قدرت فوری پ.طرح دلخواه زنجیره، ولتاژ و جریان آن از طریق قانون متفاوت است تو=تو M SIN ( t.)، من \u003d من M SIN ( t-), ظاهر دارد

p \u003d ui \u003d u M SIN ( t.)من. M SIN ( t- ) \u003d U. M. من. m / 2 =

\u003d U.من.cos - UIcOS (2. t -) = (uicos - uicos cos2 t.) - UIsin sin2 t.. (1)

قدرت فعال زنجیره AC پ.به عنوان مقدار متوسط \u200b\u200bقدرت لحظه ای تعیین می شود پ.(t.) برای دوره:

از آنجا که میانگین برای دوره عملکرد هارمونیک 0 است.

از این به این معنی است که قدرت متوسط \u200b\u200bدر طول دوره بستگی به زاویه تغییر فاز بین ولتاژ و جریان دارد و اگر بخش مدار دارای مقاومت فعال باشد، صفر نیست. دومی نام آن را توضیح می دهد  قدرت فعال. ما یک بار دیگر تأکید می کنیم که در مقاومت فعال، تبدیل غیر قابل برگشت انرژی الکتریکی به سایر انواع انرژی، به عنوان مثال، به حرارتی وجود دارد. قدرت فعال را می توان به عنوان میانگین برای دوره جریان انرژی به بخش مدار تعریف کرد. قدرت فعال در وات (W) اندازه گیری می شود.

قدرت راکتیو

هنگام محاسبه مدارهای الکتریکی، به اصطلاح واکنشیقدرت. این فرایندهای تبادل انرژی بین عناصر واکنشی زنجیره و منابع انرژی را مشخص می کند و به صورت عددی برابر با دامنه متغیری از قدرت لحظه ای از زنجیره است. مطابق با این، قدرت راکتیو می تواند از (1) به عنوان تعیین شود

Q. = uiگناه

بسته به علامت زاویه، قدرت راکتیو می تواند مثبت یا منفی باشد. واحد توان راکتیو برای تشخیص آن از واحد فعال، وات نامیده نمی شود، بلکه یک راکتور Volt-Amper نیست. ظرفیت های واکنشی عناصر القایی و خازنی برابر با دامنه ظرفیت های لحظه ای خود هستند. پ. من پ. C. با توجه به مقاومت عناصر، توان راکتیو کویل القایی و خازن برابر است Q. l \u003d. ui=ایکس. L. من. 2 I. Q. c \u003d. ui= ایکس. C. من. 2 به ترتیب.

قدرت واکنشی حاصل از مدار الکتریکی شاخه ای به عنوان یک مقدار جبری ظرفیت های واکنشی عناصر زنجیره ای است، با توجه به طبیعت آنها (القایی یا خازنی): Q.=Q. L - Q. S. اینجا Q. l قدرت واکنشی کلی تمام عناصر القایی زنجیره ای است و Q. C نشان دهنده کل توان راکتیو تمام عناصر خازنی زنجیره است.

قدرت کامل

علاوه بر قدرت فعال و راکتیو، مدار فعلی سینوسی توسط قدرت کل نشان داده شده توسط نامه مشخص می شود S.. تحت قدرت کل سایت، حداکثر قدرت فعال ممکن را در ولتاژ مشخص شده درک می کند. توو فعلی من.. بدیهی است، حداکثر قدرت فعال در COS \u003d 1 به دست می آید، به عنوان مثال، در غیاب تغییر فاز بین ولتاژ و جریان:

S. = UI

نیاز به معرفی این قدرت به دلیل این واقعیت است که هنگام طراحی دستگاه های الکتریکی، دستگاه ها، شبکه ها و غیره آنها بر روی یک ولتاژ مشخصی محاسبه می شود. تو NOME و برخی از فعلی امتیاز من. آقای و کار آنها تو نوت من. Nom \u003d S MR حداکثر قدرت ممکن این دستگاه را می دهد (قدرت کل S MR در گذرنامه بسیاری از دستگاه های الکتریکی AC نشان داده شده است. به Distringvia قدرت کامل از ظرفیت های دیگر، واحد اندازه گیری آن به نام Volt-Amps نامیده می شود و به اختصار در آن. کل قدرت به صورت عددی برابر با دامنه مؤلفه متغیر قدرت لحظه ای است.

از روابط داده شده، می توانید ارتباط بین امکانات مختلف را پیدا کنید:

پ. = S.cos Q.= S.گناه S.= ui=

و زاویه تغییر فاز را از طریق قدرت فعال و راکتیو بیان کنید:

.

یک تکنیک ساده را در نظر بگیرید که به شما امکان می دهد تا قدرت فعال و واکنشی منطقه مدار را در کنار ولتاژ پیچیده و جریان پیدا کنید. این در این واقعیت است که شما نیاز به یک محصول تنش پیچیده دارید و فعلی جامع منطقه مدار مورد بررسی. عملیات جامع کنگردی شامل تغییر علامت در مقابل یکی از قسمت های خیالی از تعداد مجتمع یا تغییر علامت فاز شماره یکپارچه است، اگر تعداد در فرم ثبت نام نمایش داده شود. در نتیجه، ما ارزش نامیده می شود ظرفیت کامل پیچیدهو نشان دهنده . اگر یک

، برای قدرت کامل پیچیده ما دریافت کنید:

می توان دید که قدرت فعال و راکتیو بخش های واقعی و تخیلی از کل قدرت پیچیده است. برای تسهیل حفظ تمام فرمول های مرتبط با ظرفیت، در شکل. 7، ب(ص 38) ظرفیت مثلث را ساخت.

در مدارهای متناوب فعلی، سه نوع قدرت را تشخیص می دهند: P فعال، Q واکنشی Q و Full S.

قدرت فعال محاسبه شده توسط فرمول:

قدرت فعال یک عنصر مقاومتی مصرف می کند. واحد

اندازه گیری های قدرت فعال وات (W) نامیده می شود، واحد مشتق کیلووات (کیلووات)، برابر با 10 3 W است.

قدرت راکتیومحاسبه شده توسط فرمول:

قدرت راکتیو توسط القاء کامل مصرف می شود و

عناصر خازنی واحد اندازه گیری قدرت راکتیو نامیده می شود جت ولت-آمپر (var)، یک واحد مشتق شده - کیلووات (kvom)، برابر با 10 3 var.

قدرت کامل این با مقاومت کامل مصرف می شود و نامه را نشان می دهد:

واحد اندازه گیری قدرت کامل به نام VA (ولت آمپر)، یک واحد مشتق شده - کیلوولت-آمپر (KVA)، برابر با 10 3 از طریق.

در اصل، ابعاد در همه موارد بالاتر از واحدهای ذکر شده اندازه گیری یکسان است -. نام های مختلف این واحدها برای تشخیص این نوع قدرت مورد نیاز است.

مانیفست انواع مختلف قدرت به روش های مختلف. قدرت فعال غیرقابل برگشت به سایر انواع قدرت (به عنوان مثال، حرارتی، مکانیکی) تبدیل می شود. قدرت راکتیو به طور قابل توجهی در مدارهای الکتریکی گردش می کند: انرژی میدان الکتریکی کندانسور به انرژی تبدیل می شود میدان مغناطیسی، و بالعکس. "استخراج" قدرت راکتیو با "سود برای کسب و کار" غیر ممکن است.

از فرمول ها (2.19) - (2.21) این به این معنی است که نسبت بین ظرفیت فعال، واکنشی و کامل است:

نسبت P، Q و S را می توان به عنوان نسبت ابعاد تفسیر کرد مثلث مستطیلی (به یاد داشته باشید مثلث مقاومت، مثلث استرس همه این مثلث مانند) است.

از شکل 2.10 می توان آن را مشاهده کرد که cosφ \u003d (2.24)

این تعریف یکی از ویژگی های اصلی مدارهای AC را دنبال می کند عامل قدرتاو یک نام خاص را دریافت نکرده است.

عامل قدرت نشان می دهد که چه مقدار از کل قدرت قدرت فعال است.

مطلوب است e.اموال قدرت مدار تا آنجا که ممکن بود، I.E. نزدیک به 1. واقعا شرکت ها شبکه های برق چنین محدودیتی را برای شرکت های صنعتی تنظیم کنید: cos φ \u003d (0.92 ....0.95). برای رسیدن به مقادیر CSS φ\u003e 0.95 خطرناک، به عنوان تفاوت فاز φ می تواند از مقادیر مثبت به منفی، که مضر است، پرش کنید e.سخت افزار اگر قطب نما< 0,92, предприятия подвергаются штрафу.

اگر شرکت e.اموال کوچک است، باید مطرح شود. نمودار تابع COS φ دارای فرم توابع کاهش یکنواخت در محدوده 0 تا 90 0 است. بنابراین، افزایش شفقت - به معنای کاهش تفاوت فاز است ، یعنی کاهش (x l-С).

اگر شما تحت تاثیر قرار می گیرید (X L-С)، تغییر C و L، این باعث افزایش جریان در یک زنجیره ترتیبی و تغییر حالت عملیات تجهیزات می شود e.این روش عملا اعمال نمی شود. بخش زیر راه دیگری را برای افزایش می دهد e.فسفات قدرت

سخنرانی 4.

2.6 زنجیره ای از جریان متناوب با شاخه های موازی.

در نظر گرفتن e.زنجیره لاک با دو موازی

شاخه ها (شکل 2.11). نتیجه گیری های حاصل به زنجیره ای با هر تعداد شاخه ها گسترش یافت. به زنجیره حاوی دو شاخه موازی، از جمله عناصر فعال، القایی و خازنی (R 1، L 1، C 1 و R 2، L 2، C 2 به ترتیب)، ولتاژ متغیر F فرکانس F عرضه می شود.

وظیفه مستقیم: همه داده می شوند کار معکوس: خواص داده می شود

عناصر موجود در زنجیره ای. زنجیر پیدا کردن موارد ناشناخته

تمام جریان ها و تفاوت های زنجیره را پیدا کنید (این کار در آزمایشگاه حل می شود

فاز. C-5 کار)

ما کار مستقیم را حل می کنیم، یعنی، ما جریانهای من 1، I 2 و کل فعلی را پیدا خواهیم کرد.

شکل. 2.11 E.زنجیره لاک با دو موازی

از قانون دوم Kirchhoff، به این معنی است که ولتاژ بر روی بخش موازی زنجیره یکسان است:

U 1 \u003d U 2 \u003d U (2.25)

بر اساس قانون اهم، ما جریان های 1 و I 2 را پیدا خواهیم کرد:

; (2.26)

ما همچنین تفاوت در فاز فاز و ولتاژ برای هر شاخه را پیدا می کنیم:

(2.27)

بر اساس قانون اول Kirchhoff در رابطه با گره A می تواند ثبت شود.

در شکل 1A یک مدار الکتریکی را با یک ترکیب موازی از مقاومت فعال R، القایی L و تانک C نشان می دهد (نشان داده شده توسط خط نقطه ای). ولتاژ سینوسی به گیره های ورودی زنجیره اعمال می شود.

جریانهای در شاخه های زنجیره ای وجود دارد

فعال

القائی

(جریان القایی در پشت فاز از یک ولتاژ 90 درجه). نمودار و ولتاژ فعلی در شکل نشان داده شده است. 1b. در مرحله اول تجزیه و تحلیل، جریان موجود در ظرف به حساب نمی آید (ما معتقدیم که این غیر فعال است).

محصول مقادیر ولتاژ لحظه ای و جریان I در عنصر زنجیره ای قدرت لحظه ای این عنصر نامیده می شود.

برای مقاومت فعال

نمودار قدرت لحظه ای اختصاص داده شده به R در شکل نشان داده شده است. 1.14، ج

میانگین برای دوره دوره P R قدرت فعال نامیده می شود و با حرف R نشان داده می شود.

از شکل 1 نشان می دهد که مقدار P صفر نیست. این نشان می دهد که انرژی مصرف شده توسط مقاومت فعال به سایر انواع انرژی (حرارتی، مکانیکی، و غیره) تبدیل می شود و مدار الکتریکی را ترک می کند. معنی فیزیکی قدرت فعال - انرژی الکتریکی، مصرف شده توسط مقاومت فعال مدار الکتریکی در 1 ثانیه.

قدرت فوری در القایی برابر است

گراف قدرت فوری در القایی در شکل نشان داده شده است. 1G. همانطور که در شکل دیده میشود. 1G، P L با فرکانس دوگانه نسبت به جریان و ولتاژ متفاوت است.

مقدار متوسط \u200b\u200bمقدار قدرت در القایی صفر است، I.E.

این بدان معنی است که انرژی مصرف شده توسط القایی به سایر انواع انرژی تبدیل نمی شود، به عنوان مثال، مدار الکتریکی را ترک نمی کند. این انرژی عناصر زنجیره را مبادله می کند. به طور خاص، در مدار مورد بررسی (در غیاب ظرفیت)، این انرژی مبادله منبع تغذیه و القاء.

مقدار شرطی برابر با محصول مقادیر فعلی اعمال شده به القاء ولتاژ و جریان در آن، قدرت راکتیو Q l مصرف شده توسط القایی نامیده می شود. این در Var (Volt-Ampere Jet)، Kvar، Mvar اندازه گیری می شود.

برای جلوگیری از ضرر و زیان انرژی فعال و انرژی الکتریکی در مدارهای الکتریکی ناشی از جریان در حال حاضر، در سیستم های منبع تغذیه با عناصر القایی، به عنوان مثال، موتورهای الکتریکی ناهمزمان، باتری های خازن های ایستا (BSK) را نصب کنید. در این مورد، در حال حاضر جبران جریانهای جبران شده، از منبع تغذیه به عناصر القایی زنجیره خلاصه شده است.

مکانیزم اثر خازن بر مبادله قدرت در زنجیره به شرح زیر است. اجازه دهید مدار نشان داده شده در شکل. 1a، یک هادی S. جریان در ظرف برابر است

جایی که من CM دامنه جریان موجود در ظرف است. جریان موجود در ظرف پیش از ولتاژ اعمال شده تا 90 درجه است. قدرت فوری در ظرف برابر است

نمودار قدرت لحظه ای در ظرف در شکل نشان داده شده است. 1D به نظر می رسد که

قدرت فوری P C با فرکانس دوگانه با توجه به منحنی های جریان و ولتاژ متفاوت است؛

مقدار متوسط \u200b\u200bمقدار P C صفر است، به عنوان مثال، به عنوان در القایی، انرژی ذخیره شده در ظرف به سایر انواع انرژی تبدیل نمی شود (مدار الکتریکی را ترک نمی کند)؛

ظرفیت انرژی انرژی در آن لحظات زمانی که القاء آن را می دهد. این به این معنی است که ظرف و القایی می تواند انرژی را مبادله کند. در این راستا، نیاز به تبادل انرژی Q L بین منبع تغذیه و القایی ناپدید می شود و شما می توانید یک مسیر مبادله کوتاهتر از این انرژی را با اتصال خازن ممکن نزدیک به القاء، فراهم کنید. در مورد رزونانس الکتریکی (برای شکل 1a X L \u003d XC)، جریان های واکنشی در مدار LC پخش می شوند و از طریق منبع تغذیه عبور نمی کنند، یعنی از دست دادن اضافی انرژی الکتریکی در زنجیره ای وجود ندارد بین منبع تغذیه و القاء از عبور جریان واکنشی.

شکل. 1. به مفاهیم ظرفیت فعال و واکنشی

به طور مشابه با قدرت راکتیو Q L، مفهوم شرطی قدرت راکتیو Q \u003d u · 1 C تولید شده توسط ظرف استفاده می شود. به طور شرطی فرض می شود که مصرف کنندگان مصرف کنندگان انرژی راکتیو و ظرفیت آن - منابع آن، I.E. Q C مثبت در نظر گرفته شده است، یک Q L منفی است. امکان تبادل انرژی بین القایی ( موتورهای ناهمزمان، ترانسفورماتور قدرت) و خازن (باتری های خازن های استاتیک، عناصر اختصار BSK)، ایده جبران قدرت راکتیو در شبکه های الکتریکی را تحت تأثیر قرار می دهد.

در غیاب BSK (شکل 2) در جریان بار، یک فعال I A و Reactive I P را می توان تشخیص داد. در سیستم انتقال برق، تلفات اضافی AP و AW به دلیل جریان I r است. از دست دادن قدرت به علت جریان واکنش پذیر I P در ژنراتور G، ترانسفورماتور T1، T2، TK و W1، W2 ایجاد می شود.

اگر BSK را به تایرهای زیرزمینی با ترانسفورماتور TZ وصل کنید (نشان داده شده توسط خط نقطه نقطه)، سپس تحت شرایط IL \u003d IC، مبادله انرژی بین BSK و M. در سیستم انتقال انرژی، به جز طرف 0.4 کیلو وات پست، 1 p \u003d 0، t. E هیچ تلفاتی از AP \u200b\u200bو AW از مولفه واکنشی جریان در خطوط W1، W2 و ترانسفورماتور T1، T2، TK وجود ندارد. اگر برابری I L \u003d I C انجام نمی شود، منبع قدرت گیرنده را با یک جریان واکنش پذیر I P \u003d I L - I C.

نیاز به مدیریت مفهوم توان راکتیو به دلیل این واقعیت است که هنگام عبور جریان واکنش پذیر در سیم های خطوط برق، سیم پیچ های ترانسفورماتور و غیره. از دست دادن قدرت و انرژی فعال وجود دارد. شاخص TGφ \u003d | Q L - Q C | / P یک ویژگی زنجیره ای است که نشان می دهد چه بخشی از از دست دادن قدرت فعال در مدار ناشی از عبور جریان فعال، زیان های ناشی از عبور جریان واکنش پذیر است. این مقدار ضریب توان راکتیو نامیده می شود.

شکل. 2. جبران توان راکتیو

در محاسبات برق، مفهوم شرطی انرژی واکنشی برابر با ساده ترین مورد پایداری Q توسط محصول W p \u003d Q · t استفاده می شود، جایی که T فاصله زمانی است که پرداخت آن انجام می شود. نیاز به معرفی این مفهوم به دلیل این واقعیت است که جریان های واکنشی ایجاد می کنند (با توجه به جریان های فعال) تلفات قدرت و انرژی فعال در مقاومت فعال مدار الکتریکی. به طور خاص، تلفات اضافی انرژی الکتریکی بر مقاومت داخلی داخلی منبع تغذیه منبع تغذیه (شکل 1a) برای TA

جایی که من مقدار فعال جریان واکنشی است.

برای محاسبه جریان در زنجیره، مفهوم شرطی کل قدرت S استفاده می شود

ابعاد [s] \u003d b · a؛ sq · a؛ MB · A.

در قدرت کامل S مناسب است که مقطع عرضی قطعات حمل و نقل فعلی و جریان های اسمی ترانسفورماتور قدرت را انتخاب کنید دستگاه های الکتریکی. به عنوان مثال، اگر کل قدرت اسمی S H 0 M و ولتاژ U H 0 M یک ترانسفورماتور قدرت تک فاز است، پس از آن جریان استاندارد آن به عنوان من nom \u003d s h 0 m / u h 0 m تعریف شده است. جریان رتبه بندی ترانسفورماتور قدرت سه فاز با بیان بیان می شود

جایی که U H 0 M ولتاژ اسمی اسمی است.

نسبت قدرت فعال زنجیره به قدرت کل آن ضریب قدرت COS φ \u003d P / S نامیده می شود. نسبت توان راکتیو زنجیره ای به قدرت کامل آن نام خاصی ندارد و به عنوان گناه (Q L - Q C) / s نشان داده شده است. راحتی مدیریت مفاهیم مشروط ظرفیت واکنشی و کامل این است که به دلیل استفاده از آنها ممکن است P، O، S به شکل یک مثلث مستطیلی قدرت (شکل 3) ارائه شود.

شکل. 3. مدار برق مثلث قدرت

استفاده از ضریب قدرت COS φ هنگام محاسبه قدرت فعال در قدرت کامل شناخته شده مناسب است و ضریب توان راکتیو TG φ در محاسبات قدرت راکتیو در یک قدرت فعال شناخته شده است.

تجهیزات الکتریکی با ظرفیت های اسمی زیر مشخص می شود:

- ژنراتور و موتورهای الکتریکی - قدرت فعال، از آنجا که آنها با توربین ها کار می کنند و به ترتیب با مکانیسم ها رانده می شوند. ژنراتورها و موتورهای الکتریکی توسط ظرفیت مکانیسم هایی که مفهوم قدرت راکتیو بی معنی است، انتخاب می شوند؛

- مبدل ها - ظرفیت کامل، زیرا مقطع متقاطع سیم پیچ ها و خط لوله مغناطیسی توسط جریان، و نه تنها مولفه فعال یا واکنشی آن تعیین می شود. انتقال انرژی در ترانسفورماتور رخ می دهد میدان الکترومغناطیسیایجاد شده فعال و جریانهای واکنشی، به عنوان مثال، توصیه می شود از مفهوم قدرت کامل استفاده کنید.

- بابا - قدرت راکتیو، از آنجایی که تنها جریان واکنش پذیر را گذراند.

مصرف کنندگان انرژی الکتریکی و مصرف کنندگان برای مصرف این انرژی. مصرف کننده علاقه مند به آن انرژی است، مصرف آن به نفع او می آید، این انرژی می تواند مفید باشد، اما معمول است که در مهندسی برق فعال شود. این انرژی است که به حرارت دادن محل، غذای پخت و پز، تولید سرد و تبدیل به انرژی مکانیکی (بهره برداری از موتورهای الکتریکی، سوراخ های الکتریکی، پمپ های الکتریکی و غیره) می رود.

علاوه بر برق فعال، واکنش نیز وجود دارد. این بخشی از کل انرژی است که در کار مفید نیست. به عنوان قابل درک از بالا، قدرت کامل فعال و قدرت راکتیو به عنوان یک کل است.

در مفاهیم، \u200b\u200bقدرت فعال و راکتیو با منافع متضاد مصرف کنندگان انرژی الکتریکی و تامین کنندگان آن مواجه شد. مصرف کننده سودمند است تا فقط برای مصرف برق مفید خود پرداخت شود، تامین کننده برای پرداخت هزینه برای میزان برق فعال و واکنشی سودمند است. آیا این امکان وجود دارد که این الزامات ظاهرا متناقض را ترکیب کنیم؟ بله، اگر مقدار برق واکنشی را به صفر کاهش دهید. در نظر بگیرید که آیا امکان پذیر است و چقدر می توانید به ایده آل نزدیک شوید.

قدرت فعال و راکتیو

قدرت فعال

مصرف کنندگان برق وجود دارد که دارای قدرت کامل و فعال هستند. اینها مصرف کنندگان هستند که بار ارائه شده اند مقاومت فعال (مقاومت). در میان لوازم خانگی، نمونه هایی از چنین بار، لامپ های رشته ای، کوره های الکتریکی، کمد های گرم و کوره ها، بخاری ها، آیرونز، آهن لحیم کاری و غیره هستند

مشخص شده در این دستگاه ها در گذرنامه، هر دو قدرت فعال و راکتیو در همان زمان هستند. این مورد زمانی است که ظرفیت بار را می توان توسط فیزیکدانانی که از سال تحصیلی شناخته می شود تعیین می شود، جریان بار را به ولتاژ در شبکه منتقل می کند. جریان در آمپر (A)، ولتاژ در ولتاژ (B)، قدرت در وات (W) اندازه گیری می شود. سخت افزار اجاق گاز الکتریکی در شبکه با ولتاژ 220 V در جریان 4.5 A مصرف قدرت 4.5 x 220 \u003d 990 (w).

قدرت راکتیو

گاهی اوقات، عبور از خیابان، شما می توانید ببینید که شیشه ای از بالکن ها با یک فیلم نازک درخشان پوشیده شده است. این فیلم از خازن های الکتریکی معیوب نصب شده با اهداف خاص در تامین مصرف کنندگان قدرتمند از ایستگاه های توزیع انرژی الکتریکی نصب شده است. کندانسور یک مصرف کننده معمولی از قدرت راکتیو است. بر خلاف مصرف کنندگان قدرت فعال، جایی که عنصر اصلی طراحی یک ماده الکتریکی خاص است (هادی تنگستن در لامپ های رشته ای، مارپیچ نیکروم در اجاق الکتریکی، و غیره). در کندانسور، عنصر اصلی هدایت نمی شود برق (فیلم پلیمری نازک یا کاغذ خیس شده نفت).

قدرت خازنی واکنش پذیر

فیلم های زیبا براق که شما در بالکن دیدید، خازن یک ماده نازک رسانایی هستند. کندانسور با این واقعیت قابل توجه است که می تواند انرژی الکتریکی را جمع آوری کند، و سپس آن را - یک باتری عجیب و غریب. اگر خازن را به شبکه فعال کنید جریان مستقیماین یک پالس فعلی کوتاه مدت را اتخاذ می کند، و سپس جریان از طریق آن جریان نخواهد داشت. شما می توانید خازن را به حالت اولیه بازگردانید و آن را از منبع ولتاژ خاموش کنید و بار آن را به آن وصل کنید. برای مدتی، جریان الکتریکی از طریق بار جریان می یابد و خازن کامل در بار دقیقا انرژی الکتریکی بسیار زیاد است زیرا او هنگام شارژ دریافت می شود. لامپ نور متصل به پایانه های کندانسور ممکن است فلش باشد، مقاومت الکتریکی گرم می شود، و یک فرد بی دقتی می تواند "راک" یا حتی با ولتاژ کافی بر خروجی ها و مقادیر ذخیره شده برق بکشد.

یک تصویر جالب در هنگام اتصال یک کندانسور به منبع متناوب به دست می آید ولتاژ الکتریکی. از آنجا که منبع ولتاژ متناوب به طور مداوم تغییر قطب و ارزش ولتاژ لحظه ای (در شبکه برق خانگی تحت قانون نزدیک به سینوسی) تغییر می کند. خازن به طور مداوم شارژ و تخلیه خواهد شد، جریان متناوب به طور مداوم از طریق آن جریان می یابد. اما این جریان با فاز با ولتاژ منبع ولتاژ متناوب مطابقت ندارد و پیش از آن 90 درجه خواهد بود. یک چهارم دوره.

این به این واقعیت منجر خواهد شد که کل نیمی از مدت زمان ولتاژ متغیر انرژی را از شبکه مصرف می کند و نیمی از دوره را می دهد، در حالی که کل مصرف مصرف می شود قدرت الکتریکی برابر صفر است. اما، از آنجا که جریان قابل توجهی از طریق خازن جریان دارد، که می تواند به عنوان یک آمپر اندازه گیری شود، معمول است که بگوییم کندانسور مصرف کننده قدرت الکتریکی واکنشی است.

قدرت راکتیو به عنوان محصول جریان به ولتاژ محاسبه می شود، اما واحد اندازه گیری دیگر وات دیگر نیست، بلکه واکنش پذیری Volt-Amper (VA) است. بنابراین، از طریق ظرفیت متصل به شبکه 220 در فرکانس 50 هرتز، یک خازن الکتریکی با ظرفیت 4 میکرو فام، جریان حدود 0.3 A. را جریان می دهد. این به این معنی است که خازن مصرف کننده 0.3 x 220 \u003d 66 (var) توان راکتیو - قابل مقایسه با قدرت متوسط \u200b\u200bلامپ رشته ای، اما کندانسور، بر خلاف لامپ، درخشش نیست و گرم نمی شود.

قدرت انعطاف پذیری واکنش پذیر

اگر جریان پیش از ولتاژ خازن پیش رو باشد، پس آیا مصرف کنندگان وجود دارند که در آن جریان در پشت ولتاژ قرار دارد؟ بله، و چنین مصرف کنندگان، در مقایسه با مصرف کنندگان خازنی، القایی نامیده می شوند، باقی می ماند در همان زمان مصرف کنندگان انرژی راکتیو. یک بار الکتریکی الکتریکی معمولی یک کویل با مقدار مشخصی از چرخش سیم به خوبی هدایت شده است، زخم بر روی یک هسته بسته از یک ماده مغناطیسی خاص.

در عمل، یک تقریب خوب از یک بار صرفا القایی یک ترانسفورماتور (یا تثبیت کننده ولتاژ با Autotransformer) است. یک ترانسفورماتور به خوبی طراحی شده در بیکار مصرف انرژی بسیار کمی فعال، مصرف قدرت عمدتا واکنش پذیر است.

مصرف کنندگان انرژی الکتریکی واقعی و برق کامل

از توجه به ویژگی های بار خازنی و القایی، یک سوال جالب به وجود می آید - چه اتفاقی خواهد افتاد اگر بار خازنی و القایی به طور همزمان و به صورت موازی گنجانده شود. با توجه به واکنش مخالف آنها به ولتاژ اعمال شده، این دو واکنش شروع به جبران یکدیگر خواهند کرد. بار کل تنها خازنی یا القایی خواهد بود، و در برخی از موارد ایده آل قادر به دریافت جبران کامل خواهد بود. به نظر می رسد که آن را پارادوکسیک می کند - آمتر های متصل به جریانهای قابل توجه (و برابر!) از طریق خازن و کویل القایی، و کمبود کامل در زنجیره مشترک آنها را متحد می کند. تصویر شرح داده شده تا حدودی نقض شده است تنها با این واقعیت که خازن های ایده آل و کویل های القایی وجود ندارد، اما چنین ایده آل سازی کمک می کند تا درک ماهیت فرآیندهای رخ دهد.

بیایید به مصرف کنندگان واقعی انرژی الکتریکی بازگردیم. در زندگی روزمره ما از مصرف کنندگان به طور عمده مصرف کنندگان از قدرت صرفا فعال استفاده می کنیم (نمونه هایی که در بالا ذکر شده اند)، و القاعده فعال هستند. این ها مته های الکتریکی، سوراخ ها، موتورهای الکتریکی یخچال و فریزر، ماشین لباسشویی و سایر لوازم خانگی هستند. این شامل ترانسفورماتورهای الکتریکی منابع غذایی تجهیزات الکترونیکی رادیویی خانگی و تثبیت کننده های ولتاژ است. در مورد یک بار مخلوط مشابه، علاوه بر قدرت فعال (مفید)، بار مصرف نیز همچنین قدرت راکتیو را فراهم می کند، به عنوان یک نتیجه، کل قدرت از قدرت بیشتری اجتناب می کند. قدرت کامل در یک ولت-آمپر (BA) اندازه گیری می شود و همیشه محصول فعلی در بار بر روی ولتاژ بار است.

مرموز "Kosinus fi"

نسبت قدرت فعال به کامل در مهندسی برق "Kosinus fi" نامیده می شود. نشان می دهد cos φ. این نسبت همچنین عامل قدرت است. آسان است ببینید که برای مورد یک بار کاملا فعال، که در آن قدرت کامل با فعال، COS φ \u003d 1. برای موارد بارهای خازنی خالص یا القایی، جایی که قدرت فعال صفر است، COS φ \u003d 0 است.

در مورد بار مخلوط، مقدار فاکتور قدرت در محدوده 0 تا 1 برای لوازم خانگی، معمولا در محدوده 0.5-0.9 است. به طور متوسط، می توان آن را برابر با 0.7 قرار داد، یک مقدار دقیق تر در گذرنامه دستگاه الکتریکی نشان داده شده است.

ما چه پرداختی؟

و در نهایت، جالب ترین سوال این است که چه نوع انرژی مصرف کننده پرداخت می کند. بر اساس این واقعیت است که جزء واکنشی انرژی کل به نفع مصرف کننده نیست و سهم انرژی واکنشی دوره مصرف می شود و سهم داده شده است، لازم نیست که برای قدرت راکتیو پرداخت شود. اما دیو، همانطور که می دانید، در جزئیات قرار دارد. از آنجا که بار مخلوط جریان را در شبکه افزایش می دهد، مشکلات بر روی نیروگاه ها رخ می دهد، جایی که برق توسط ژنراتورهای همزمان تولید می شود، یعنی: بار القایی "مکان های" ژنراتور، و آوردن آن به دولت قبلی به هزینه های فعال در حال حاضر واقعی است قدرت در مورد "مشاوره" آن.

بنابراین، برای مجبور کردن مصرف کننده برای پرداخت هزینه های القایی واکنشی مصرف شده کاملا عادلانه است. این باعث می شود مصرف کننده برای جبران مولفه واکنشی بار خود را جبران کند و از آنجایی که این مولفه عمدتا القایی است، جبران خسارت برای اتصال خازن ها پیش از ظرف محاسبه شده است.

مصرف کننده فرصت پرداخت کمتر را پیدا می کند

اگر مصرف کننده باید به طور جداگانه برای مصرف انرژی فعال و راکتیو مصرف کند. او آماده است برای هزینه های اضافی و ایجاد یک باتری خازن در شرکت خود، از جمله به شدت بر اساس برنامه، بسته به میانگین آمار مصرف برق به روز روز است.

همچنین توانایی نصب دستگاه های ویژه (جبران کننده توان راکتیو)، اتصال خازن ها به طور خودکار بسته به اندازه و ماهیت قدرت مصرف شده در حال حاضر وجود دارد. این جبران کنندگان به شما این امکان را می دهند که ارزش ضریب قدرت را از 0.6 تا 0.97 افزایش دهید، I.E. تقریبا به یک.

همچنین فرض بر این است که اگر نسبت مصرف انرژی راکتیو مصرف شده و به طور کلی از 0.15 تجاوز نمی کند، مصرف کننده شرکت ها از پرداخت انرژی واکنشی آزاد می شود.

همانطور که برای مصرف کنندگان فردی، با توجه به قدرت نسبتا کم مصرف شده توسط قدرت خود، برای به اشتراک گذاشتن حساب برای پرداخت برق مصرف شده به فعال و واکنشی پذیرفته نشده است. انرژی الکتریکی خانگی تنها قدرت فعال را در نظر می گیرد بار الکتریکیبرای آن و یک فاکتور برای پرداخت تعیین شده است. کسانی که. در حال حاضر، حتی یک توانایی فنی برای قرار دادن یک حساب کاربری مصرف کننده فرد برای مصرف توان راکتیو مصرف شده وجود ندارد.

انگیزه های خاصی برای جبران جزء القایی مصرف کننده وجود ندارد و از لحاظ فنی دشوار است. خازن های دائمی متصل می شوند زمانی که بار القایی قطع می شود، برای بارگیری سیم کشی عرضه، بی فایده خواهد بود. برای اعضای برق (قبل از شمارنده نیز، اما برای آن مصرف کننده پرداخت نمی کند)، که باعث افزایش مصرف فعال با افزایش مناسب پرداخت پرداخت و جبران خسارت های اتوماتیک جاده می شود و به سختی هزینه های آنها را توجیه می کند تحصیل.

چیز دیگری این است که تولید کننده گاهی اوقات خازن های جبرانی را در ورودی مصرف کنندگان با جزء القایی بار ایجاد می کند. این خازن ها، با انتخاب مناسب خود، کمی تلفات انرژی را در سیم های عرضه کاهش می دهند، در حالی که کمی ولتاژ بر روی دستگاه الکتریکی متصل شده را با کاهش کاهش ولتاژ بر روی سیم های عرضه افزایش می دهد.

اما، مهمتر از همه، جبران انرژی واکنشی از هر مصرف کننده، از آپارتمان به یک شرکت بزرگ، جریان را در تمام خطوط منبع تغذیه، از نیروگاه به پانل آپارتمان کاهش می دهد. با توجه به جزء واکنشی کل جریان، که کاهش انرژی را در خطوط کاهش می دهد و کارایی سیستم های الکتریکی را افزایش می دهد.

محاسبه انرژی الکتریکی استفاده شده توسط دستگاه الکتریکی خانگی یا صنعتی صنعتی معمولا با توجه به آن ساخته می شود جریان کاملاز طریق اندازه گیری شده در همان زمان، دو شاخص مشخص می شود، منعکس کننده هزینه های قدرت کامل در هنگام خدمت به مصرف کننده است. این شاخص ها انرژی فعال و واکنشی هستند. قدرت کامل مجموع این دو شاخص است. در مورد برق فعال و واکنش پذیر و نحوه بررسی میزان پرداخت های جمع آوری شده، سعی کنید در این مقاله بگویید.

قدرت کامل

تحت عمل فعلی، مصرف کنندگان هیچ قدرت مفید ندارند، که به طور مستقیم در مزرعه استفاده می شود و کامل، که انتساب شرکت منتشر می شود. تشخیص این شاخص ها برای واحدهای اندازه گیری - قدرت کامل در Volt-Amperes (BA) اندازه گیری می شود و مفید است - در کیلووات. برق فعال و واکنشی توسط تمام لوازم الکتریکی رانده شده استفاده می شود.

برق فعال

جزء فعال ظرفیت کامل، یک کار مفید را انجام می دهد و به آن نوع انرژی تبدیل می شود که مصرف کننده نیاز دارد. بخشی از لوازم خانگی خانگی و صنعتی صنعتی در محاسبات فعال و کامل قدرت است. در میان چنین دستگاه های الکتریکی، لامپ های تزئینی، کوره های الکتریکی، بخاری، آهن و اتو کردن پرس و غیره.

اگر گذرنامه قدرت فعال 1 کیلو وات را نشان می دهد، قدرت کامل چنین دستگاهی 1 کیلو وات خواهد بود.

مفهوم برق واکنشی

این نوع برق در زنجیره ای ذاتی است که شامل عناصر جت است. برق واکنشی بخشی از قدرت شیب کامل است که در کار مفید صرف نمی شود.

هیچ مفهومی در کلاه های الکتریکی DC وجود ندارد. در زنجیر، مولفه واکنشی تنها زمانی اتفاق می افتد که یک بار القایی یا خازنی وجود داشته باشد. در این مورد، ناسازگاری فاز جاری از فاز ولتاژ مشاهده می شود. این تغییر فاز بین ولتاژ و جریان توسط نماد "φ" نشان داده شده است.

در بار القایی در زنجیره، تاخیر فاز مشاهده می شود، با یک خازنی - پیشرفت آن. بنابراین، تنها بخشی از کل قدرت به مصرف کننده می آید و تلفات اصلی ناشی از گرمای بی فایده دستگاه ها و دستگاه ها در طول عملیات رخ می دهد.

از دست دادن قدرت به علت وجود کویل های القایی و خازن های الکتریکی در دستگاه های الکتریکی رخ می دهد. به دلیل آنها، برق برای مدت زمان کافی در زنجیره انباشته می شود. پس از آن، انرژی ذخیره شده به زنجیره می رسد. به ابزارهایی که حاوی اجزای واکنشی برق هستند، شامل ابزار قدرت قابل حمل، موتورهای الکتریکی و لوازم خانگی مختلف می شود. این مقدار محاسبه شده است با توجه به ضریب خاص قدرت، که به عنوان COS φ مشخص شده است.

محاسبه برق واکنشی

عامل قدرت در محدوده 0.5 تا 0.9 قرار دارد؛ مقدار دقیق این پارامتر را می توان از پاسپورت درایو یافت. قدرت کامل باید به عنوان یک خصوصی از تقسیم قدرت فعال به ضریب تعریف شود.

به عنوان مثال، اگر در گذرنامه مته الکتریکی، قدرت 600 وات و ارزش 0.6، پس از آن دستگاه مصرف برق کامل برابر با 600/06، یعنی 1000 VA. در غیاب گذرنامه ها برای محاسبه قدرت کامل دستگاه، ضریب می تواند برابر با 0.7 باشد.

از آنجایی که یکی از وظایف اصلی بازیگری، تحویل قدرت مفید برای مصرف کننده نهایی است، از دست دادن واکنش واکنش پذیر، یک عامل منفی است و افزایش این شاخص، اثربخشی الکتروشیمیایی را به طور کلی مورد بررسی قرار داد. تعادل قدرت فعال و راکتیو در زنجیره می تواند به وضوح در قالب این نقاشی سرگرم کننده نمایش داده شود:

ارزش ضریب در هنگام مصرف تلفات

بالاتر از ارزش عامل قدرت، کمتر از دست دادن برق فعال - و به همین دلیل مصرف مصرف کننده مصرف انرژی مصرف انرژی کمی ارزان تر است. به منظور افزایش اهمیت این ضریب، جبران تکنیک های مختلف برای تلفات برق غیر هدف در مهندسی برق استفاده می شود. دستگاه های جبران کننده یک ژنراتور پیشرفته پیشرفته هستند که زاویه تغییر فاز را بین جریان و ولتاژ قرار می دهد. برای همین منظور، خازن ها گاهی استفاده می شوند. آنها به صورت موازی با زنجیره کار متصل می شوند و به عنوان جبران کننده همزمان استفاده می شوند.

محاسبه هزینه برق برای مشتریان خصوصی

برای استفاده فردی، برق فعال و واکنشی در حساب ها تقسیم نشده است - در مقیاس مصرف، نسبت انرژی راکتیو کوچک است. بنابراین، مشتریان خصوصی در مصرف انرژی تا 63 نفر یک حساب را پرداخت می کنند، که در آن تمام برق مصرف شده فعال است. تلفات اضافی در زنجیره ای بر روی برق واکنشی به طور جداگانه اختصاص داده نمی شود و پرداخت نمی شود.

حسابداری برای برق واکنشی برای شرکت ها

چیز دیگری این است که شرکت ها و سازمان ها است. در محل های صنعتی و کارگاه های صنعتی، تعداد زیادی از تجهیزات الکتریکی ایجاد شده است، و در کل برق منتقل شده، بخش قابل توجهی از انرژی واکنشی وجود دارد که برای بهره برداری از منبع تغذیه و موتورهای الکتریکی ضروری است. برق فعال و واکنشی عرضه شده به شرکت ها و سازمان ها، نیاز به جدایی واضح و راه دیگری برای پرداخت آن دارد. پایه ای برای تنظیم روابط سازمانی تامین کننده برق و کاربران نهایی در این مورد یک معاهده معمول است. با توجه به قوانین ایجاد شده در این سند، سازمان هایی که مصرف برق بیش از 63 را مصرف می کنند، نیاز به یک دستگاه خاص است که نشان دهنده انرژی واکنشی برای حسابداری و پرداخت است.
شرکت شبکه، متر برق واکنش پذیر را تعیین می کند و هزینه پرداخت را با توجه به شهادت آن پرداخت می کند.

ضریب انرژی واکنشی

همانطور که قبلا ذکر شد، برق فعال و واکنشی در حساب های پرداخت توسط خطوط جداگانه اختصاص داده شده است. اگر نسبت حجم الکتریسیته واکنش پذیر و مصرف شده از هنجارهای ثابت تجاوز نمی کند، هزینه انرژی واکنشی افزایش نمی یابد. ضریب نسبت به روش های مختلف ثبت شده است، مقدار متوسط \u200b\u200bآن 0.15 است. اگر این آستانه بیش از حد باشد، شرکت مصرف کننده برای نصب دستگاه های جبرانی توصیه می شود.

انرژی واکنشی در ساختمان های آپارتمانی

یک مصرف کننده معمولی برق یک ساختمان آپارتمانی با فیوز اصلی است که از برق بیش از 63 سالگی تشکیل شده است. اگر محل انحصاری مسکونی در چنین خانه ای وجود داشته باشد، هزینه برق واکنشی اتهام نمی شود. بنابراین، مستاجران یک ساختمان آپارتمان به اتهام تنها برای برق کامل عرضه شده به مجلس سازمانی تامین می شود. همان قانون مربوط به تعاونی های مسکن است.

موارد حسابداری خصوصی قدرت راکتیو

موارد زمانی وجود دارد ساختمان چند طبقه همچنین سازمان های تجاری و آپارتمان ها وجود دارد. تحویل برق به این خانه ها توسط اعمال فردی تنظیم می شود. به عنوان مثال، تقسیم می تواند به عنوان اندازه منطقه مفید عمل کند. اگر در خانه آپارتمانی سازمان های تجاری کمتر از نیمی از منطقه مفید را اشغال می کنند، پرداخت انرژی واکنشی شارژ نمی شود. اگر درصد آستانه بیش از حد بود، تعهدات پرداخت برای برق واکنشی بوجود می آیند.

در بعضی موارد، ساختمان های مسکونی از پرداخت انرژی واکنشی معاف نیستند. به عنوان مثال، اگر خانه دارای نقطه اتصال آسانسور برای آپارتمان، تعهد به استفاده از برق واکنشی به طور جداگانه، فقط برای این تجهیزات. صاحبان آپارتمان هنوز تنها برق فعال را پرداخت می کنند.

درک ماهیت انرژی فعال و راکتیو باعث می شود که ممکن است به طور صالظ، تأثیر اقتصادی نصب دستگاه های جبران مختلف را محاسبه کند که از دست دادن از بار واکنشی کاهش می یابد. بر طبق آمار، چنین دستگاه هایی به شما اجازه می دهد تا COS φ را از 0.6 تا 0.97 افزایش دهید. بنابراین، دستگاه های جبرانی اتوماتیک به صرفه جویی در یک سوم مصرف کننده برق کمک می کند. کاهش قابل توجهی در تلفات حرارتی، زندگی ابزارها و مکانیزم ها را در سایت های تولید افزایش می دهد و هزینه محصولات نهایی را کاهش می دهد.