توان راکتیو چیست؟ جبران توان راکتیو محاسبه توان راکتیو انرژی فعال و راکتیو - HOA Horizon Perm

مشخصه های قدرت تاسیسات یا شبکه برای اکثر وسایل الکتریکی شناخته شده اصلی ترین ویژگی ها هستند. توان فعال (انتقال شده، مصرف شده) بخشی از توان کل را مشخص می کند که در یک دوره معین از فرکانس جریان متناوب منتقل می شود.

تعریف

توان اکتیو و راکتیو فقط می تواند برای جریان متناوب باشد، زیرا ویژگی های شبکه (جریان و ولتاژ) برای جریان مستقیم همیشه برابر است. واحد اندازه گیری توان اکتیو وات است در حالی که واحد توان راکتیو ولتامپر راکتیو و کیلو وار (kVAR) است. شایان ذکر است که هر دو ویژگی کامل و فعال را می توان در کیلووات و کیلوولت آمپر اندازه گیری کرد، این بستگی به پارامترهای یک دستگاه و شبکه خاص دارد. در مدارهای صنعتی، اغلب با کیلووات اندازه گیری می شود.

مهندسی برق از جزء فعال به عنوان معیاری برای انتقال انرژی وسایل الکتریکی منفرد استفاده می کند. در نظر بگیرید که برخی از آنها چقدر انرژی مصرف می کنند:

بر اساس تمام موارد فوق، توان اکتیو یک مشخصه مثبت یک مدار الکتریکی خاص است که یکی از پارامترهای اصلی برای انتخاب وسایل برقی و کنترل مصرف برق است.

تعیین جزء واکنشی:

این یک مقدار اسمی است که بارها را در دستگاه های الکتریکی با استفاده از نوسانات و تلفات EMF در حین کار دستگاه مشخص می کند. به عبارت دیگر، انرژی منتقل شده به یک مبدل راکتیو خاص (این یک خازن، یک پل دیودی و غیره است) می رود و تنها در صورتی ظاهر می شود که سیستم شامل این جزء باشد.

محاسبه

برای یافتن شاخص توان اکتیو باید توان کل را دانست که از فرمول زیر برای محاسبه آن استفاده می شود:

S = U \ I، که در آن U ولتاژ شبکه و I جریان اصلی است.

همین محاسبه هنگام محاسبه سطح انتقال انرژی یک سیم پیچ با اتصال متقارن انجام می شود. این طرح به شکل زیر است:

محاسبه توان اکتیو زاویه فاز یا ضریب (cos φ) را در نظر می گیرد، سپس:

S \u003d U * I * cos φ.

یک عامل بسیار مهم این است که این کمیت الکتریکی می تواند مثبت و منفی باشد. بستگی به این دارد که cos φ چه ویژگی هایی داشته باشد. اگر جریان سینوسی دارای زاویه تغییر فاز در محدوده 0 تا 90 درجه باشد، توان فعال مثبت است، اگر از 0 تا 90- باشد، آنگاه منفی است. این قانون فقط برای جریان سنکرون (سینوسوئیدی) معتبر است (برای راه اندازی موتور ناهمزمان، تجهیزات ماشین استفاده می شود).

همچنین یکی از ویژگی های مشخصه این مشخصه این است که در یک مدار سه فاز (مثلاً ترانسفورماتور یا ژنراتور)، نشانگر فعال به طور کامل در خروجی توسعه یافته است.

حداکثر و فعال با P، توان راکتیو - Q نشان داده می شود.

با توجه به اینکه راکتیو با حرکت و انرژی میدان مغناطیسی تعیین می شود، فرمول آن (با در نظر گرفتن زاویه تغییر فاز) به شرح زیر است:

Q L = U L I = I 2 x L

برای جریان غیر سینوسی، انتخاب پارامترهای استاندارد شبکه بسیار دشوار است. دستگاه های اندازه گیری مختلفی برای تعیین ویژگی های مورد نیاز به منظور محاسبه توان اکتیو و راکتیو استفاده می شود. این یک ولت متر، آمپر متر و دیگران است. بر اساس سطح بار، فرمول مورد نظر انتخاب می شود.

با توجه به این که مشخصه های راکتیو و اکتیو به توان ظاهری مربوط می شوند، نسبت آن ها (تعادل) به شرح زیر است:

S = √P 2 + Q 2، و همه اینها برابر U*I است.

اما اگر جریان مستقیماً از راکتانس عبور کند. هیچ ضرری در شبکه وجود ندارد. این توسط مولفه القایی القایی - C و مقاومت - L تعیین می شود. این شاخص ها با فرمول محاسبه می شوند:

مقاومت القایی: x L = ωL = 2πfL،

مقاومت خازنی: xc = 1/(ωC) = 1/(2πfC).

برای تعیین نسبت توان اکتیو و راکتیو از ضریب خاصی استفاده می شود. این یک پارامتر بسیار مهم است که با استفاده از آن می توانید تعیین کنید که چه بخشی از انرژی در حین کار دستگاه به اشتباه مصرف می شود یا "از دست می رود".

اگر یک جزء راکتیو فعال در شبکه وجود داشته باشد، ضریب توان باید محاسبه شود. این مقدار هیچ واحد اندازه گیری ندارد؛ اگر سیستم الکتریکی حاوی عناصر واکنشی باشد، مصرف کننده جریان خاصی را مشخص می کند. با کمک این نشانگر مشخص می شود که انرژی نسبت به ولتاژ شبکه در کدام جهت و چگونه جابجا می شود. برای انجام این کار، به نمودار مثلث ولتاژ نیاز دارید:

به عنوان مثال، در حضور یک خازن، فرمول ضریب به شکل زیر است:

cos φ = r/z = P/S

برای به دست آوردن دقیق ترین نتایج، توصیه می شود داده های دریافتی را گرد نکنید.

جبران خسارت

با توجه به اینکه در رزونانس جریان ها، توان راکتیو 0 است:

Q=QL-QC=ULI-UCI

به منظور بهبود کیفیت یک دستگاه خاص، از دستگاه های خاصی برای به حداقل رساندن تأثیر تلفات بر روی شبکه استفاده می شود. به طور خاص، این یو پی اس است. این دستگاه به مصرف کننده های الکتریکی با باتری داخلی (مثلاً لپ تاپ یا دستگاه های قابل حمل) نیاز ندارد، اما برای اکثر دستگاه های دیگر یک منبع تغذیه بدون وقفه ضروری است.

هنگام نصب چنین منبعی، نه تنها می توانید عواقب منفی تلفات را تعیین کنید، بلکه هزینه پرداخت برق را نیز کاهش دهید. کارشناسان ثابت کرده اند که به طور متوسط، یک یو پی اس به صرفه جویی از 20٪ تا 50٪ کمک می کند. چرا این اتفاق می افتد:

در برخی موارد، متخصصان از یو پی اس های تمام عیار استفاده نمی کنند، بلکه از خازن های جبران کننده ویژه استفاده می کنند. آنها برای مصارف خانگی مناسب هستند و در هر فروشگاه لوازم برقی موجود و فروخته می شوند. تمام فرمول های فوق را می توان برای محاسبه پس انداز برنامه ریزی شده و تحقق یافته استفاده کرد.

توان فعال (P)

به عبارت دیگر، توان فعال را می توان: توان بالفعل، واقعی، مفید، واقعی نامید. در یک مدار DC، برق تامین کننده یک بار DC به عنوان حاصلضرب ساده ولتاژ در سراسر بار و جریان جاری تعریف می شود، به عنوان مثال.

زیرا در مدار DC مفهوم زاویه فاز بین جریان و ولتاژ وجود ندارد. به عبارت دیگر، هیچ ضریب توانی در مدار DC وجود ندارد.

اما در مورد سیگنال های سینوسی، یعنی در مدارهای AC، به دلیل وجود اختلاف فاز بین جریان و ولتاژ، وضعیت پیچیده تر است. بنابراین، مقدار متوسط ​​توان (قدرت فعال) که در واقع بار را تغذیه می کند به صورت زیر تعریف می شود:

در مدار جریان متناوب، اگر صرفاً فعال (مقاومتی) باشد، فرمول قدرت مانند جریان مستقیم است: P \u003d U I.

فرمول های قدرت فعال

P = U I - در مدارهای DC

P = U I cosθ - در مدارهای AC تک فاز

P = √3 U L I L cosθ - در مدارهای AC سه فاز

P = 3 U Ph I Ph cosθ

P \u003d √ (S 2 - Q 2) یا

P =√ (VA 2 - var 2) یا

توان اکتیو = √ (توان ظاهری 2 - توان راکتیو 2) یا

kW = √ (kVA 2 - kvar 2)

توان راکتیو (Q)

همچنین می‌توان آن را قدرت بی‌فایده یا بی‌واسطه نامید.

توانی که دائماً بین منبع و بار به عقب و جلو می رود، به عنوان توان راکتیو (Q) شناخته می شود.

توان راکتیو توانی است که به دلیل خواص راکتیو آن توسط بار مصرف می شود و سپس برمی گردد. واحد توان اکتیو وات است، 1 W = 1 V x 1 A. انرژی توان راکتیو ابتدا ذخیره می شود و سپس به ترتیب به عنوان یک میدان مغناطیسی یا یک میدان الکتریکی در مورد یک سلف یا یک خازن آزاد می شود.

توان راکتیو به این صورت تعریف می شود

و می تواند برای بارهای القایی مثبت (+Ue) و برای بارهای خازنی منفی (-Ue) باشد.

واحد توان راکتیو ولت آمپر راکتیو (var): 1 var = 1 ولت x 1 آمپر است.

فرمول های توان راکتیو

توان راکتیو = √ (توان ظاهری 2 - توان فعال 2)

var \u003d √ (VA 2 - P 2)

kvar = √ (kVA 2 - kW 2)

توان ناخالص (S)

توان ظاهری حاصل ضرب ولتاژ و جریان است که زاویه فاز بین آنها را نادیده می گیرد. تمام برق شبکه AC (تلف شده و جذب/بازگشته) آشکار است.

ترکیب توان راکتیو و اکتیو توان ظاهری نامیده می شود. حاصل ضرب مقدار مؤثر ولتاژ و مقدار مؤثر جریان در مدار جریان متناوب، توان ظاهری نامیده می شود.

این حاصل ضرب مقادیر ولتاژ و جریان بدون در نظر گرفتن زاویه فاز است. واحد توان ظاهری (S) VA، 1 VA = 1 V x 1 A است. اگر مدار کاملاً فعال باشد، توان ظاهری برابر با توان اکتیو است و در مدار القایی یا خازنی (در حضور راکتانس) ، توان ظاهری بیشتر از توان فعال است.

فرمول قدرت ناخالص

توان ظاهری = √ (توان راکتیو 2 + توان راکتیو 2)

kUA = √(kW 2 + kUAR 2)

لازم به ذکر است که:

• مقاومت انرژی فعال را مصرف می کند و آن را به صورت گرما و نور می دهد.
• یک اندوکتانس توان راکتیو را می گیرد و آن را به شکل میدان مغناطیسی باز می گرداند.
• خازن توان راکتیو را می گیرد و آن را به شکل میدان الکتریکی آزاد می کند.

قدرت فوری پبخش دلخواه مدار که ولتاژ و جریان آن طبق قانون تغییر می کند تو=U m sin( تی)، من = من m sin( t-), فرم را دارد

p = UI = U m sin( تی)من m sin( t- )= Uمتر من m/2 =

= Uمن cos -UI cos(2 t-) = (UI co - UI cos cos2 تی)– رابط کاربری sin sin2 تی. (1)

برق اکتیو مدار AC پبه عنوان میانگین توان لحظه ای تعریف می شود پ(تی) در طول دوره:

از آنجایی که مقدار متوسط ​​تابع هارمونیک در طول دوره 0 است.

از این نتیجه می شود که توان متوسط ​​در طول دوره به زاویه فاز بین ولتاژ و جریان بستگی دارد و اگر بخش مدار دارای مقاومت فعال باشد برابر با صفر نیست. دومی نام آن را توضیح می دهد  قدرت فعال. بار دیگر تاکید می کنیم که در مقاومت فعال تبدیل غیر قابل برگشت انرژی الکتریکی به انواع دیگر انرژی، به عنوان مثال، به انرژی حرارتی وجود دارد. توان اکتیو را می توان به عنوان نرخ متوسط ​​عرضه انرژی به یک بخش مدار در یک دوره تعریف کرد. توان اکتیو بر حسب وات (W) اندازه گیری می شود.

توان راکتیو

هنگام محاسبه مدارهای الکتریکی، به اصطلاح واکنش پذیرقدرت. این فرآیندهای تبادل انرژی بین عناصر راکتیو مدار و منابع انرژی را مشخص می کند و از نظر عددی برابر با دامنه مولفه متغیر توان لحظه ای مدار است. مطابق با این، توان راکتیو را می توان از (1) به عنوان تعیین کرد

س = UIگناه 

بسته به علامت زاویه  توان راکتیو می تواند مثبت یا منفی باشد. واحد توان راکتیو برای تشخیص آن از واحد توان اکتیو، نه وات، بلکه راکتیو ولت آمپر وار نامیده می شود. توان راکتیو عناصر القایی و خازنی برابر با دامنه توان های لحظه ای آنهاست. پزمین پسی. با در نظر گرفتن مقاومت این عناصر، توان راکتیو سلف و خازن برابر است. س L= UI=ایکس L من 2 و س C= UI=ایکسسی من 2 به ترتیب.

توان راکتیو حاصل از یک مدار الکتریکی منشعب به صورت مجموع جبری توان راکتیو عناصر مدار با در نظر گرفتن ماهیت آنها (القایی یا خازنی) یافت می شود: س=س L- سج. اینجا س L کل توان راکتیو تمام عناصر مدار القایی و س C نشان دهنده کل توان راکتیو تمام عناصر مدار خازنی است.

قدرت کامل

علاوه بر توان اکتیو و راکتیو، مدار جریان سینوسی با توان کل مشخص می شود که با حرف نشان داده می شود. اس. توان کامل بخش به عنوان حداکثر توان فعال ممکن در یک ولتاژ معین درک می شود Uو جاری من. بدیهی است که حداکثر توان اکتیو در cos=1 به دست می آید، یعنی در صورت عدم تغییر فاز بین ولتاژ و جریان:

اس = رابط کاربری

لزوم معرفی این توان با این واقعیت توضیح داده می شود که هنگام طراحی دستگاه های الکتریکی، دستگاه ها، شبکه ها و غیره، آنها برای یک ولتاژ نامی مشخص محاسبه می شوند. Uجریان نامی و تعریف شده من nom و محصول آنها Uنام من nom \u003d S nom حداکثر توان ممکن را به این دستگاه می دهد (کل قدرت S nom در گذرنامه اکثر دستگاه های الکتریکی AC نشان داده شده است.). برای تشخیص توان کل از سایر توان ها، واحد اندازه گیری آن ولت آمپر نامیده می شود و به اختصار VA نامیده می شود. توان ظاهری از نظر عددی برابر با دامنه مولفه متغیر توان لحظه ای است.

از نسبت های بالا، می توانید رابطه بین قدرت های مختلف را پیدا کنید:

پ = اس co، س= اسگناه  اس= UI=

و زاویه تغییر فاز را بر حسب توان اکتیو و راکتیو بیان کنید:

.

یک ترفند ساده را در نظر بگیرید که به شما امکان می دهد توان اکتیو و راکتیو یک بخش مدار را از روی ولتاژ و جریان پیچیده پیدا کنید. این شامل گرفتن حاصل ضرب ولتاژ پیچیده است و جاری ، مزدوج پیچیده به جریان بخش مدار مورد نظر عملیات صرف مختلط عبارت است از تغییر علامت به مخالف در مقابل قسمت خیالی عدد مختلط، یا تغییر علامت فاز عدد مختلط، اگر عدد به صورت نماد نمایی نشان داده شود. در نتیجه، مقداری به نام دریافت می کنیم قدرت یکپارچه کاملو نشان داد . اگر
، سپس برای کل توان پیچیده بدست می آوریم:

این نشان می دهد که توان های فعال و راکتیو به ترتیب قسمت های واقعی و تخیلی کل توان پیچیده هستند. برای تسهیل به خاطر سپردن تمام فرمول های مربوط به قدرت ها، در شکل. 7، ب(ص 38) یک مثلث قدرتی ساخته شده است.

"راهنما" - اطلاعات در مورد مختلف قطعات الکترونیکی: ترانزیستورها, ریزتراشه ها, مبدل ها, خازن ها, ال ای دی هاو غیره. اطلاعات شامل همه چیزهایی است که برای انتخاب اجزا و انجام محاسبات مهندسی، پارامترها، و همچنین پینوت موارد، نمودارهای سیم کشی معمولی و توصیه هایی برای استفاده از عناصر رادیویی لازم است.

از یک طرف، با دانستن قدرت جریان، ولتاژ و مقاومت بار می توان کار جریان را به راحتی محاسبه کرد. فرمول های دردناک آشنا از درس فیزیک مدرسه به این شکل است.

برنج. 1. فرمول ها

و هیچ کلمه ای در مورد مولفه واکنشی وجود ندارد.

از سوی دیگر، تعدادی از فرآیندهای فیزیکی در واقع ویژگی های خاص خود را بر این محاسبات تحمیل می کنند. این در مورد انرژی واکنشی است. مشکلات درک فرآیندهای واکنشی همراه با قبوض برق در شرکت‌های بزرگ است، زیرا در شبکه‌های خانگی ما فقط برای انرژی فعال پرداخت می‌کنیم (اندازه‌های مصرف انرژی راکتیو آنقدر کوچک است که به سادگی نادیده گرفته می‌شوند).

تعاریف

برای درک ماهیت فرآیندهای فیزیکی، اجازه دهید با تعاریف شروع کنیم.

برق فعالانرژی کاملاً قابل تبدیلی است که از منبع برق به مدار عرضه می شود. تبدیل می تواند به گرما یا به نوع دیگری از انرژی انجام شود، اما ماهیت همان است - انرژی دریافتی به منبع باز نمی گردد.

نمونه ای از کار انرژی فعال: جریان با عبور از عنصر مقاومت، بخشی از انرژی را به گرما تبدیل می کند. این کار کامل جریان فعال است.

الکتریسیته راکتیوانرژی بازگشتی به منبع فعلی است. یعنی جریانی که قبلاً دریافت و توسط کنتور در نظر گرفته شده است، بدون انجام کار، برگردانده می شود. در میان چیزهای دیگر، جریان یک جهش ایجاد می کند (برای مدت کوتاهی، بار به شدت افزایش می یابد).

درک فرآیند بدون مثال دشوار است.

واضح ترین کار خازن است. خازن به خودی خود الکتریسیته را به کار مفید تبدیل نمی کند، آن را انباشته و آزاد می کند. البته اگر هنوز بخشی از انرژی صرف گرمایش المنت شود، می توان آن را فعال در نظر گرفت. Reactive به شکل زیر است:

1. هنگامی که ظرفیت خازن با ولتاژ متناوب تامین می شود، همراه با افزایش U، شارژ خازن نیز افزایش می یابد.

2. در لحظه شروع افت ولتاژ (دومین دوره سه ماهه در سینوسی)، ولتاژ خازن بیشتر از منبع است. و بنابراین خازن شروع به تخلیه می کند و انرژی را به مدار قدرت برمی گرداند (جریان در جهت مخالف جریان می یابد).

3. در دو ربع بعدی شرایط کاملا تکرار می شود فقط تنش به عکس تغییر می کند.

با توجه به اینکه خود خازن کار نمی کند ، ولتاژ دریافتی به حداکثر دامنه خود می رسد (یعنی √2 \u003d 1.414 برابر بیشتر از 220 ولت فعلی یا 220 1.414 \u003d 311 ولت).

هنگام کار با عناصر القایی (کویل، ترانسفورماتور، موتور الکتریکی و غیره)، وضعیت مشابه است. نمودار نشانگرها در تصویر زیر قابل مشاهده است.

برنج. 2. نمودارهای شاخص

با توجه به این واقعیت که لوازم خانگی مدرن از عناصر مختلف با و بدون اثر توان راکتیو تشکیل شده است، جریان راکتیو که در جهت مخالف جریان دارد، کار بسیار واقعی گرم کردن عناصر فعال را انجام می دهد. بنابراین، توان راکتیو مدار اساساً در تلفات جانبی و نوسانات توان بیان می شود.

جدا کردن یک نشانگر قدرت از دیگری در محاسبات بسیار دشوار است. و سیستم حسابداری با کیفیت بالا و موثر گران است، که در واقع منجر به امتناع از اندازه گیری حجم مصرف جریان های راکتیو در زندگی روزمره شد.

در تأسیسات تجاری بزرگ، برعکس، حجم مصرف انرژی راکتیو بسیار بیشتر است (به دلیل فراوانی تجهیزات قدرت عرضه شده با موتورهای الکتریکی قدرتمند، ترانسفورماتورها و سایر عناصر تولید کننده جریان راکتیو)، بنابراین حسابداری جداگانه برای آنها معرفی می شود.

الکتریسیته فعال و راکتیو چگونه محاسبه می شود؟

اکثر سازندگان کنتور برق برای شرکت ها یک الگوریتم ساده را پیاده سازی می کنند.

Q \u003d (S 2 - P 2) 1/2

در اینجا، توان فعال P از کل توان S (به شکل ساده شده) کم می شود.

بنابراین، لازم نیست که سازنده حسابداری کاملاً جداگانه را سازماندهی کند.

cosφ چیست (کسینوس فی)

برای بیان عددی نسبت توان فعال و راکتیو، از ضریب خاصی استفاده می شود - کسینوس فی.

طبق فرمول محاسبه می شود.

cosφ = P act / P کل

جایی که توان ظاهری مجموع توان فعال و راکتیو است.

همین ضریب در پلاک ابزارهای برقی مجهز به موتور نشان داده شده است. در این مورد، cosφ برای تخمین اوج تقاضای توان استفاده می شود. به عنوان مثال، توان نامی دستگاه 600 وات و cosφ = 0.7 (میانگین برای اکثریت قریب به اتفاق ابزارهای برقی) است، سپس پیک توان مورد نیاز برای راه اندازی موتور الکتریکی به صورت Pnom / cosϕ، = 600 W در نظر گرفته می شود. / 0.7 = 857 VA (قدرت راکتیو بر حسب ولت آمپر بیان می شود).

کاربرد جبران کننده های توان راکتیو

به منظور تشویق مصرف کنندگان به بهره برداری از شبکه برق بدون بار راکتیو، تامین کنندگان برق یک تعرفه پرداختی اضافی برای توان راکتیو در نظر می گیرند، اما تنها در صورتی که میانگین مصرف ماهانه از یک ضریب معین تجاوز کند، به عنوان مثال، اگر نسبت توان کامل و اکتیو بیشتر باشد، آنها را شارژ می کنند. بیش از 0.9 است، صورتحساب توان راکتیو نمایش داده نمی شود.

به منظور کاهش هزینه ها، شرکت ها تجهیزات ویژه - جبران کننده ها را نصب می کنند. آنها می توانند دو نوع باشند (طبق اصل عملکرد):

• خازنی؛
• القائی.

توان راکتیو بخشی از انرژی الکتریکی است که توسط بار به منبع باز می گردد. وقوع یک موقعیت مضر تلقی می شود.

وقوع توان راکتیو

فرض کنید مدار دارای یک منبع تغذیه DC و یک اندوکتانس ایده آل است. روشن کردن مدار یک فرآیند گذرا ایجاد می کند. ولتاژ تمایل دارد به مقدار اسمی برسد، رشد به طور فعال توسط اتصال شار خود از اندوکتانس جلوگیری می شود. هر سیم پیچ در یک مسیر دایره ای خم می شود. میدان مغناطیسی ایجاد شده از بخش مجاور عبور خواهد کرد. اگر پیچ ها یکی پس از دیگری قرار گیرند، ماهیت تعامل افزایش می یابد. در نظر گرفته شده، پیوند شار خود نامیده می شود.

ماهیت فرآیند به شرح زیر است: EMF القایی از تغییرات در میدان جلوگیری می کند. جریان در حال تلاش برای رشد سریع است، پیوند شار عقب می‌نشیند. به جای یک پله، یک تاقچه صاف می بینیم. انرژی میدان مغناطیسی صرف جلوگیری از فرآیند خلقت می شود. مورد توان راکتیو. فاز با فاز مفید فرق می کند، ضرر دارد. ایده آل: جهت بردار عمود بر جزء فعال است. قابل درک است که مقاومت سیم صفر است (تراز فوق العاده).

هنگامی که مدار خاموش است، روند به ترتیب معکوس تکرار می شود. جریان به سرعت به صفر می رسد، انرژی در میدان مغناطیسی ذخیره می شود. اندوکتانس را از دست بدهید، انتقال به طور ناگهانی انجام می شود، پیوند شار رنگ متفاوتی به فرآیند می دهد:

1. کاهش جریان باعث کاهش قدرت میدان مغناطیسی می شود.
2. اثر تولید شده باعث ایجاد EMF پشتی پیچ ها می شود.
3. در نتیجه، پس از خاموش شدن منبع تغذیه، جریان به وجود خود ادامه می دهد و به تدریج محو می شود.

نمودارهای ولتاژ، جریان، توان

توان راکتیو یک پیوند خاص از اینرسی است، دائماً عقب می ماند و تداخل دارد. سوال اول این است: پس چرا به اندوکتانس نیاز داریم؟ اوه، آنها به اندازه کافی ویژگی های مفید دارند. مزایا باعث می شود که فرد توان راکتیو را تحمل کند. یک اثر مثبت رایج عملکرد موتورهای الکتریکی است. انتقال انرژی از طریق یک شار مغناطیسی انجام می شود. بین چرخش های یک سیم پیچ، همانطور که در بالا نشان داده شده است. یک آهنربای دائمی، یک خفه، هر چیزی که بتواند بردار القایی را بگیرد در معرض تعامل هستند.

موارد را نمی توان به معنای توصیفی فراگیر نامید. گاهی اوقات از یک جریان کلاچ به شکلی که به عنوان مثال نشان داده شده است استفاده می شود. این اصل توسط بالاست های لامپ های تخلیه گاز استفاده می شود. سلف به تعداد زیادی پیچ مجهز است: قطع ولتاژ باعث کاهش صاف جریان نمی شود، بلکه موجی از دامنه بزرگ قطب مخالف را ایجاد می کند. اندوکتانس بزرگ است: پاسخ واقعا شگفت انگیز است. با یک مرتبه بزرگی از 230 ولت اصلی فراتر می رود. به اندازه کافی برای ظاهر شدن یک جرقه، لامپ روشن شد.

توان راکتیو و خازن ها

توان راکتیو در انرژی میدان مغناطیسی توسط اندوکتانس ها ذخیره می شود. در مورد خازن چطور؟ به عنوان منبع جزء واکنشی عمل می کند. اجازه دهید مرور را با نظریه جمع بردار تکمیل کنیم. خواننده معمولی متوجه خواهد شد. در فیزیک شبکه های الکتریکی اغلب از فرآیندهای نوسانی استفاده می شود. همه می دانند 220 ولت (اکنون 230 پذیرفته شده) در یک پریز 50 هرتز. سینوسی که دامنه آن 315 ولت است. هنگام تجزیه و تحلیل مدارها، نمایش یک بردار چرخان در جهت عقربه های ساعت راحت است.

تحلیل شبکه به روش گرافیکی

محاسبه ساده شده است، نمایش مهندسی توان راکتیو را می توان توضیح داد. زاویه فاز جریان برابر با صفر در نظر گرفته می شود، به سمت راست در امتداد محور آبسیسا رسم می شود (شکل را ببینید). انرژی راکتیو سلف با ولتاژ UL در فاز 90 درجه جلوتر از جریان است. مورد ایده آل تمرین‌کنندگان باید مقاومت سیم‌پیچ را در نظر بگیرند. راکتیو روی اندوکتانس بخشی از توان خواهد بود (شکل را ببینید). زاویه بین پیش بینی ها مهم است. مقدار ضریب توان نامیده می شود. در عمل به چه معناست؟ قبل از پاسخ به سوال، مفهوم مثلث مقاومت را در نظر بگیرید.

مثلث مقاومت و ضریب قدرت

برای سهولت تجزیه و تحلیل مدارهای الکتریکی، فیزیکدانان استفاده از مثلث مقاومت را پیشنهاد می کنند. قسمت فعال مانند یک جریان - در سمت راست محور x قرار می گیرد. ما موافقت کردیم که اندوکتانس را به سمت بالا هدایت کنیم، ظرفیت خازن را پایین بیاوریم. هنگام محاسبه امپدانس مدار، مقادیر کم می شود. مورد ترکیبی حذف شد. دو گزینه موجود است: راکتانس مثبت یا منفی.

با به دست آوردن مقاومت خازنی / القایی، پارامترهای عناصر مدار با ضریبی ضرب می شوند که با حرف یونانی "امگا" مشخص شده است. فرکانس دایره ای - حاصل ضرب فرکانس شبکه دو برابر عدد پی (3.14). اجازه دهید به یک نکته دیگر در مورد یافتن مقاومت های واکنشی اشاره کنیم. اگر اندوکتانس به سادگی در ضریب مشخص شده ضرب شود، متقابل حاصلضرب برای خازن ها در نظر گرفته می شود. از شکل مشخص است که در آن نسبت های نشان داده شده نشان داده شده است که به محاسبه تنش ها کمک می کند. پس از ضرب، مجموع جبری مقاومت های القایی و خازنی را می گیریم. اولی ارزش مثبت و دومی منفی در نظر گرفته می شود.

فرمول اجزای واکنش پذیر

دو جزء مقاومت - فعال و موهومی - پیش بینی های بردار امپدانس بر روی محورهای آبسیسا و ارتجاعی است. هنگام انتقال انتزاعات به قدرت ها، زوایا حفظ می شوند. یک فعال در امتداد آبسیسا، یک واکنش در امتداد مختصات رسم می شود. ظرفیت ها و اندوکتانس ها علت اساسی اثرات منفی شبکه هستند. در بالا نشان داده شد: بدون عناصر واکنشی، ساخت دستگاه های الکتریکی غیرممکن می شود.

ضریب توان معمولاً کسینوس زاویه بین بردار مقاومت کل و محور افقی نامیده می شود. چنین مقدار مهمی به پارامتر نسبت داده می شود، زیرا بخش مفید انرژی منبع کسری از کل هزینه است. سهم با ضرب توان ظاهری در ضریب محاسبه می شود. اگر بردارهای ولتاژ و جریان یکسان باشند، کسینوس زاویه برابر با یک است. قدرت با بار از دست می رود و با گرما فرار می کند.

آنچه گفته می شود را باور کنید! میانگین توان یک دوره زمانی که به منبعی با راکتانس خالص متصل می شود صفر است. نیمی از زمان، سلف انرژی دریافت می کند، دوم می دهد. سیم پیچ موتور بر روی نمودارها با افزودن یک منبع EMF که انتقال انرژی به شفت را توصیف می کند نشان داده می شود.

تفسیر عملی ضریب توان

بسیاری از مردم در مورد در نظر گرفتن عملی توان راکتیو متوجه اختلاف می شوند. برای کاهش ضریب، استفاده از خازن های بزرگ به موازات سیم پیچ موتور توصیه می شود. مقاومت القایی مقاومت خازنی را متعادل می کند، جریان دوباره با ولتاژ فاز منطبق است. درک دلیل آن سخت است:

1. فرض کنید سیم پیچ اولیه یک ترانسفورماتور به یک منبع ولتاژ متناوب متصل است.
2. در حالت ایده آل، مقاومت فعال صفر است. برق باید راکتیو باشد. اما این بد است: آنها سعی می کنند زاویه بین ولتاژ و جریان را صفر کنند!

ولی! فرآیند نوسانی نسبت به عملکرد موتورها و ترانسفورماتورها بی تفاوت است. تئوری توان راکتیو فرض می کند که تمام انرژی در نوسان است. تا آخرین قطره در ترانسفورماتور، موتور از میدان یک "نشت" فعال انرژی برای انجام کار، القای جریان سیم پیچ ثانویه وجود دارد. انرژی نمی تواند بین منبع و مصرف کننده گردش کند.

زنجیره واقعی فرآیند هماهنگ کردن بخش های فردی را دشوار می کند. برای بیمه اتکایی، تامین کنندگان نیاز به نصب خازن ها به موازات سیم پیچ موتور دارند تا انرژی در بخش محلی گردش کند و به بیرون نرود و سیم های اتصال را گرم کند. مهم است که از جبران بیش از حد جلوگیری شود. اگر ظرفیت خازن ها خیلی زیاد باشد، باتری باعث افزایش ضریب توان می شود.

در مورد تغییر فاز، روی سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور پست اتفاق می افتد. این نقش نیست. موتور در حال کار است، بخشی از انرژی به کار مفید تبدیل نمی شود، به عقب منعکس می شود. نتیجه یک ضریب قدرت است. جزء شرکت کننده در اندوکتانس یک نقص فنی و ساختاری است. بخشی که به درد نمی خورد. با اضافه کردن بلوک های خازن جبران کنید.

بررسی صحت تطابق با این واقعیت انجام می شود که هیچ تغییر فازی بین ولتاژ و جریان موتور الکتریکی در حال کار وجود ندارد. انرژی اضافی بین اندوکتانس اضافی سیم پیچ های نصب شده توسط واحد خازن در گردش است. هدف این رویداد محقق شد - جلوگیری از گرم کردن هادی های شبکه تامین کننده دستگاه.

آنچه تحت عنوان صرفه جویی در مصرف برق ارائه می شود

این شبکه پیشنهاد خرید دستگاه های صرفه جویی در انرژی را می دهد. جبران کننده های توان راکتیو مهم است که زیاده روی نکنید. بیایید بگوییم که جبران کننده مناسب است که در کنار کمپرسور روشن یخچال، موتور جمع کننده جاروبرقی، نگاهی بیندازیم تا در هنگام کار کردن لامپ های رشته ای آپارتمان را با اقداماتی تحت فشار قرار دهیم - یک کار مشکوک. قبل از نصب زحمت بکشید تا از تغییر فاز بین ولتاژ و جریان مطلع شوید، با توجه به اطلاعات، حجم بانک خازن را به درستی محاسبه کنید. در غیر این صورت، تلاش برای صرفه جویی در پول از این طریق با شکست مواجه خواهد شد، مگر اینکه به طور تصادفی موفق شوید انگشت خود را به سمت آسمان بگیرید و به علامت ضربه بزنید.

جنبه دوم جبران توان راکتیو، حسابداری است. این برای شرکت های بزرگ ساخته شده است که در آن موتورهای قدرتمندی وجود دارند که زوایای تغییر فاز بزرگ را ایجاد می کنند. معرفی شمارنده های ویژه توان راکتیو که طبق تعرفه پرداخت می شود. برای محاسبه ضریب پرداخت، ارزیابی تلفات حرارتی سیم ها، بدتر شدن حالت عملکرد شبکه کابلی و برخی عوامل دیگر استفاده می شود.

چشم انداز مطالعه بیشتر انرژی راکتیو به عنوان یک پدیده

توان راکتیو یک پدیده بازتاب انرژی است. زنجیره‌های ایده‌آل از پدیده‌ها تهی هستند. توان راکتیو با گرمای آزاد شده روی مقاومت فعال خطوط کابل آشکار می شود و شکل موج سینوسی را مخدوش می کند. یک موضوع جداگانه برای گفتگو. با انحراف از هنجار، موتورها به آرامی کار نمی کنند، ترانسفورماتورها مانع هستند.