VA (volt-ampère) se aplica solo a la energía eléctrica, específicamente a la energía compleja. ("Complejo" como en matemáticas, no complicado).

Componentes pasivos lineales, a saber. resistencias, inductores y condensadores, todos consumen energía (por lo tanto, energía con el tiempo). En el caso de cargas puramente resistivas, la potencia utilizada se expresa en "vatios" [W]. Esta potencia generalmente se disipa como calor, pero se puede usar para generar trabajo mecánico, por ejemplo, girar el eje de un motor.

Las cargas puramente inductivas o capacitivas convierten la energía en campos electromagnéticos o electrostáticos, respectivamente, y no pueden utilizarse para producir trabajo mecánico. Para distinguir esta "potencia reactiva" (inductores y condensadores tienen una resistencia matemáticamente "imaginaria" llamada "reactancia") de "potencia resistiva", se le dan las unidades de "volt-ampère reactive" [VAR], que es dimensionalmente idéntico a los vatios .

Matemáticamente, la potencia resistiva [W] es una cantidad real, a menudo designada por la variable P, donde la potencia reactiva [VAR] es una cantidad imaginaria, dada la variable Q. La potencia reactiva es positiva para una carga inductiva y negativa para una carga capacitiva. Los números imaginarios son una forma conveniente de representar un cambio de fase sinusoidal de ± 90 °, convirtiendo la trigonometría en aritmética, si puede trabajar con números complejos.

La suma de la potencia resistiva y la potencia reactiva es un valor complejo llamado "potencia compleja" si se incluye el cambio de fase (o factor de potencia) o "potencia aparente" sin él (es decir, pura magnitud). La unidad de potencia compleja o aparente es el volt-ampère [VA]. Es importante tener en cuenta esto, porque esa es la potencia total utilizada por una carga, aunque la potencia real (resistiva) es la porción de potencia accesible para realizar trabajo mecánico. La potencia compleja se le da la variable S = P + jQ

Los ejemplos a menudo ayudan, así que aquí hay uno:

Digamos que tenemos un motor que puede modelarse como una resistencia de 2 KΩ en serie con un inductor de 600 mH (una simplificación excesiva, pero es nuestro ejemplo, entonces, ¿por qué no?). Está siendo alimentado por una fuente de voltaje de CA sinusoidal de 30 V (rms) con una frecuencia cíclica de 100 Hz. (Nota: VA y VAR se ocupan de la alimentación de CA). ¿Cuál es la potencia que utiliza el motor (carga)?

Responder:

Asumamos que nuestra fuente de voltaje es nuestra referencia para los cambios de fase, lo cual es típico. Expresado como un fasor, la fuente es de 30 V ∠ 0 °, con la frecuencia angular del circuito como ω = 2π (100 Hz) ≈ 628 rad / s.

La carga tiene una impedancia Z = R + jX. R = 2 KΩ. X = ωL = (628 rad / s) (0.6 H) ≈ 376.8 Ω. Ahora, Z = (2,000 + j376.8) Ω = 2,035.2 Ω ∠ 10.7 °. Podemos obtener la potencia compleja por S = V / Z = 14.74 mVA ∠ -10.7 °; sin embargo, la fase generalmente se expresa como un factor de potencia (pf) = cos (-10.7 °) ≈ 0.9826, por lo tanto S = 14.74 mVA, pf 0.9826.

Se utiliza el factor de potencia, porque determinar la potencia real es una simple cuestión de multiplicar la potencia aparente, 14.74 mVA, por el factor de potencia, 0.9826, por lo tanto P = 14.48 mW. La potencia reactiva, Q = S sin (∆φ) = (14.74 mVA) (- 0.1857) ≈ -2.7367 mVAR o 2.7367 mVAR, inductiva.

Este motor puede suministrar 14,48 mW de potencia a su eje, aunque la fuente debe suministrar 14,74 mVA. Los motores tienen inductores gigantes en forma de bobinados de rotor y estator dentro de ellos, por lo que los factores de potencia tienden a ser inductivos. Para usar menos potencia global (aparente), existe una táctica llamada "corrección del factor de potencia", donde los condensadores o motores sinócronos están conectados para acercar el factor de potencia a 1 (ideal), por lo que no se utiliza potencia reactiva (Q = 0 ), y la potencia real es igual a la potencia aparente (P = S).


Respuesta 4:

kVA es kilovoltio Amperes, y se encuentra midiendo el voltaje y la corriente por separado, y luego multiplicándolos juntos. Es la medida del "poder aparente".

kW es kilovatios, y se encuentra midiendo el voltaje y la corriente simultáneamente, y multiplicándolos punto por punto en fase entre sí. Es la medida de "poder real" o "poder útil".

Esperemos que los dos coincidan entre sí, y esto es cierto en sistemas con alto factor de potencia. Por ejemplo, los calentadores eléctricos tienen un factor de potencia perfecto de 1. Además, las fuentes de alimentación de alta eficiencia utilizan la corrección del factor de potencia para forzar su factor de potencia más cerca de 1. Cuando no coinciden, la corriente adicional se extiende alrededor de los cables sin hacer ningún útil trabajo. Esto sucede con cargas inductivas como motores, o en cargas capacitivas.