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Noções básicas de energia
Poder, em física geral, é energia por unidade de tempo. A energia, por sua vez, é a força multiplicada à distância. A unidade padrão, ou SI, de energia é watts (W), enquanto a unidade SI de energia é joules (J). O tempo é normalmente expresso em segundos.
Na física eletromagnética, os princípios permanecem, mas as unidades mudam. Em vez de determinar a potência como W = J ÷ s, a potência é expressa como o produto da diferença de potencial em volts (V) e corrente em amperes (I). Assim, neste esquema, W = V ⋅ I.
A partir dessas equações, é claro que um watt é igual a um volt vezes um ampère ou um volt-ampère (VA). Consequentemente, um quilowatt (kW) é igual a um quilo-volt-ampère (kVA), com cada lado da equação dividido por 1.000.
Sistemas trifásicos e quilo-unidades
Nos sistemas de energia de corrente alternada (CA), a tensão geralmente é fornecida em fases, pois isso é vantajoso em termos de redução de perdas de energia. Essas fases aparecem graficamente como ondas senoidais, com a tensão subindo e descendo ciclicamente durante um curto período de tempo. Em um sistema trifásico, essas ondas senoidais se sobrepõem, mas seus ciclos começam e terminam em diferentes momentos no tempo. O resultado é que a energia nesses sistemas não é simplesmente o produto da tensão vezes a corrente, mas sim (√3) (V ⋅ I).
Portanto, se você estiver trabalhando com um motor trifásico, a relação entre kW e kVA é:
kW = (√3) (kVA).
Exemplo
Suponha que você receba uma fonte de energia CA trifásica com uma tensão de 220 V, fornecendo uma corrente de 40 A. Qual é a energia em kilowatts?
Primeiro, multiplique a tensão e a corrente para obter volt-amperes brutos:
(220 V) (40 A) = 8.800 VA
Em seguida, multiplique pelo fator de normalização para sistemas trifásicos:
(√3) (880 VA) = 15.242 VA
Por fim, dividido por 1.000 para obter a resposta em kW (ou kVA):
15.242 W ÷ 1.000 = 15.242 kW