Tūlītēja jauda p.patvaļīgs ķēdes gabals, spriegums un strāvas, no kurām atšķiras pēc likuma u.=U. M grēks ( t.), i \u003d i M grēks ( t-), ir izskats

p \u003d ui \u003d u M grēks ( t.)I. M grēks ( t- ) \u003d U. M. I. M / 2. =

\u003d U.i.cos. - UIcos (2. t -) = (Uicos - Uicos cos2. t.) - UIsin sin2. t.. (1)

Active jauda maiņstrāvas ķēdes P.nosaka kā vidējo tūlītējās jaudas vērtību p.(t.) Attiecībā uz periodu:

tā kā harmoniskās funkcijas periods ir 0.

No tā izriet, ka vidējā jauda laika periodā ir atkarīga no fāzes nobīdes leņķa starp spriegumu un strāvu un nav nulle, ja ķēdes posmam ir aktīva pretestība. Pēdējais skaidro tās nosaukumu  aktīva jauda. Mēs vēlreiz uzsveram, ka aktīvajā pretestībās ir neatgriezeniska elektroenerģijas pārveidošana citos enerģijas veidos, piemēram, termiskajam. Aktīvo jaudu var definēt kā vidēji enerģijas plūsmas ātruma periodā ķēdes sadaļā. Aktīvo jaudu mēra vatos (W).

Reaktīvā jauda

Aprēķinot elektriskās ķēdes, tā saukto reaktīvsjauda. Tā raksturo enerģijas apmaiņas procesus starp ķēdes reaktīvajiem elementiem un enerģijas avotiem un ir skaitliski vienāds ar ķēdes momentānās varas mainīgās sastāvdaļas amplitūdu. Saskaņā ar šo reaktīvo jaudu var noteikt no (1) kā

Q. = Uisin

Atkarībā no leņķa zīmes reaktīvā jauda var būt pozitīva vai negatīva. Reaktīvās jaudas vienība, lai atšķirtu to no aktīvās ierīces, netiek saukta par vatiem, bet voltu-ampis reaktoru. Induktīvo un kapacitātes elementu reaktīvās spējas ir vienādas ar to momentāno spēju amplitūdas. p. L I. p. C. Ņemot vērā elementu rezistenci, induktora un kondensatora spoles reaktīvā jauda ir vienāda Q. L \u003d. Ui=x. L. I. 2 I. Q. C \u003d. Ui= X. C. I. 2, attiecīgi.

Rezultātā reaktīvā jauda no sazarotās elektriskās ķēdes ir kā algebriskā summa reaktīvās kapacitātes ķēdes elementiem, ņemot vērā to raksturu (induktīvā vai kapacitatīvā): Q.=Q. L - Q. S. Šeit Q. L ir kopējais reaktīvā jauda visiem induktīvajiem elementiem ķēdes, un Q. C ir visu ķēdes kapacitātes elementu kopējā reaktīvā jauda.

Pilna jauda

Papildus aktīvai un reaktīvai jaudai sinusoidālā pašreizējā ķēde ir raksturīga kopējā jauda, \u200b\u200bko norāda vēstule S.. Saskaņā ar kopējo jaudu vietā saprast maksimālo iespējamo aktīvo jaudu noteiktā spriegumā. U.un strāva I.. Acīmredzot maksimālā aktīvā jauda tiek iegūta COS \u003d 1, I.E., ja nav fāzes nobīdes starp spriegumu un strāvu:

S. = Ui.

Šīs pilnvaras ieviešanas nepieciešamība ir saistīta ar to, ka, izstrādājot elektriskās ierīces, ierīces, tīklus utt., Tie tiek aprēķināti uz noteiktu nominālo spriegumu. U. Nome un noteiktu novērtēto strāvu I. Mr un viņu darbs U. Nomocīt I. Nom \u003d S MR nodrošina maksimālo iespējamo jaudu šīs ierīces (kopējā vara SR ir norādīts pasē lielāko daļu no elektrisko ierīču AC.). Lai nepildītu pilnu jaudu no citām jaudām, tās mērvienību sauc par voltu-ampiem un saīsināts tajā. Kopējā jauda ir skaitliski vienāda ar momentānās jaudas mainīgās sastāvdaļas amplitūdu.

No attiecīgajām attiecībām jūs varat atrast savienojumu starp dažādām iekārtām:

P. = S.cos Q.= S.sin S.= Ui=

un izteikt fāzes nobīdes leņķi, izmantojot aktīvu un reaktīvu jaudu:

.

Apsveriet vienkāršu tehniku, kas ļauj atrast strāvas aktīvo un reaktīvo jaudu pa kompleksu spriegumu un strāvu. Tas ir tas, ka jums ir nepieciešams veikt sarežģītu spriedzi un strāva vispusīgi konjugāts Apsvēruma ķēdes platība. Visaptverošā konjugācijas operācija sastāv no apzīmējuma maiņa pretējā pusē, kas atrodas iebiedētā integrētā numura daļā vai integrētā numura fāzes zīmes maiņā, ja numurs ir attēlots eksponenciālā ieraksta formā. Tā rezultātā mēs saņemam vērtību, ko sauc par pilnīga kompleksa jaudaun apzīmē . Ja

, Lai iegūtu pilnīgu kompleksu varu, mēs saņemam:

Var redzēt, ka aktīvā un reaktīvā jauda ir attiecīgi reāla un iedoma daļa no kopējās sarežģītās jaudas. Lai atvieglotu visu formulu iegaumēšanu, kas saistīta ar jaudu, 1. attēlā. 7, b.(38. lpp.) Uzcelta trijstūra jauda.

Maiņstrāvas ķēdēs, trīs veidu jauda atšķiras: aktīvs P, reaktīvs Q un pilns S.

Aktīva jauda Aprēķina pēc formulas:

Aktīvā jauda patērē pretestīgu elementu. Vienība

aktīvās jaudas mērījumus sauc par w), atvasināto vienību ir kilovats (kW), kas vienāds ar 10 3 W.

Reaktīvā jaudaaprēķina pēc formulas:

Reaktīvo jaudu patērē perfekts induktīvs un

capacitive elementi. Reaktīvās jaudas mērvienība tiek saukta Volt-ampere strūkla (VAR), atvasinātais vienība - kilovārs (KVOM), kas vienāds ar 10 3 var.

Pilna jauda Tas tiek patērēts ar pilnu pretestību un apzīmē burtu:

Pilnas jaudas mērvienību sauc par VA (Volt-Amperon), atvasināto vienību - kilovolt-amp (KVA), kas vienāds ar 10 3 caur.

Būtībā, dimensija visās virs uzskaitītajām mērvienībām ir vienāds -. Šo vienību atšķirīgais nosaukums ir nepieciešams, lai atšķirtu šos spēkus veidus.

Manifests dažādi Jauda dažādos veidos. Aktīvā jauda ir neatgriezeniski pārvērsta citos jaudas veidos (piemēram, termiskā, mehāniskā). Reaktīvā jauda atgriezeniski cirkulē elektriskās ķēdēs: enerģija elektriskais lauks Kondensators tiek pārvērsts enerģijā magnētiskais lauksun otrādi. "Ekstrakts" reaktīvā jauda ar "ieguvumu uzņēmējdarbībai" nav iespējama.

No formulām (2.19.) - (2.21.) No tā izriet, ka attiecība ir starp aktīvo, reaktīvo un pilno jaudu: \\ t

Attiecību starp P, Q un S var interpretēt kā proporciju taisnstūra trijstūris (Atcerieties pretestības trīsstūra, stresa trijstūris ir visi šie trijstūri, piemēram).

No attēla. 2.10. To var redzēt, ka cosφ \u003d (2.24)

Tas atbilst vienas no galvenajām maiņstrāvu īpatnībām - spēka faktors.Viņš nesaņēma īpašu apzīmējumu.

Jaudas faktors parāda, kāda daļa no kopējās jaudas ir aktīva jauda.

Tas ir vēlams, ka e.Ķēdes jaudas nodaļa bija pēc iespējas vairāk, t.sk. Tuvojās 1. tiešām uzņēmumi elektriskie tīkli Uzstādīt šādu ierobežojumu rūpniecības uzņēmumiem: cos φ \u003d (0,92 ... ..0.95). Lai sasniegtu CSS vērtības φ\u003e 0.95 riskanti, jo fāzes atšķirība φ var pāriet no pozitīvām vērtībām uz negatīvu, kas ir kaitīga e.aparatūra. Ja kompass< 0,92, предприятия подвергаются штрафу.

Ja Co. e.jaudas piemērošana ir maza, tā ir jāpaaugstina. COS funkcijas diagrammai ir monotoni samazinošu funkciju forma diapazonā no 0 0 līdz 90 0. Tāpēc palieliniet līdzjūtību - tas nozīmē, lai samazinātu fāzes starpību , tas ir, samaziniet (x l-с).

Ja jūs ietekmējat (X L-С), mainot C un L, tas novedīs pie strāvas pieauguma secīgā ķēdē un mainot iekārtas darbības veidu, \\ t e.Šī metode ir praktiski piemērota. Nākamajā sadaļā tiek apspriests vēl viens veids, kā palielināt e.power fuction.

4. lekcija..

2.6 Maiņstrāvas ķēde ar paralēlām filiālēm.

Apsvērt e.lettric ķēde ar diviem paralēliem

nozares (2.11. Att.). Iegūtie secinājumi izplatījās ķēdē ar jebkuru filiāļu skaitu. Uz ķēdi, kas satur divas paralēlas filiāles, tostarp aktīvi, induktīvi un kapacitatīvie elementi (R1, L 1, C1 un R2, L 2, C 2 attiecīgi), mainīgā sprieguma u frekvence F tiek piegādāts.

Tiešais uzdevums: Visi tiek doti Apgriezts uzdevums: Īpašības tiek dotas

elementi, kas iekļauti ķēdē. ķēdes. Atrast nezināmus priekšmetus

Atrast visas ķēdes straumes un atšķirības (šis uzdevums ir atrisināts laboratorijā

fāzes. C-5 darbs)

Mēs atrisinām tiešo uzdevumu, tas ir, mēs atradīsim strāvas I 1, I 2 un kopējo pašreizējo I.

Fig. 2.11. E.lettric ķēde ar diviem paralēliem

No Kirchhoff otrā likuma izriet, ka ķēdes paralēlo sadaļu spriegumi ir vienādi: \\ t

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

Pamatojoties uz OHM likumu, mēs atradīsim strāvas I 1 un i 2:

; (2.26)

Mēs arī atrast atšķirību fāzes un sprieguma fāzēs katrai filiālei:

(2.27)

Pamatojoties uz Kirchhoff pirmo likumu attiecībā pret mezglu A var ierakstīt.

Att. 1a attēlo elektrisko ķēdi ar paralēlu savienojumu ar aktīvo pretestību R, induktivitātes l un tvertni C (parādīts ar punktēto līniju). Sinusoidālais spriegums tiek piemērots ķēdes ieejas skavām.

Ķēdes filiālēs ir straumes

aktīvs

induktīvs

(Induktīvās strāvas nobīdes aiz fāzes no sprieguma 90 °). Pašreizējie grafiki un spriegumi ir parādīti attēlā. 1b. Analīzes pirmajā posmā strāva konteinerā nav ņemta vērā (mēs uzskatām, ka tas ir atspējots).

Tūlītējo sprieguma vērtību un pašreizējo es ķēdes elementa produktu sauc par šī elementa momentāno spēku.

Aktīvai pretestībai

R ir parādīts attēlā norādītajā momentānajā jaudas diagrammā. 1.14., C.

Vidējais perioda vērtība P r tiek saukts par aktīvo varu un apzīmē vēstuli R.

No attēla. 1 rāda, ka P vērtība nav nulle. Tas liecina, ka enerģija, ko patērē aktīvā pretestība, tiek pārvērsta cita veida enerģijas (siltuma, mehāniskās, utt) un atstāj elektrisko ķēdi. Fiziskā nozīme aktīva jauda - elektroenerģija, ko patērē elektriskās ķēdes aktīvā pretestība 1 sekundē.

Instant vara induktivitāte ir vienāda

Instant Power diagramma induktivitāte ir parādīta attēlā. 1g. Kā redzams no attēla. 1g, p l mainās ar dubultu frekvenci, salīdzinot ar strāvu un spriegumu.

Indedventa enerģijas vērtības vidējā vērtība ir nulle, t.sk.

Tas nozīmē, ka enerģija, ko patērē induktivitāte netiek pārveidota par citiem enerģijas veidiem, t.i. neatstāj elektrisko ķēdi. Šī enerģija apmainās ķēdes elementus. Jo īpaši, jo ķēdē izskatāmā (ja nav jaudas), šī enerģijas apmaiņa elektroapgāde un induktivitāte.

Nosacītā vērtība, kas vienāda ar pašreizējo vērtību, ko piemēro sprieguma un strāvas induktivitātes produktam, tiek saukta par induktivitātes patērēto Q L patērēto q l reaktīvo spēku. To mēra VaR (Volt-Ampere Jet), Kvar, MVAR.

Lai izvairītos no aktīvās jaudas un elektroenerģijas zudumiem elektriskajās ķēdēs, ko izraisa pašreizējā induktivitāte, elektroapgādes sistēmās ar induktīviem elementiem, piemēram, asinhroniem elektromotoriem, instalēt statiskos kondensatorus (BSK) baterijas. Šajā gadījumā pašlaik kompensēja straumes, apkopotas no elektroenerģijas piegādes uz ķēdes induktīvajiem elementiem.

Konditorejas efekta mehānisma mehānisms ķēdē ir šāds. Ļaujiet ķēdei, kas parādīta 1. attēlā. 1a, diriģents S. strāva tvertnē ir vienāds ar

kur es cm ir strāvas amplitūda konteinerā. Pašreizējā traukā ir pirms pielietotā sprieguma par 90 °. Instant jauda tvertnē ir vienāds

Instantānās jaudas grafiks tvertnē ir parādīts 1. attēlā. 1d. Šķiet, ka

Instant Power P C mainās ar divkāršu frekvenci attiecībā uz pašreizējo un sprieguma līknēm;

P C vērtības vidējā vērtība ir nulle, ti., tāpat kā induktivitātē, konteinerā saglabātā enerģija netiek pārveidota par citiem enerģijas veidiem (neatstāj elektrisko ķēdi);

Jauda rezervē enerģiju šajos momentos, kad induktivitāte dod to. Tas nozīmē, ka konteiners un induktivitāte var apmainīties ar enerģiju. Šajā sakarā tā izzūd nepieciešamība pēc enerģijas apmaiņas Q l starp elektroenerģijas piegādi un induktivitāti, un jūs varat nodrošināt īsāku apmaiņas ceļu šīs enerģijas, savienojot kondensatoru iespējamo tuvāk induktivitāti. Attiecībā uz elektrisko rezonansi (1.a attēlā X L \u003d XC), reaktīvās straumes tiek izplatītas LC ķēdē un neiziet cauri elektroapgādei, tas ir, nav papildu elektroenerģijas zudums ķēdē starp barošanas un induktivitāti no reaktīvās strāvas pārejas.

Fig. 1. Aktīvās un reaktīvās jaudas jēdzieniem

Pēc analoģijas ar reaktīvo jaudu Q l nosacījums jēdziens reaktīvās jaudas Q c \u003d u · 1 c, ko rada konteiners. Tas ir nosacīti uzskatīts, ka induktivitāte patērētājiem reaktīvās enerģijas, un tās spējas - tās avotiem, t.e. q c tiek uzskatīts par pozitīvu, q l ir negatīvs. Iespēja apmainīties ar enerģiju starp induktīvajiem ( asinhronie dzinēji, jaudas transformatori) un kapacitatīvā (statisko kondensatoru baterijas, saīsinātie BSK) elementi pamatā ideju par reaktīvās jaudas kompensāciju elektriskajos tīklos.

Ja BSK (2. att.) Slodzes strāvā, aktīvu i A un reaktīvo I var atšķirt. Elektroenerģijas pārvades sistēmā, papildu zudumi AP un AW ir saistīts ar pašreizējo i r. Jaudas zudums Reaktīvā strāvas I p tiek izveidota G ģeneratorā, transformatoros T1, T2, TK un W1, W2 līnijās.

Ja pievienojat BSK uz apakšstacijas riepām ar TZ transformatoru (parādīts ar punktēto līniju), tad ar nosacījumu Il \u003d IC, enerģijas apmaiņa starp BSK un M. enerģijas pārvades sistēmā, izņemot pusi no 0,4 kV apakšstacija, 1 p \u003d 0, t. E. Nav AP un AW zaudējumu no strāvas reaktīvās sastāvdaļas līnijās W1, W2 un Transformatori T1, T2, TK. Ja vienlīdzība i l \u003d i c netiek veikta, avota pilnvaras uztvērēju ar reaktīvu strāvu i p \u003d i l - i c.

Nepieciešamība pārvaldīt reaktīvās jaudas jēdzienu ir saistīts ar to, ka, kad iet reaktīvo strāvu uz elektropārvades vadiem, transformatoru tinumi utt. Ir aktīvas jaudas un enerģijas zudums. Indikators TGφ \u003d | Q L - Q C | / P ir ķēdes raksturojums, kas parāda, kāda daļa no aktīvās strāvas šķērsošanas, kas izraisa aktīvās strāvas šķērsošana, ir zaudējumi, ko rada reaktīvā strāvas šķērsošana. Šo vērtību sauc par reaktīvās jaudas koeficientu.

Fig. 2. Reaktīvās jaudas kompensācija

Elektroenerģijas aprēķinos reaktīvās enerģijas nosacītā koncepcija tiek izmantota vienāda ar vienkāršāko gadījumu, kad Q · t, ja t ir laika intervāls, par kuru maksājums tiek veikts. Nepieciešamība ieviest šo koncepciju, ir saistīts ar to, ka reaktīvās strāvas rada papildu (attiecībā uz aktīvās strāvas) Aktīvās jaudas un enerģijas zudumi elektrisko ķēdes aktīvajās pretestībās. Jo īpaši elektroenerģijas papildu zaudējumi uz barošanas avota barošanas avota iekšējo izturību (1.a att.) TA

kur es p ir reaktīvās strāvas aktīvā vērtība.

Lai aprēķinātu strāvu ķēdē, tiek izmantots nosacītais kopējās jaudas jēdziens

Dimensija [s] \u003d b · a; sq · a; MB · A.

Pie pilnā vara ir ērti izvēlēties šķērsgriezumus no pašreizējās-carrying daļas un nominālo strāvu jaudas transformatoru un elektriskie aparāti. Piemēram, ja nominālais kopējais jaudas s h 0 m un spriegums U h 0 m ir viena fāzes jaudas transformators, tad tā nominālā strāva ir definēta kā i nom \u003d s h 0 m / u h 0 m. Trīsfāžu jaudas transformatora nominālo strāvu nosaka izteiksme

kur u h 0 m ir nominālais lineārais spriegums.

Ķēdes aktīvās jaudas attiecība pret tās kopējo jaudu sauc par jaudas koeficientu cos φ \u003d p / s. Ķēdes reaktīvās jaudas attiecība pret pilnīgu jaudu nav īpašs nosaukums un ir apzīmēts kā grēks (Q l - q c) / s. Reaktīvās un pilnīgas jaudas nosacīto jēdzienu pārvaldības ērtība ir tā, ka to lietošanas dēļ ir iespējams iesniegt P, O, S, kas ir taisnstūra trijstūra (3. att.).

Fig. 3. Power Triangle Electrical Circuit

Power cos φ koeficienta izmantošana ir ērta, aprēķinot aktīvo jaudu zināmā pilnā enerģijā, un reaktīvās jaudas TG φ koeficients ir reaktīvās jaudas aprēķinos pazīstamā aktīvā jauda.

Elektroiekārtas raksturo šādas nominālās jaudas:

- Ģeneratori un elektromotori - aktīva jauda, \u200b\u200bjo viņi strādā ar turbīnām un ko vada attiecīgi mehānismi. Ģeneratori un elektromotori izvēlas mehānismu jaudas, par kuriem reaktīvās jaudas jēdziens ir bezjēdzīgs;

- transformatori - pilna jauda, \u200b\u200bjo tinumu un magnētiskās cauruļvada šķērsgriezumi tiek noteikti ar pašreizējo, un ne tikai tās aktīvo vai reaktīvo komponentu. Enerģijas pārraide transformatorā notiek ar elektromagnētiskais lauksizveidots aktīvs un reaktīvās strāvas, t.i. ir ieteicams izmantot pilnīgas jaudas jēdzienu;

- Bars - Reaktīvā jauda, \u200b\u200bjo tā nodod tikai reaktīvo strāvu.

Elektroenerģijas patērētāji un patērētāji patērēt šo enerģiju. Patērētājs ir ieinteresēts šajā enerģijā, kura patēriņš nāk pie viņa labumu, šo enerģiju var saukt par noderīgu, bet tas ir ierasts, kas tiks saukts aktīvs elektrotehnikā. Tā ir enerģija, kas iet uz telpu apsildi, ēdiena gatavošanu, aukstuma ražošanu un pārvēršanos par mehānisko enerģiju (elektriski dzinēju, perforatoru, elektrisko sūkņu uc).

Papildus aktīvajai elektrībai ir arī reaktīva. Tā ir daļa no kopējās enerģijas, kas netiek tērēta par noderīgu darbu. Kā saprotams iepriekš, pilnīga jauda ir aktīva un reaktīva jauda kopumā.

Jēdzienos, aktīvā un reaktīvā jauda saskārās ar pretrunīgām interesēm patērētāju elektroenerģijas un tā piegādātājiem. Patērētājs ir izdevīgs maksāt tikai par lietderīgo elektroenerģiju patērē, piegādātājs ir izdevīgi saņemt maksājumu par aktīvās un reaktīvās elektroenerģijas summu. Vai ir iespējams apvienot šīs šķietami pretrunīgās prasības? Jā, ja jūs samazināt summu reaktīvās elektroenerģijas uz nulli. Apsveriet, vai tas ir iespējams, un cik daudz jūs varat tuvoties ideālam.

Aktīva un reaktīva jauda

Aktīva jauda

Ir elektroenerģijas patērētāji, kuriem ir pilnīga un aktīva jauda sakrīt. Tie ir patērētāji, kuriem ir slodze aktīvās pretestības (rezistori). Starp sadzīves tehniku, piemēri šādu slodzi ir kvēlspuldzes, elektriskie krāsnis, karstās skapji un krāsnis, sildītāji, gludekļi, lodēšanas dzelzs uc

Norādīts šajās ierīcēs pasē, abi aktīva, gan reaktīvā jauda ir vienlaicīgi. Tas ir gadījumā, ja slodzes jauda var noteikt no mācību gada pazīstamiem fiziķiem, pārvietojot slodzes strāvu uz sprieguma tīklā. Pašreizējā mēra ampēros (A), spriegums voltos (B), jauda vatos (W). Elektriskās plīts ar tīklu ar spriegumu 220 V pie pašreizējā 4,5 A patērē jaudu 4,5 x 220 \u003d 990 (W).

Reaktīvā jauda

Dažreiz, šķērsojot ielu, jūs varat redzēt, ka balkonu glāze ir pārklāti ar spīdīgu plānu plēvi. Šī filma tiek aizturēta no bojātiem elektrisko kondensatoriem, kas uzstādīti ar noteiktiem mērķiem uz piegādes jaudīgiem elektroenerģijas sadales apakšstaciju patērētājiem. Kondensators ir tipisks reaktīvās enerģijas patērētājs. Atšķirībā no patērētājiem aktīvās jaudas, kur galvenais elements dizaina ir noteikta elektroenerģijas materiālu (volframa diriģents kvēlspuldzēs, Nichrome spirāli elektrisko plīti uc). Kondensatorā galvenais elements nav vadošs elektrība (Plāna polimēra plēve vai naftas mērcēts papīrs).

Reaktīvā kapacitāte jauda

Skaistas spīdīgas filmas, ko redzējāt uz balkona, ir kondensators, kas ir vadošs plāns materiāls. Kondensators ir ievērojams ar to, ka tas var uzkrāt elektroenerģiju, un pēc tam dot tai - īpašu šādu akumulatoru. Ja jūs iespējojat tīkla kondensatoru līdzstrāvaTā iekasē īstermiņa strāvas impulsu, un pēc tam pašreizējais netiks ieplūst caur to. Jūs varat atgriezt kondensatoru sākotnējā stāvoklī, pagriežot to no sprieguma avota un savienojot to uz to. Jau kādu laiku elektriskā strāva plūst caur slodzi, un ideāls kondensators ir kravas tieši tik daudz elektroenerģijas, cik viņš saņēma, iekasējot. Spilgtais spuldze, kas savienota ar kondensatora termināliem, var zibspuldzi, elektriskais rezistors tiek apsildīts, un neuzmanīgs cilvēks var "rock" vai pat nogalināt ar pietiekamu spriegumu par izejām un uzglabā elektroenerģijas daudzumiem.

Interesants attēls tiek iegūts, pievienojot kondensatoru avotu pārmaiņus elektriskais spriegums. Tā kā maiņstrāvas avots nepārtraukti mainās polaritāti un momentāno sprieguma vērtību (mājas jaudas tīklā zem likuma tuvu sinusoidālajam). Kondensators tiks nepārtraukti uzlādēts un izlādēts, mainīgā strāva nepārtraukti plūsma caur to. Bet šī strāva neatbilst fāzei ar alternatīva sprieguma avota spriegumu, un tā būs pirms tā 90 °, t.sk. Ceturtā daļa laika.

Tas novedīs pie tā, ka kopējā pusi no mainīgā sprieguma perioda kondensatora patērē enerģiju no tīkla, un puse perioda dod, bet kopējā patērētā aktīvā elektroenerģija vienāds ar nulli. Bet, tā kā ievērojamas pašreizējās plūsmas caur kondensatoru, ko var izmērīt kā ampērmetru, tas ir ierasts teikt, ka kondensators ir reaktīvās elektroenerģijas patērētājs.

Reaktīvā jauda tiek aprēķināta kā strāvas produkts spriegumam, bet mērvienība vairs nav vati, bet voltu-ampera reaktīvā (VA). Tādējādi, izmantojot tilpumu, kas pieslēgta tīklam 220 50 Hz biežumā, elektriskais kondensators ar jaudu 4 mikrofamejās ieplūst pašreizējā aptuveni 0,3 A. Tas nozīmē, ka kondensators patērē 0,3 x 220 \u003d 66 (VAR) reaktīvā jauda - salīdzināma ar vidējās kvēlspuldzes spēku, bet kondensators, atšķirībā no lampas, nav spīdēt un nav siltums.

Reaktīvā induktīvā jauda

Ja strāva ir priekšā sprieguma kondensatorā, tad tas, vai patērētāji pastāv, ja pašreizējās atpaliek no sprieguma? Jā, un šādus patērētājus, atšķirībā no kapacitātes patērētājiem, tiek saukti induktīvi, paliek tajā pašā laikā patērētājiem reaktīvās enerģijas. Tipiska induktīvā elektriskā slodze ir spole ar noteiktu daudzumu labi vadoša stieple, brūce uz slēgta koda no īpaša magnētiskā materiāla.

Praksē labi tuvināšana tīri induktīvai slodzei ir transformators (vai sprieguma stabilizators ar AutoTransformer). Labi izstrādāts transformators tukšgaitā patērē ļoti mazu aktīvu jaudu, patērējot enerģiju galvenokārt reaktīvā.

Reāli elektroenerģijas patērētāji un pilnīga elektriskā jauda

No izņēmuma no kapacitatīvās un induktīvās slodzes īpašībām rodas interesants jautājums - kas notiks, ja kapacitatīvā un induktīvā slodze ir iekļauta vienlaicīgi un paralēli. Sakarā ar to pretējo reakciju uz pielietoto spriegumu, šīs divas reakcijas sāks kompensēt viens otru. Kopējā slodze būs tikai spējīga vai induktīva, un dažās ideālā gadījumā varēs sasniegt pilnīgu kompensāciju. Tas izskatīsies kā paradoksāls - savienotie ambītrupēji labos nozīmīgus (un vienādus!) Strāvas caur kondensatoru un induktora spoli, kā arī kopējo strāvas trūkumu kopējā ķēdē apvienojot tos. Aprakstītais attēls ir nedaudz pārkāpts tikai tas, ka nav ideālu kondensatoru un induktoru spoles, bet šāda ideāla palīdz izprast procesu būtību.

Atgriezīsimies pie reāliem elektroenerģijas patērētājiem. Ikdienas dzīvē mēs izmantojam galvenokārt patērētājus tīri aktīvā jaudu (piemēri tiek sniegti iepriekš), un jaukta aktīva induktīvā. Tie ir elektriskie urbji, perfekti, elektromotori no ledusskapjiem, veļas mašīnām un citām sadzīves tehniku. Tie ietver elektriskos transformatorus pārtikas avotu mājsaimniecības radio elektronisko iekārtu un sprieguma stabilizatoriem. Attiecībā uz līdzīgu jaukto slodzi, papildus aktīvai (noderīgai) jaudai, slodze patērē arī reaktīvo jaudu, kā rezultātā kopējā jauda atsakās aktīvāku jaudu. Pilnīga jauda tiek mērīta volt-ampere (BA), un vienmēr ir produkts strāvas slodzes slodzes sprieguma.

Noslēpumainā "Kosinus fi"

Aktīvās jaudas attiecība pret pilni tiek saukta elektrotehnikā "Kosinus fi". Apzīmē cos φ. Šo attiecību sauc arī par jaudas koeficientu. Ir viegli redzēt, ka attiecībā uz tīri aktīvu slodzi, kur pilnīga jauda sakrīt ar aktīvo, cos φ \u003d 1. gadījumiem tīra kapacitatīva vai induktīva slodzes, kur aktīvā jauda ir nulle, cos φ \u003d 0.

Jauktas slodzes gadījumā jaudas koeficienta vērtība ir robežās no 0 līdz 1. mājsaimniecības ierīcēm, kas parasti ir robežās no 0,5-0,9. Vidēji to var uzskatīt par 0,7, elektrisko iekārtu pasē ir norādīta precīzāka vērtība.

Ko mēs maksājam?

Un visbeidzot, interesantākais jautājums ir par to, kāda veida enerģija patērētājs maksā. Pamatojoties uz to, ka kopējās enerģijas reaktīvā sastāvdaļa nesniedz nekādu labumu patērētājam, un patērētāja reaktīvā enerģijas daļa ir patērēta, un daļa tiek sniegta, nav jāmaksā par reaktīvo spēku. Bet dēmons, kā jūs zināt, ir detaļas. Tā kā jaukta slodze palielina pašreizējo tīklā, radās problēmas elektrostacijās, kur elektroenerģiju rada sinhronie ģeneratori, proti: induktīvā slodze "Vietas" ģenerators, un to ievieš iepriekšējā stāvoklī uz jau reālu aktīvu izmaksām Jauda uz tās "konsultācijas".

Tādējādi, lai piespiestu patērētāju maksāt par patērēto reaktīvo induktīvo spēku ir diezgan godīga. Tas mudina patērētājam kompensēt tās slodzes reaktīvo komponentu, un tā kā šī sastāvdaļa galvenokārt ir induktīva, kompensācija ir savienot kondensatorus pirms aprēķinātā konteinera.

Patērētājam ir iespēja maksāt mazāk

Ja patērētājam ir jāmaksā atsevišķi par patērēto aktīvo un reaktīvo jaudu. Viņš ir gatavs iet uz papildu izmaksām un izveidot kondensatora akumulatoru savā uzņēmumā, tostarp stingri pēc grafika, atkarībā no vidējās statistikas par elektroenerģijas patēriņu dienā dienā.

Ir arī iespēja instalēt īpašas ierīces (reaktīvās jaudas kompensatorus), kas automātiski savieno kondensatorus atkarībā no pašlaik patērētās jaudas lieluma un rakstura. Šie kompensatori ļauj jums paaugstināt spēka koeficienta vērtību no 0,6 līdz 0,97, t.i. Gandrīz uz vienu.

Tiek arī pieņemts, ka, ja patērētās reaktīvās enerģijas un vispārējās attiecība nepārsniedz 0,15, tad korporatīvais patērētājs tiek atbrīvots no reaktīvās enerģijas.

Attiecībā uz individuāliem patērētājiem, ņemot vērā relatīvi zemo jaudu, ko patērē viņu spēks, lai dalītos kontus par aktīvo un reaktīvo elektroenerģijas maksājumu, netiek pieņemts. Mājsaimniecības elektroenerģija ņemt vērā tikai aktīvo jaudu elektriskā slodzePar to un maksājuma rēķins ir noteikts. Tiem. Pašlaik nav pat tehniskas spējas ievietot individuālu patērētāju kontu patērētajai reaktīvajai jaudai.

Nav īpašu stimulu kompensēt patērētāja induktīvo sastāvdaļu, un ir grūti īstenot tehniski. Pastāvīgi savienoti kondensatori, kad induktīvā slodze ir atvienota, būs bezjēdzīgi, lai ielādētu piegādes vadu. Attiecībā uz elektrisko locekli (pirms letes, bet par to, ka patērētājs nemaksā), kas izraisīs aktīvās varas patēriņu ar atbilstošu maksājumu izmaksu pieaugumu, un automātiskiem kompensatoriem ceļa un diez vai attaisno to izmaksas iegūšana.

Vēl viena lieta ir tā, ka ražotājs dažreiz izveido kompensējošus kondensatorus patērētāju ievadīšanā ar slodzes induktīvo sastāvdaļu. Šie kondensatori, ar to pareizu atlasi, nedaudz samazina piegādes stieples enerģijas zudumus, bet nedaudz palieliniet spriegumu uz pieslēgtās elektriskās ierīces, samazinot piegādes vadu sprieguma kritumu.

Bet, pats galvenais, reaktīvās enerģijas kompensācija no katra patērētāja, no dzīvokļa uz milzīgu uzņēmumu, samazinās strāvas visās barošanas līnijās, no elektrostacijas līdz dzīvokļa panelim. Sakarā ar kopējās strāvas reaktīvās sastāvdaļas, kas samazinās enerģijas zudumu līnijās un palielinās elektrisko sistēmu efektivitāti.

Mājsaimniecības vai rūpniecības elektriskās ierīces izmantotās elektroenerģijas aprēķināšana parasti tiek veikta, ņemot vērā pilnīga strāvaTajā pašā laikā tiek atšķirti divi rādītāji, kas atspoguļo pilnīgas jaudas izmaksas, apkalpojot patērētāju. Šie rādītāji ir aktīva un reaktīva enerģija. Pilnīga jauda ir šo divu rādītāju summa. Par to, kas ir aktīva un reaktīvā elektrība un kā pārbaudīt uzkrāto maksājumu apjomu, mēģiniet pateikt šajā rakstā.

Pilna jauda

Pašreizējā praksē patērētāji nemaksā lietderīgu spēku, kas ir tieši izmantota saimniecībā, un pilnā, ko uzņēmuma relīzes tiek atbrīvota. Atšķiriet šos mērvienību rādītājus - pilnīgu jaudu mēra volt-amperos (BA) un noderīgi - kilovatos. Aktīvu un reaktīvu elektroenerģiju izmanto visas elektriskās ierīces.

Aktīva elektrība

Aktīvā sastāvdaļa pilnas jaudas sniedz noderīgu darbu un tiek pārvērsta šajos enerģijas veidos, ko patērētāju vajadzības. Daļa mājsaimniecības un rūpniecības elektroierīces aprēķinos ir aktīva un pilnīga jauda sakrīt. Starp šādām ierīcēm - elektriskie krāsnis, kvēlspuldzes, elektriskās krāsnis, sildītāji, gludekļi un gludināšanas preses utt

Ja pase parāda 1 kW aktīvo jaudu, tad šādas ierīces pilnā jauda būs 1 kVA.

Reaktīvās elektroenerģijas jēdziens

Šāda veida elektroenerģija ir raksturīga ķēdēm, kas satur strūklas elementus. Reaktīvā elektrība ir daļa no pilnīgas slīpas varas, kas netiek tērēta par noderīgu darbu.

DC elektriskajos vāciņos nav jēdziena. Ķēdēs reaktīvā komponents notiek tikai tad, ja ir induktīva vai kapacitātes slodze. Šādā gadījumā tiek novērota strāvas fāzes neatbilstība no sprieguma fāzes. Šī fāzes nobīde starp spriegumu un strāvu apzīmē ar simbolu "φ".

Ķēdes induktīvajā slodzē tiek novērota fāzes nobīde, ar kapacitatīvu - tās attīstību. Tādēļ tikai daļa no kopējās jaudas nāk patērētājam, un galvenie zaudējumi rodas sakarā ar bezjēdzīgu ierīču un ierīču ekspluatācijas laikā.

Jaudas zudums rodas sakarā ar induktīvo spoles un kondensatoru klātbūtni elektriskajās ierīcēs. Sakarā ar tiem, elektrība tiek uzkrāta ķēdē kādu laiku. Pēc tam uzglabātā enerģija nonāk atpakaļ ķēdē. Instrumentiem, kas satur elektroenerģijas reaktīvo sastāvdaļu, ietver pārnēsājamo elektroinstrumentu, elektromotorus un dažādas sadzīves tehniku. Šī vērtība tiek aprēķināta, ņemot vērā īpašo jaudas koeficientu, kas ir apzīmēts kā cos φ.

Reaktīvās elektroenerģijas aprēķināšana

Jaudas koeficients atrodas robežās no 0,5 līdz 0,9; Šā parametra precīzu vērtību var atrast no piedziņas pases. Pilnīga jauda ir jādefinē kā privāts no dalot aktīvo jaudu līdz koeficientam.

Piemēram, ja elektriskās sējmašīnas pasē, 600 W un 0,6 vērtība, tad ierīce, kas patērēta pilnīga jauda, \u200b\u200bbūs vienāda ar 600/06, tas ir, 1000 va. Ja nav pasu, lai aprēķinātu pilnu ierīces jaudu, koeficientu var veikt vienāds ar 0,7.

Tā kā viens no galvenajiem uzdevumiem, kas rīkojas, ir noderīgas pilnvaras piegāde galapatērētājam, elektroenerģijas reaktīvais zudums tiek uzskatīts par negatīvu faktoru, un šī rādītāja pieaugums apšaubīja elektroipijas efektivitāti kopumā. Aktīvās un reaktīvās jaudas bilanci ķēdē var skaidri pārstāvēt formā šo jautru zīmējumu:

Koeficienta vērtība, ņemot vērā zaudējumus

Jo lielāka ir jaudas faktora vērtība, jo mazāk aktīvās elektroenerģijas zaudēšana - un tāpēc gala patērētāja patērētāja elektroenerģija izmaksās nedaudz lētāk. Lai palielinātu šī koeficienta nozīmi, elektrotehnikā tiek izmantotas dažādas metodes kompensācija par elektroenerģijas zudumiem, kas nav mērķa. Kompensācijas ierīces ir uzlabotas pašreizējo ģeneratori, kas izlīdzina fāzes nobīdes leņķi starp strāvu un spriegumu. Tam pašam nolūkam kondensatori dažreiz tiek izmantoti. Tie ir savienoti paralēli darba ķēdei un tiek izmantoti kā sinhronie kompensatori.

Elektroenerģijas izmaksu aprēķināšana privātiem klientiem

Individuālai lietošanai, aktīva un reaktīvā elektroenerģija kontos nav sadalīta - par patēriņa mērogu, reaktīvās enerģijas īpatsvars ir neliels. Tāpēc privātie klienti enerģijas patēriņā līdz 63 maksājam vienu kontu, kurā visa patērētā elektroenerģija tiek uzskatīta par aktīvu. Papildu zaudējumi ķēdē reaktīvajā elektroenerģijā nav atsevišķi piešķirti un nav samaksāti.

Uzskaite reaktīvās elektroenerģijas uzņēmumiem

Vēl viena lieta ir uzņēmumi un organizācijas. Rūpniecības telpās un rūpnieciskajās darbnīcās ir izveidots liels skaits elektroiekārtu, un kopējā pārraidītajā elektroenerģijā ir ievērojama reaktīvā enerģijas daļa, kas nepieciešama barošanas avotu un elektromotoru darbībai. Aktīvai un reaktīvai elektrībai, kas piegādāta uzņēmumiem un organizācijām, ir nepieciešama skaidra nodalīšana un cita veida, kā to maksāt. Pamats regulēšanai attiecību no uzņēmuma piegādātāja elektroenerģijas un gala lietotājiem šajā gadījumā ir tipisks līgums. Saskaņā ar šajā dokumentā noteiktajiem noteikumiem organizācijas, kas patērē elektrību virs 63, nepieciešama īpaša ierīce, kas sniedz norādes par reaktīvo enerģiju grāmatvedībai un maksājumam.
Tīkla uzņēmums nosaka reaktīvo elektroenerģijas skaitītāju un maksājumus atbilstoši tās liecībai.

Reaktīvā enerģijas koeficients

Kā minēts iepriekš, aktīva un reaktīvā elektroenerģija maksājumu kontos tiek piešķirtas atsevišķās līnijās. Ja reaktīvās un patērētās elektroenerģijas apjoma īpatsvars nepārsniedz noteikto normu, maksa par reaktīvo enerģiju nav uzkrāta. Attiecība koeficients ir reģistrēts dažādos veidos, tā vidējā vērtība ir 0,15. Ja šis slieksnis ir pārsniegts, patērētāju uzņēmums ir ieteicams uzstādīt kompensācijas ierīces.

Reaktīvā enerģija daudzdzīvokļu ēkās

Tipisks elektroenerģijas patērētājs ir daudzdzīvokļu ēka ar galveno drošinātāju, kas sastāv no elektrības virs 63 A. Ja šādā mājā ir tikai dzīvojamās telpas, reaktīvā elektroenerģijas maksa netiek iekasēta. Tādējādi dzīvokļu ēkas īrnieki skatās tikai uz pilnu elektroenerģiju, kas piegādāta uzņēmuma piegādātāja mājai. Tāda pati norma attiecas uz mājokļu kooperatīviem.

Privātie grāmatvedības gadījumi reaktīvās jaudas

Ir gadījumi, kad daudzstāvu ēka Ir arī komerciālas organizācijas un dzīvokļi. Elektroenerģijas piegādi šādām mājām regulē atsevišķi akti. Piemēram, nodaļa var kalpot par lietderīgās zonas lielumu. Ja dzīvokļu māja Komerciālās organizācijas aizņem mazāk nekā pusi no noderīgās zonas, maksājums par reaktīvo enerģiju nav jāmaksā. Ja slieksnis procents tika pārsniegts, rodas saistības maksājumiem par reaktīvo elektroenerģiju.

Dažos gadījumos dzīvojamās ēkas nav atbrīvotas no reaktīvās enerģijas maksāšanas. Piemēram, ja mājā ir liftu pieslēguma punkti dzīvokļiem, uzkrāšana reaktīvās elektroenerģijas izmantošanai notiek atsevišķi, tikai uz šo aprīkojumu. Dzīvokļu īpašnieki joprojām maksā tikai aktīvu elektroenerģiju.

Izpratne par aktīvās un reaktīvās enerģijas būtību ļauj kompetenti aprēķināt dažādu kompensācijas ierīču uzstādīšanas ekonomisko ietekmi, kas samazina zaudējumus no reaktīvās slodzes. Saskaņā ar statistiku, šādas ierīces ļauj jums paaugstināt cos φ no 0,6 līdz 0,97. Tādējādi automātiskās kompensācijas ierīces palīdz ietaupīt līdz trešdaļai no elektroenerģijas patēriņa. Nozīmīgs siltuma zudumu samazinājums palielina dzīvību instrumentu un mehānismiem ražošanas vietās un samazina izmaksas gatavo produktu.