Co je činná a jalová elektřina na elektroměru. Pojmy činný, zdánlivý a jalový výkon

Na rozdíl od stejnosměrných sítí, kde má výkon svůj výraz a v čase se nemění, tomu tak není v sítích střídavých.

Výkon v obvodu střídavého proudu je také proměnná. V jakékoli části obvodu v každém okamžiku t je definován jako součin okamžitých hodnot napětí a proudu.

Zvažte, co představuje skutečná moc

V obvodu s čistě aktivním odporem se rovná:

Pokud přijmete a pak to vyjde:

Na základě výše uvedených výrazů se aktivní energie skládá ze dvou částí – konstantní a proměnné, která se mění s dvojnásobnou frekvencí. Jeho průměrná hodnota

Rozdíl mezi jalovým a činným výkonem

V obvodu, kde je reaktance (vezměte si jako příklad indukční), je hodnota okamžitého výkonu:

Podle toho a ve výsledku dostaneme:

Tento výraz ukazuje, že jalová energie obsahuje pouze proměnnou část, která se mění s dvojnásobnou frekvencí a její průměrná hodnota je nulová

Pokud jsou proud a napětí sinusové a síť obsahuje prvky typu R-L nebo R-C, pak v takových sítích kromě přeměny energie v aktivním prvku R navíc energie elektrického a magnetického pole v reaktivních prvcích L a C se také mění.

V tomto případě se celkový výkon sítě bude rovnat součtu:

Jaký je plný výkon na příkladu jednoduchého R-L obvodu

Grafy změn okamžitých hodnot u,i:

φ - fázový posun mezi proudem a napětím

Rovnice pro S bude mít následující tvar

Nahraďte a nahraďte hodnoty amplitudy aktuálními:

Hodnota S je považována za součet dvou veličin , kde

A - okamžité činné a jalové výkony v úsecích R-L.

Jak můžeme vidět z grafu, přítomnost indukční složky vedla k výskytu záporné části při plném výkonu (šrafovaná část grafu), což snižuje její průměrnou hodnotu. To je způsobeno fázovým posunem, v určitém okamžiku jsou proud a napětí v protifázi, takže se objeví záporná hodnota S.

Konečné výrazy pro efektivní hodnoty:

Aktivní složka sítě je vyjádřena ve wattech (W) a jalová složka v jalových voltampérech (var).

Celkový výkon sítě S je určen jmenovitými údaji generátoru. Pro generátor je určen výrazem:

Pro normální provoz generátoru nesmí proud ve vinutí a napětí na svorkách překročit jmenovité hodnoty I n, U n. Pro generátor jsou hodnoty P a S stejné, v praxi však bylo dohodnuto vyjadřovat S ve voltampérech (VA).

Energii sítě lze také vyjádřit prostřednictvím každé složky samostatně:

Kde S, P, Q jsou aktivní, reaktivní a impedance sítě. Tvoří mocenský trojúhelník:

Pokud si vzpomenete na Pythagorovu větu, pak z pravoúhlého trojúhelníku můžete získat následující výraz:

Reaktivní složka v deltě je kladná (Q L), když proud zaostává za napětím a záporná (Q C), když vede:

Pro reaktivní složku sítě platí algebraický výraz:

Z čehož vyplývá, že indukční a kapacitní energie jsou zaměnitelné. To znamená, že pokud chcete snížit vliv indukční části obvodu, musíte přidat kapacitu a naopak. Níže je uveden příklad tohoto obvodu:

Vektorový diagram ukazuje vliv kondenzátoru na cosφ. Jak vidíte, když je kondenzátor zapnutý, cosφ 2 > cosφ 1 a I l
vektorový diagram

Vztah mezi celkovou a reaktivní energií vyjadřuje:

cosφ je účiník. ukazuje, jaký podíl z celkové energie tvoří aktivní energie. Čím blíže k 1, tím více užitečné energie se spotřebovává ze sítě.

Závěry o třech složkách střídavého obvodu

Na rozdíl od stejnosměrných obvodů mají střídavé obvody tři typy napájení – aktivní, jalový, plný. Aktivní energie, stejně jako ve stejnosměrných obvodech, vykonává užitečnou práci. Reaktivní - nedělá nic užitečného, ​​ale pouze snižuje účinnost sítě, zahřívá dráty, zatěžuje generátor. Celkem - součet činných a jalových, rovná se výkonu sítě. Indukční složka jalové energie může být kompenzována kapacitní. V praxi se to v průmyslu realizuje formou.

CO JE TO CELKOVÁ, AKTIVNÍ A JALOVÁ VÝKON? OD KOMPLEXNÍHO K JEDNODUCHÉMU.

V každodenním životě se téměř každý setkává s pojmem „elektrická energie“, „spotřeba energie“ nebo „kolik elektřiny tato věc „žere“. V této kolekci odhalíme koncept střídavého elektrického napájení pro technicky zdatné specialisty a ukážeme elektrický výkon v podobě "kolik elektřiny tato věc žere" na obrázku pro lidi s humanitárním smýšlením :-). Odhalujeme nejpraktičtější a nejpoužitelnější koncept elektrické energie a záměrně se vzdáváme popisu diferenciálních výrazů pro elektrickou energii.

CO JE AC NAPÁJENÍ?

Ve střídavých obvodech lze vzorec pro stejnosměrný výkon použít pouze k výpočtu okamžitého výkonu, který se s časem velmi mění a pro praktické výpočty je nepoužitelný. Přímý výpočet průměrné hodnoty výkonu vyžaduje integraci v čase. Pro výpočet výkonu v obvodech, kde se napětí a proud periodicky mění, lze průměrný výkon vypočítat integrací okamžitého výkonu za určitou dobu. V praxi má největší význam výpočet výkonu v obvodech střídavého sinusového napětí a proudu.

Aby bylo možné spojit pojmy zdánlivý, činný, jalový výkon a účiník, je vhodné obrátit se na teorii komplexních čísel. Lze uvažovat, že výkon ve střídavém obvodu je vyjádřen komplexním číslem tak, že činný výkon je jeho reálná část, jalový výkon je jeho imaginární částí, zdánlivý výkon je modul a úhel φ (fázový posun) je argument. Pro takový model platí všechny níže uvedené vztahy.

Aktivní výkon (skutečný výkon)

Měrnou jednotkou je watt (ruské označení: W, kilowatt - kW; mezinárodní: watt -W, ​​​​kilowatt - kW).

Průměrná hodnota okamžitého výkonu za období Τ se nazývá činný výkon, a

vyjádřeno vzorcem:

V jednofázových sinusových proudových obvodech, kde υ a Ι jsou efektivní hodnoty napětí a proudu a φ je fázový úhel mezi nimi.

U nesinusových proudových obvodů je elektrický výkon roven součtu odpovídajících průměrných výkonů jednotlivých harmonických. Činný výkon charakterizuje rychlost nevratné přeměny elektrické energie na jiné druhy energie (tepelnou a elektromagnetickou). Činný výkon lze také vyjádřit pomocí síly proudu, napětí a činné složky odporu obvodu r nebo jeho vodivosti g podle vzorce. V libovolném elektrickém obvodu, sinusovém i nesinusovém proudu, je činný výkon celého obvodu roven součtu činných výkonů jednotlivých částí obvodu, u třífázových obvodů je elektrický výkon definován jako součet mocnin jednotlivých fází. S celkovým výkonem S souvisí činný výkon vztahem .

V teorii dlouhých vedení (analýza elektromagnetických procesů v přenosovém vedení, jehož délka je srovnatelná s délkou elektromagnetické vlny) je plným analogem činného výkonu přenášený výkon, který je definován jako rozdíl mezi dopadajícím výkonem. a odražený výkon.

Reaktivní síla

Jednotkou měření je jalový voltampér (ruské označení: var, kVAR; mezinárodní: var).

Jalový výkon - hodnota, která charakterizuje zátěže vytvářené v elektrických zařízeních kolísáním energie elektromagnetického pole v sinusovém obvodu střídavého proudu, se rovná součinu efektivních hodnot napětí U a proudu I, vynásobených sinus fázového úhlu φ mezi nimi:

(pokud proud zaostává za napětím, je fázový posun považován za kladný, pokud je vpředu, je záporný). Jalový výkon souvisí se zdánlivým výkonem S a činným výkonem P podle: .

Fyzikální význam jalového výkonu je energie čerpaná ze zdroje do jalových prvků přijímače (induktancí, kondenzátorů, vinutí motoru) a poté vrácena těmito prvky zpět do zdroje během jedné periody oscilace, vztažené k této periodě.

Je třeba poznamenat, že hodnota sin φ pro hodnoty φ od 0 do plus 90° je kladná hodnota. Hodnota sin φ pro hodnoty φ od 0 do mínus 90° je záporná hodnota. Podle vzorce

jalový výkon může být buď kladný (pokud je zátěž aktivní-indukční) nebo záporná (pokud je zátěž aktivní-kapacitní). Tato okolnost zdůrazňuje skutečnost, že jalový výkon není zapojen do práce elektrického proudu. Když má zařízení kladný jalový výkon, je zvykem říkat, že jej spotřebovává, a když má záporný jalový výkon, vyrábí jej, ale jde o čistou konvenci, protože většina zařízení spotřebovávajících energii (např. indukční motory), stejně jako čistě aktivní zátěž připojená přes transformátor, jsou aktivní indukční.

Použití moderních elektrických měřicích převodníků na mikroprocesorové technice umožňuje přesnější posouzení množství energie vrácené z indukční a kapacitní zátěže do zdroje střídavého napětí.

Výkon může být buď kladný (pokud je zátěž aktivní-indukční) nebo záporný (pokud je zátěž aktivní-kapacitní). Tato okolnost zdůrazňuje skutečnost, že jalový výkon není zapojen do práce elektrického proudu. Když má zařízení kladný jalový výkon, je zvykem říkat, že jej spotřebovává, a když má záporný jalový výkon, vyrábí jej, ale jde o čistou konvenci, protože většina zařízení spotřebovávajících energii (např. indukční motory), stejně jako čistě aktivní zátěž připojená přes transformátor, jsou aktivní indukční.

Synchronní generátory instalované v elektrárnách mohou vyrábět i spotřebovávat jalový výkon v závislosti na velikosti budícího proudu protékajícího vinutím rotoru generátoru. Díky této vlastnosti synchronních elektrických strojů je regulována stanovená úroveň síťového napětí. Pro eliminaci přetížení a zvýšení účiníku elektrických instalací se provádí kompenzace jalového výkonu.

Použití moderních elektrických měřicích převodníků na mikroprocesorové technologii umožňuje přesnější posouzení množství energie vrácené z indukčních a kapacitních zátěží do zdroje střídavého napětí.

Zdánlivá síla

Jednotkou celkového elektrického výkonu je voltampér (ruské označení: В·А, VA, kVA-kilo-volt-ampér; mezinárodní: V·A, kVA).

Plný výkon - hodnota rovna součinu efektivních hodnot periodického elektrického proudu I v obvodu a napětí U na jeho svorkách: ; poměr zdánlivého výkonu k činnému a jalovému výkonu je vyjádřen takto: kde P - činný výkon, Q - jalový výkon (při indukční zátěži Q>0 a při kapacitní zátěži Q<0).

Vektorová závislost mezi zdánlivým, činným a jalovým výkonem je vyjádřena vzorcem:

Zdánlivý výkon má praktický význam jako hodnota, která popisuje zatížení, které spotřebitel skutečně působí na prvky napájecí sítě (vodiče, kabely, rozvaděče, transformátory, elektrické vedení), protože tato zatížení závisí na spotřebovaném proudu, nikoli na na energii skutečně spotřebovanou spotřebitelem. Proto se celkový výkon transformátorů a rozvaděčů měří ve voltampérech a ne ve wattech.

Vizuálně a intuitivně jsou všechny výše uvedené formulační a textové popisy celkových, jalových a činných sil zprostředkovány na následujícím obrázku :-)

Specialisté společnosti NTS-Group (TM Elektrokaprizam-NET) mají bohaté zkušenosti s výběrem specializovaného vybavení pro systémy budov, které zajistí nepřetržité napájení životně důležitých zařízení. Jsme schopni s nejvyšší kvalitou zohlednit nejrůznější elektrické a provozní parametry, které nám umožňují zvolit ekonomicky výhodnou variantu vybudování systému nepřerušitelného napájení s využitím palivových elektráren a dalších souvisejících zařízení.

© Materiál zpracovali specialisté společnosti NTS-group (TM Elektrokaprizam-NET) s využitím informací z otevřených zdrojů vč. ze svobodné encyklopedie Wikipedia https://ru.wikipedia.org

Výpočet elektrické energie spotřebované domácím nebo průmyslovým elektrickým zařízením se obvykle provádí s přihlédnutím k celkovému výkonu elektrického proudu procházejícího měřeným elektrickým obvodem.

Současně se rozlišují dva ukazatele, které odrážejí náklady na plný výkon při obsluze spotřebitele. Tyto indikátory se nazývají aktivní a jalová energie. Hrubá síla je součtem těchto dvou čísel.

Plná síla.
Podle zavedené praxe spotřebitelé neplatí za užitečnou kapacitu, která se přímo využívá v ekonomice, ale za plnou, kterou uvolňuje dodavatelský podnik. Tyto indikátory se liší jednotkami měření - celkový výkon se měří ve voltampérech (VA) a užitečný výkon se měří v kilowattech. Aktivní a jalová elektřina je využívána všemi elektrickými spotřebiči napájenými ze sítě.

Aktivní elektřina.
Aktivní složka celkového výkonu vykonává užitečnou práci a přeměňuje se na takové druhy energie, které spotřebitel potřebuje. U některých domácích a průmyslových elektrických spotřebičů je činný a zdánlivý výkon ve výpočtech stejný. Mezi taková zařízení patří elektrické sporáky, žárovky, elektrické pece, ohřívače, žehličky a žehlící lisy atd. Pokud je v pasu uveden činný výkon 1 kW, pak celkový výkon takového zařízení bude 1 kVA.

Koncept reaktivní elektřiny.
Tento typ elektřiny je vlastní obvodům, které obsahují reaktivní prvky. Jalová elektřina je ta část celkového příkonu, která není využita pro užitečnou práci. Ve stejnosměrných elektrických obvodech koncept jalového výkonu chybí. Ve střídavých obvodech se jalová složka vyskytuje pouze tehdy, když je přítomna indukční nebo kapacitní zátěž. V tomto případě dochází k nesouladu mezi fází proudu a fází napětí. Tento fázový posun mezi napětím a proudem je označen symbolem "φ". Při indukční zátěži v obvodu je pozorováno fázové zpoždění, u kapacitní zátěže je před ní. Ke spotřebiteli tedy přichází pouze část plného výkonu a k hlavním ztrátám dochází v důsledku zbytečného ohřevu zařízení a zařízení během provozu. Ke ztrátám výkonu dochází v důsledku přítomnosti indukčních cívek a kondenzátorů v elektrických zařízeních. Kvůli nim se po nějakou dobu v okruhu hromadí elektřina. Uložená energie se pak vrací zpět do okruhu. Mezi spotřebiče, jejichž spotřeba energie zahrnuje jalovou složku elektřiny, patří přenosné elektrické nářadí, elektromotory a různé domácí spotřebiče. Tato hodnota se vypočítá s přihlédnutím ke speciálnímu účiníku, který se označuje jako cos φ.

Výpočet jalové elektřiny.
Účiník leží v rozsahu od 0,5 do 0,9; přesnou hodnotu tohoto parametru naleznete v pasu elektrického spotřebiče. Zdánlivý výkon musí být definován jako podíl činného výkonu dělený faktorem. Pokud například pas elektrické vrtačky uvádí výkon 600 W a hodnotu 0,6, pak celkový výkon spotřebovaný zařízením bude 600/06, tedy 1000 VA. Při absenci pasů pro výpočet celkového výkonu zařízení lze koeficient považovat za rovný 0,7. Vzhledem k tomu, že jedním z hlavních úkolů stávajících napájecích systémů je dodávat užitečný výkon koncovému spotřebiteli, jsou ztráty jalového výkonu považovány za negativní faktor a zvýšení tohoto ukazatele zpochybňuje účinnost elektrického obvodu jako celku.

Hodnota koeficientu při zohlednění ztrát.
Čím vyšší je hodnota účiníku, tím menší bude ztráta činné elektřiny - to znamená, že konečný spotřebitel spotřebované elektrické energie bude stát o něco méně. Pro zvýšení hodnoty tohoto koeficientu se v elektrotechnice používají různé způsoby kompenzace necílových ztrát elektřiny. Kompenzační zařízení jsou hlavní generátory proudu, které vyhlazují fázový úhel mezi proudem a napětím. Ke stejnému účelu se někdy používají kondenzátorové banky. Jsou připojeny paralelně k pracovnímu obvodu a používají se jako synchronní kompenzátory.

Kalkulace nákladů na elektřinu pro soukromé zákazníky.
Pro individuální použití není ve vyúčtováních oddělena činná a jalová elektřina - z hlediska spotřeby je podíl jalové energie malý. Soukromí zákazníci s příkonem do 63 A tedy platí jeden účet, ve kterém je veškerá spotřebovaná elektřina považována za aktivní. Dodatečné ztráty v okruhu pro jalovou elektřinu se samostatně nepřidělují a neplatí. Měření jalové elektřiny pro podniky Další věcí jsou podniky a organizace. V průmyslových areálech a průmyslových dílnách je instalováno obrovské množství elektrických zařízení a v celkové příchozí elektřině je značná část jalové energie, která je nezbytná pro provoz napájecích zdrojů a elektromotorů. Aktivní a jalová elektřina dodávaná podnikům a organizacím potřebuje jasné oddělení a jiný způsob placení. Standardní smlouva v tomto případě slouží jako základ pro úpravu vztahů mezi dodavatelem elektřiny a konečnými spotřebiteli. Podle pravidel stanovených v tomto dokumentu potřebují organizace, které spotřebovávají elektřinu nad 63 A, speciální zařízení, které poskytuje odečty reaktivní energie pro měření a platby. Síťová společnost instaluje jalový elektroměr a účtuje podle jeho odečtů.

Koeficient jalové energie.
Jak již bylo zmíněno dříve, činná a jalová elektřina ve fakturách k úhradě je alokována v samostatných řádcích. Pokud poměr objemů jalové a spotřebované elektřiny nepřekročí stanovenou normu, pak se platba za jalovou energii neúčtuje. Poměrový koeficient lze zapsat různými způsoby, jeho průměrná hodnota je 0,15. Pokud je tato prahová hodnota překročena, doporučuje se spotřebitelskému podniku instalovat kompenzační zařízení.

Jalová energie v bytových domech.
Typickým odběratelem elektřiny je bytový dům s hlavní pojistkou, který spotřebuje elektřinu nad 63 A. Pokud má takový dům pouze obytné prostory, neplatí se za jalovou elektřinu. Obyvatelé bytového domu tak v poplatcích vidí pouze platbu za plnou elektřinu dodanou do domu dodavatelem. Stejné pravidlo platí pro bytová družstva.

Speciální případy účtování jalového výkonu.
Existují případy, kdy ve vícepodlažní budově existují jak obchodní organizace, tak byty. Dodávku elektřiny do těchto domů upravují samostatné zákony. Dělením může být například velikost užitné plochy. Pokud komerční organizace zabírají méně než polovinu užitné plochy v bytovém domě, pak se platba za jalovou energii neúčtuje. Pokud bylo prahové procento překročeno, existuje povinnost platit za jalovou elektřinu. V některých případech nejsou obytné budovy osvobozeny od placení za jalovou energii. Pokud má například budova přípojná místa pro výtahy pro byty, účtuje se jalová elektřina zvlášť, pouze pro toto zařízení. Majitelé bytů stále platí pouze činnou elektřinu.

Reaktivní síla

Elektrická energie- fyzikální veličina, která charakterizuje rychlost přenosu nebo přeměny elektrické energie.

Pokud je prvkem obvodu odpor s elektrickým odporem R, Že

Napájení střídavým proudem

Aktivní výkon

Průměr za dané období T hodnota okamžitého výkonu se nazývá činný výkon: . V jednofázových obvodech sinusového proudu, kde U A já- efektivní hodnoty napětí a proudu, φ - úhel fázového posunu mezi nimi. U nesinusových proudových obvodů je elektrický výkon roven součtu odpovídajících průměrných výkonů jednotlivých harmonických. Činný výkon charakterizuje rychlost nevratné přeměny elektrické energie na jiné druhy energie (tepelnou a elektromagnetickou). Činný výkon lze také vyjádřit proudem, napětím a činnou složkou odporu obvodu. r nebo jeho vodivost G podle vzorce. V libovolném elektrickém obvodu, sinusovém i nesinusovém proudu, je činný výkon celého obvodu roven součtu činných výkonů jednotlivých částí obvodu, u třífázových obvodů je elektrický výkon definován jako součet mocnin jednotlivých fází. S plným výkonem S aktivní souvisí poměrem . Jednotkou činného výkonu je watt ( W, út). Pro mikrovlnný elektromagnetický signál v přenosových vedeních je analogem činného výkonu výkon absorbovaný zátěží.

Reaktivní síla

Jalový výkon - hodnota, která charakterizuje zátěže vznikající v elektrických zařízeních kolísáním energie elektromagnetického pole v obvodu střídavého proudu, se rovná součinu hodnot efektivního napětí U a aktuální já násobeno sinem fázového úhlu φ mezi nimi: Q = UI sin φ. Jednotkou jalového výkonu je jalový voltampér ( var, var). Jalový výkon souvisí se zdánlivým výkonem S a aktivní výkon R poměr: . Jalový výkon v elektrických sítích způsobuje další aktivní ztráty (na pokrytí energie spotřebované v elektrárnách) a ztráty napětí (horší podmínky pro regulaci napětí). V některých elektrických instalacích může být jalový výkon mnohem vyšší než činný výkon. To vede k vysokým jalovým proudům a přetěžování zdrojů proudu. Pro eliminaci přetížení a zvýšení účiníku elektrických instalací se provádí kompenzace jalového výkonu. Pro mikrovlnný elektromagnetický signál v přenosových vedeních je analogem jalového výkonu výkon odražený od zátěže.

Je třeba poznamenat, že hodnota sinφ pro hodnoty φ od 0 do plus 90 ° je kladná hodnota. Hodnota sinφ pro hodnoty φ od 0 do mínus 90° je záporná hodnota. Podle vzorce Q = UI sinφ jalový výkon může být záporný. Ale záporná hodnota výkonu zátěže charakterizuje zátěž jako generátor energie. Aktivní, indukční, kapacitní odpor nemůže být zdrojem konstantní energie. Modul velikosti Q = UI sinφ přibližně popisuje reálné procesy přeměny energie v magnetických polích indukčností a v elektrických polích kapacit. Použití moderních elektrických měřicích převodníků na mikroprocesorové technice umožňuje přesnější posouzení množství energie vrácené z indukční a kapacitní zátěže do zdroje střídavého napětí. Převodníky jalového výkonu podle vzorce Q = UI sinφ, jsou jednodušší a mnohem levnější než měřicí převodníky založené na mikroprocesorové technologii.

Plná síla

Zdánlivý výkon - hodnota rovna součinu efektivních hodnot periodického elektrického proudu v obvodu já a stres U na jejích svorkách: S = U×I; souvisí s činným a jalovým výkonem v poměru: , Kde R- aktivní výkon, Q- jalový výkon (s indukční zátěží Q > 0 a s kapacitní Q< 0 ). Jednotkou zdánlivého elektrického výkonu je voltampér ( VA, VA).

Vektorová závislost mezi zdánlivým, činným a jalovým výkonem je vyjádřena vzorcem:

Měření

• Pro měření elektrického výkonu se používají wattmetry a varmetry, lze použít i nepřímou metodu, pomocí voltmetru a ampérmetru.
• Pro měření jalového účiníku se používají fázové měřiče

Literatura

• Bessonov L. A. - Teoretické základy elektrotechniky: Elektrické obvody- M.: Vyšší. škola,

Odkazy

viz také

• Seznam parametrů napětí a elektrického proudu

Nadace Wikimedia. 2010 .

Podívejte se, co je "Reactive Power" v jiných slovnících:

reaktivní síla- Hodnota rovna součinu efektivní hodnoty napětí pro efektivní hodnotu proudu a sinusového fázového posunu mezi napětím a proudem dvousvorkové sítě pro sinusový elektrický proud a elektrické napětí. [GOST R 52002 2003]… … Technická příručka překladatele

elektr. výkon v obvodu střídavého proudu spotřebovaný k udržení periodických změn způsobených střídavým proudem: 1) magnetické pole za přítomnosti indukčnosti v obvodu; 2) nabíjení kondenzátorů v přítomnosti kondenzátorů a vodičů (například ... ... Technický železniční slovník

Hodnota charakterizující zatížení vznikající v elektrických zařízeních kolísáním energie elektromagnetického pole. Pro sinusový proud se rovná součinu efektivního proudu I a napětí U a sinu fázového úhlu mezi nimi: Q = ... ... Velký encyklopedický slovník

REAKTIVNÍ SÍLA- hodnota, která charakterizuje rychlost výměny energie mezi alternátorem a magnetickým (milionovým elektrickým) polem obvodu vytvářeného elektrickými zařízeními (indukčnost a kapacita). R. m. se vyskytuje v řetězci za přítomnosti posunu ... Velká polytechnická encyklopedie

reaktivní síla- 3.1.5 jalový výkon (var): jalový výkon sinusových signálů jakékoli konkrétní frekvence v jednofázovém obvodu, definovaný jako součin efektivních hodnot proudu a napětí a sinus fázového úhlu mezi nimi ...... Slovník-příručka termínů normativní a technické dokumentace

reaktivní síla- reaktyvioji galia statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Menamoji kompleksinės galios dalis, skaičiuojama pagal formula Q² = S² – P²; čia Q - reaktyvioji galia, S - pilnutinė galia, P - aktyvioji galia. Matavimo vienetas - ... ... Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

reaktivní síla- reaktyvioji galia statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. reaktivní síla; bezmocná síla vok. Blindleistung, f; wattlose Leistung, f rus. jalový výkon, f; jalový výkon, f pranc. puissance déwatée, f; puissance reactive, f … Fizikos terminų žodynas

Hodnota charakterizující zatížení vznikající v elektrických zařízeních kolísáním energie elektromagnetického pole. Pro sinusový proud se rovná součinu efektivního proudu I a napětí U a sinu fázového úhlu mezi nimi: ... ... encyklopedický slovník

reaktivní síla- reaktyvioji galia statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. jalový výkon vok. Blindleistung, f; wattlose Leistung, f rus. jalový výkon, f pranc. puissance reactive, f … Automatikos terminų žodynas

Hodnota, která charakterizuje zátěže vznikající v elektrických zařízeních kolísáním energie elektromagnetického pole v obvodu střídavého proudu (viz Střídavý proud). R. m. Q se rovná součinu efektivních hodnot napětí U a proudu ... ... Velká sovětská encyklopedie

knihy

• Elektrotechnika a elektronika na rybářských plavidlech , Belov OA, Parfenkin AI. Jsou zvažovány obecné otázky elektrotechniky a elektroniky, fyzikální jevy podléhající výrobě a použití elektřiny, provoz elektronických zařízení. Příklady jsou uvedeny...

Výkonové charakteristiky instalace nebo sítě jsou hlavní pro většinu známých elektrických spotřebičů. Činný výkon (přenášený, spotřebovaný) charakterizuje část celkového výkonu, která je přenášena za určitou dobu frekvence střídavého proudu.

Definice

Činný a jalový výkon může být pouze pro střídavý proud, protože charakteristiky sítě (proud a napětí) pro stejnosměrný proud jsou vždy stejné. Jednotkou měření činného výkonu je Watt, zatímco jednotkou jalového výkonu je jalový voltampér a kiloVAR (kVAR). Za zmínku stojí, že plné i aktivní charakteristiky lze měřit v kW a kVA, záleží na parametrech konkrétního zařízení a sítě. V průmyslových obvodech se nejčastěji měří v kilowattech.

Elektrotechnika využívá aktivní složku jako míru přenosu energie jednotlivých elektrických spotřebičů. Zvažte, kolik energie některé z nich spotřebují:

Na základě všeho výše uvedeného je činný výkon pozitivní charakteristikou konkrétního elektrického obvodu, což je jeden z hlavních parametrů pro výběr elektrických spotřebičů a řízení spotřeby elektřiny.

Označení reaktivní složky:

Jedná se o jmenovitou hodnotu, která charakterizuje zatížení v elektrických zařízeních pomocí EMF kolísání a ztrát během provozu zařízení. Jinými slovy, přenášená energie jde do určitého jalového měniče (to je kondenzátor, diodový můstek atd.) a objeví se pouze v případě, že systém obsahuje tuto součást.

Výpočet

Pro zjištění indexu činného výkonu je nutné znát celkový výkon, pro jeho výpočet se používá následující vzorec:

S = U \ I, kde U je síťové napětí a I je síťový proud.

Stejný výpočet se provádí při výpočtu úrovně přenosu energie cívky se symetrickým připojením. Schéma vypadá takto:

Výpočet činného výkonu bere v úvahu fázový úhel nebo faktor (cos φ), pak:

S \u003d U * I * cos φ.

Velmi důležitým faktorem je, že tato elektrická veličina může být kladná i záporná. Záleží na tom, jaké vlastnosti má cos φ. Pokud má sinusový proud úhel fázového posunu v rozsahu od 0 do 90 stupňů, pak je činný výkon kladný, pokud od 0 do -90, pak je záporný. Pravidlo platí pouze pro synchronní (sinusový) proud (slouží k provozu asynchronního motoru, strojního zařízení).

Jedním z charakteristických rysů této charakteristiky je také to, že v třífázovém obvodu (například transformátor nebo generátor) je aktivní indikátor plně vyvinut na výstupu.

Maximální a aktivní je označeno P, jalový výkon - Q.

Vzhledem k tomu, že reaktivní je určeno pohybem a energií magnetického pole, jeho vzorec (s přihlédnutím k úhlu fázového posunu) je následující:

Q L = U L I = I 2 x L

Pro nesinusový proud je velmi obtížné zvolit standardní parametry sítě. K určení požadovaných charakteristik pro výpočet činného a jalového výkonu se používají různá měřicí zařízení. Jedná se o voltmetr, ampérmetr a další. Na základě úrovně zatížení se vybere požadovaný vzorec.

Vzhledem k tomu, že jalové a aktivní charakteristiky souvisí se zdánlivým výkonem, je jejich poměr (rovnováha) následující:

S = √P 2 + Q 2 a to vše se rovná U*I.

Pokud ale proud prochází přímo reaktancí. V síti nedochází ke ztrátě. To je určeno indukční indukční složkou - C a odporem - L. Tyto indikátory se vypočítají podle vzorců:

Odpor indukčnosti: x L = ωL = 2πfL,

Kapacitní odpor: xc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).

Pro stanovení poměru činného a jalového výkonu se používá speciální koeficient. Jedná se o velmi důležitý parametr, pomocí kterého můžete určit, jaká část energie je při provozu zařízení zneužita nebo „ztracena“.

Pokud je v síti aktivní jalová složka, je nutné vypočítat účiník. Tato hodnota nemá žádné měrné jednotky, charakterizuje konkrétní proudový spotřebič, pokud elektrický systém obsahuje jalové prvky. Pomocí tohoto indikátoru je jasné, kterým směrem a jak je energie posunuta vzhledem k síťovému napětí. K tomu potřebujete schéma trojúhelníku napětí:

Například v přítomnosti kondenzátoru má vzorec koeficientu následující tvar:

cos φ = r/z = P/S

Pro získání co nejpřesnějších výsledků se doporučuje přijatá data nezaokrouhlovat.

Kompenzace

Vzhledem k tomu, že při rezonanci proudů je jalový výkon 0:

Q=QL-QC=ULI-UCI

Aby se zlepšila kvalita konkrétního zařízení, používají se speciální zařízení, která minimalizují dopad ztrát na síť. Konkrétně se jedná o UPS. Toto zařízení nepotřebuje elektrické spotřebiče s vestavěnou baterií (například notebooky nebo přenosná zařízení), ale pro většinu ostatních je nezbytný nepřerušitelný zdroj napájení.

Při instalaci takového zdroje můžete nejen zjistit negativní důsledky ztrát, ale také snížit náklady na platbu za elektřinu. Odborníci prokázali, že UPS v průměru pomůže ušetřit od 20 % do 50 %. Proč se tohle děje:

V některých případech specialisté nepoužívají plnohodnotné UPS, ale speciální kompenzační kondenzátory. Jsou vhodné pro domácí použití a jsou k dostání a prodávají se v každém obchodě s elektroinstalací. Všechny výše uvedené vzorce lze použít pro výpočet plánovaných a realizovaných úspor.