Site Loader

Полная, активная и реактивная мощность

Угол сдвига фаз напряжения и тока φ=0°

 В цепях переменного синусоидального тока, по причине постоянного изменения значения напряжения и тока, мощность нельзя вычислить путем простого перемножения напряжения на ток. Поэтому, выделяют сразу три вида электрической мощности: активную, реактивную и полную.
Активная мощность в цепях синусоидального тока
Единица измерения — ватт (обозначение: Вт; международное обозначение: W).


 где P — активная мощность, Вт;
  U — среднеквадратическое напряжение, В;
  I — среднеквадратический ток, А;
  φ — угол сдвига фаз напряжения и тока, град.
Активная мощность определяет ту часть электрической энергии, которая используется непосредственно на выполнение полезной работы.

Реактивная мощность в цепях синусоидального тока
Единица измерения — вольт-ампер реактивный (обозначение: вар; международное обозначение: var)


 где Q — реактивная мощность, вар;
  U — среднеквадратическое напряжение, В;
  I — среднеквадратический ток, А;
  φ — угол сдвига фаз напряжения и тока, град.
Реактивная мощность определяет ту часть электрической энергии, которая бесполезно расходуется в электрических сетях.

Полная мощность в цепях синусоидального тока
Единица полной электрической мощности — вольт-ампер (обозначение: ВА; международное обозначение: VA)


 где S — полная мощность, ВА;
  P — активная мощность, Вт;
  Q — реактивная мощность, вар;
Полная мощность соответствует всей энергии, которая расходуется в электрических сетях.

Ниже приводится схема мониторинга работы мощных компрессоров с управлением на контроллерах Lic Control
Данная система постоянно производит измерение потребляемых компрессорами токов и электрической мощности. Также учитывается соотношение активной и реактивной мощности. На основании полученных данных и информации о давлении в главном ресивере осуществляется включение/выключение компрессоров в соответствии с программой оптимизации расходов электроэнергии и равномерности загрузки компрессоров.
Текущая информация о давлении, включенных компрессорах, полной, активной и реактивной мощности через WEB интерфейс отображается на компьютере в диспетчерской или любом другом компьютере, смартфоне или планшете, который подключен в одну сеть с контроллером.

Если вы не нашли ответ на свой вопрос, задайте его нам On-Line: здесь

Что такое: активная, реактивная, полная мощность и коэффициент мощности | StabHouse — все о стабилизаторах

Мощностные характеристики нагрузки можно точно задать одним единственным параметром (активная мощность в Вт) только для случая постоянного тока, так как в цепи постоянного тока существует единственный тип сопротивления – активное сопротивление.

Мощностные характеристики нагрузки для случая переменного тока невозможно точно задать одним единственным параметром, так как в цепи переменного тока существует два разных типа сопротивления – активное и реактивное. Поэтому только два параметра: активная мощность (это полезная мощность, отбираемая нагрузкой, в том числе и ИБП, из электросети и преобразуемая в энергию любого иного вида (механическую, тепловую, электрическую, электромагнитную и др.) и реактивная мощность ( это мощность или поток энергии, циркулирующий через реактивное сопротивление электрической цепи (емкостное или индуктивное).

Рассеяния энергии на реактивных элементах не происходит, так как полученная ими энергия от источника и энергия и возвращенная обратно в сеть в течение периода эквивалентны. Считается, что в большинстве случаев реактивная энергия (мощность), циркулирующая в электрической цепи, является паразитной и приводит к нежелательному разогреву проводников, а также к перегреву и ухудшению режимов работы прочих устройств сети, как генерирующих электричество, так и его потребителей. ) точно характеризуют нагрузку.

Принцип действия активного и реактивного сопротивлений совершенно различный. Активное сопротивление – необратимо преобразует электрическую энергию в другие виды энергии (тепловую, световую и т.д.) – примеры: лампа накаливания, электронагреватель (параграф 39, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007). Реактивное сопротивление – попеременно накапливает энергию затем выдаёт её обратно в сеть – примеры: конденсатор, катушка индуктивности (параграф 40,41, Физика 11 класс В.А. Касьянов М.: Дрофа, 2007).

Дальше в любом учебнике по электротехнике Вы можете прочитать, что активная мощность (рассеиваемая на активном сопротивлении) измеряется в ваттах, а реактивная мощность (циркулирующая через реактивное сопротивление) измеряется в варах; так же для характеристики мощности нагрузки используют ещё два параметра: полную мощность и коэффициент мощности.
Все эти 4 параметра:

  • Активная мощность: обозначение P, единица измерения: Ватт
  • Реактивная мощность: обозначение Q, единица измерения: ВАр (Вольт Ампер реактивный)
  • Полная мощность:обозначение S, единица измерения: ВА (Вольт Ампер)
  • Коэффициент мощности: обозначение k или cosФ, единица измерения: безразмерная величина

Эти параметры связаны соотношениями:  S*S=P*P+Q*Q,   cosФ=k=P/S
Также cosФ называется коэффициентом мощности (Power Factor – PF)

Поэтому в электротехнике для характеристики мощности задаются любые два из этих параметров так как остальные могут быть найдены из этих двух.

То же самое и с источниками питания. Их мощность (нагрузочная способность) характеризуется одним параметром для источников питания постоянного тока – активная мощность (Вт), и двумя параметрами для ист. питания переменного тока. Обычно этими двумя параметрами являются полная мощность (ВА) и активная (Вт). См. например параметры ДГУ и ИБП.

Большинство офисной и бытовой техники, активные (реактивное сопротивление отсутствует или мало), поэтому их мощность указывается в Ваттах. В этом случае при расчёте нагрузки используется значение мощности ИБП в Ваттах. Если нагрузкой являются компьютеры с блоками питания (БП) без коррекции входного коэффициента мощности (APFC), лазерный принтер, холодильник, кондиционер, электромотор (например погружной насос или мотор в составе станка), люминисцентные балластные лампы и др. – при расчёте используются все вых. данные ибп: кВА, кВт, перегрузочные характеристики и др.

Нагрузочная способность ИБП и ДГУ нормирована на стандартную промышленную нагрузку (коэффициент мощности 0. 8 с индуктивным характером). Например, ИБП 100 кВА / 80 кВт. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 80 кВт, или смешанную (активно-реактивную) нагрузку максимальной мощности 100 кВА с индуктивным коэффициентом мощности 0.8. В стабилизаторах напряжения дело обстоит иначе.

Для стабилизатора напряжения коэффициент мощности нагрузки безразличен. Например, стабилизатор напряжения 100 кВА. Это означает, что устройство может питать активную нагрузку максимальной мощности 100 кВт, или любую другую (чисто активную, чисто реактивную, смешанную) мощностью 100 кВА или 100 кВАр с любым коэффициентом мощности емкостного или индуктивного характера. Обратите внимание, что это справедливо для линейной нагрузки (без высших гармоник тока). При больших гармонических искажениях тока нагрузки (высокий КНИ) выходная мощность стабилизатора снижается.

Основы электротехники и электроники: Курс лекций, страница 15

Полупроизведение амплитуд напряжения и тока, без сомнения, равно произведению их действующих значений:

.

Тогда (19.4) будет выглядеть так:

                                              .                                                                                (19.5)

Преобразуем косинус суммы углов, используя формулу:

.

      .                                                                                (19.6)

На Рис. 19.2 показаны кривые  и . Мощность  – это мощность полезной работы, мощность  – это мощность электромагнитного обмена между источником и приемником энергии.

Рис. 19.2

Для оценки мощности требуются не мгновенные, а интегральные величины. В качестве таковых используются активная и реактивная мощность.

Под активной мощностью понимают среднее за период значение мощности полезной работы:

                                                             .     (19.7)

Под реактивной мощностью понимают максимальное значение, которого может достигать мощность электромагнитного обмена:

                                                                         .

                  (19.8)

На резисторе (Рис. 19.3) напряжение и ток совпадают по фазе и угол  равен нулю. Следовательно, равна нулю и реактивная мощность. Поэтому резистор часто называют активным сопротивлением.



Рис. 19.3

На индуктивности (Рис. 19.4) напряжение опережает ток на , поэтому угол  равен . Активная мощность равна нулю, а реактивная мощность положительна.



Рис. 19.4

На емкости (Рис. 19.5) напряжение отстает от тока на , поэтому угол  равен . Активная мощность равна нулю, а реактивная мощность отрицательна.



Рис. 19.5

Следует понимать, что знаки плюс и минус не означают направления или количественного значения реактивной мощности, так как мощность по своей физической природе – величина скалярная. Знак реактивной мощности показывает лишь положение фазы напряжения по отношению к фазе тока. Именно поэтому различают индуктивную и емкостную реактивную мощность.

Если напряжение опережает ток, говорят, что реактивная мощность и  имеют индуктивный характер. Если напряжение отстает от тока, говорят, что реактивная мощность и  имеют емкостной характер.

Для цепей переменного тока необходимо составлять два баланса: баланс активной и баланс реактивной мощности.

Баланс активной мощности:

                                               .                                                                                (19.9)

Баланс реактивной мощности:

                                               .                                                                               (19.10)

Следует иметь в виду, что при составлении баланса реактивной мощности в правой части выражения (19.10) необходимо учитывать знак мощности: индуктивная мощность имеет знак плюс, емкостная – минус.

Помимо активной и реактивной мощности широко используется такое понятие как полная мощность (иногда ее также называют кажущейся). Полная мощность определяется соотношением:

                                                                            .                   (19.11)

Полная мощность равна произведению действующих значений тока и напряжения в ветви. Единица полной мощности – Вольт-Ампер (

ВА).

Активная, реактивная и полная мощность связаны между собой соотношением:

                                                                        .              (19.12)

Графически эту связь можно изобразить в виде прямоугольного треугольника (Рис. 19.6).

Рис. 19.6

Сравнивая треугольник мощностей с треугольниками токов, напряжений и сопротивлений, нетрудно обнаружить, что:

                                                               ,      (19.13)

где     

           

Также очевидны следующие соотношения:

                                                                         .                 (19.14)

В выражениях (19.14) фигурирует параметр . Его называют коэффициентом мощности. Коэффициент мощности равен отношению активной мощности к полной мощности.

Мощность синусоидального режима в комплексной форме

Чрезвычайно удобно рассчитывать мощность синусоидального режима в комплексной форме. Пусть напряжение на некотором участке цепи:

                                                                           .                  (19.15)

Ток участка:

                                                                            .                   (19.16)

При определении мощности надо знать угол между напряжением и током:

.

Если комплекс напряжения (19.15) умножить на комплекс, сопряженный с комплексом тока, результирующее комплексное число будет содержать в себе разность (а не сумму) углов  и . Это число и есть комплекс полной мощности:

                                             .                                                                                (19.17)

Знак ~ над комплексом полной мощности показывает, что, с одной стороны, полная мощность – это не синусоидальная функция времени (комплексы которых обозначаются точкой), с другой стороны – это и не параметр цепи (комплексы параметров цепи обозначаются здесь чертой под символом).

Как и всякое комплексное число, полную мощность можно представить в тригонометрической и алгебраической форме:

                                             .                                                                               (19.18)

Таким образом, в комплексной форме действительная часть полной мощности – это активная мощность, мнимая часть – реактивная мощность.

Пусть комплексное сопротивление участка цепи равно , комплексный ток участка равен . Тогда напряжение участка по закону Ома:

                                                                             .                    (19. 19)

Подставим (19.19) в (19.17):

                                                                .       (19.20)

Активная, реактивная, полная и комплексная мощность. Простое объяснение с формулами — Активная, Реактивная,

18.08.2017 Активная, Реактивная, Полная и Комплексная мощность. Простое объяснение с формулами. — Электрические технологии

https://www.electricaltechnology.org/2013/07/active-reactive-apparent-and-complex.html 1/5

Активная, реактивная, полная и комплексная мощность. Простое объяснение

с формулами.

Электротехника 03/07/2013

Переменный ток, генерация, передача и распределение, коэффициент мощности, энергосистема, однофазные цепи переменного тока,

Трехфазные цепи переменного тока

259,642 Активные просмотры

,900 Кажущаяся и комплексная мощность.Простое объяснение с формулами.

(1) Фактическая мощность: (P)

Альтернативные слова, используемые для обозначения реальной мощности (фактическая мощность, реальная мощность, полная мощность в ваттах, полезная мощность, реальная мощность

и активная мощность)

В цепи постоянного тока, подача питания на нагрузку постоянного тока — это просто произведение напряжения на нагрузке и тока

, протекающего через нее, т. е. P = V I. потому что в цепях постоянного тока нет понятия фазового угла между током

и напряжением. Другими словами, в цепях постоянного тока нет коэффициента мощности.

Но ситуация с синусоидальными цепями или цепями переменного тока является более сложной из-за разности фаз между током

и напряжением. Следовательно, среднее значение мощности (Real Power) равно P = VI Cosθ, которое фактически подводится к нагрузке.

В цепях переменного тока, когда цепь является чисто резистивной, тогда для мощности используется та же формула, что и для постоянного тока, поскольку P = V. Фазовые цепи.

Формулы реальной мощности:

P = VI (в цепях постоянного тока)

P = VI Cosθ (в однофазных цепях переменного тока)

P = √3 VL IL Cosθ или (в трехфазных цепях переменного тока)

P = 3 VPh IPh Cosθ

P = √ (S2 – Q2) или

P =√ (VA2 – VAR2) или

Активная или активная мощность = √ (полная мощность2 – реактивная мощность2) или

Разница между активной и реактивной мощностью

Привет, друзья, надеюсь, у вас все хорошо. В сегодняшнем уроке мы обсудим разницу между активной и реактивной мощностью .  активная мощность — это мощность, используемая любой схемой, или, можно сказать, мощность, используемая для генерирования выходных данных. В то время как реактивная мощность — это потери мощности в системе или потерянная мощность схемы.

В энергосистеме переменного тока обычно наблюдаются три типа мощности: полная мощность, активная мощность и реактивная мощность. Полная мощность — это мощность, которая передается системе, а активная или реальная мощность — это мощность, которая используется системой, а реактивная мощность — это часть полной мощности, которая теряется или рассеивается.Все эти силы представлены в виде треугольника, называемого треугольником власти. Полная мощность обозначается буквой S, реактивная — буквой Q, а активная — буквой P. В сегодняшней публикации мы подробно рассмотрим как реактивную, так и активную мощность системы, сравним их, чтобы найти различия. Итак, давайте начнем с Разница между активной и реактивной мощностью.

Разница между активной и реактивной мощностью

Активная мощность

  • Мощность, которая используется в схеме для генерации выходного сигнала, называется активной мощностью или реальной мощностью.
  • Его математическое выражение: P=VIcos.
  • Измеряется в ваттах, кВт и МВт
  • Его также называют реальной силой
  • Ваттметр, используемый для измерения этой мощности
  • активная мощность может подаваться в одном направлении
  • Используется в обогревателе двигателя.
  • Применяется также для переменного и постоянного тока
  • Обозначается буквой P’.
  • Эта мощность генерирует тепло нагревателя, накаляет лампочку и создает крутящий момент в двигателе.
  • Значение активной мощности можно измерить ваттметром.
  • Измеряемая единица измерения ватт.

Реактивная мощность

  • Мощность, не участвующая в выработке электроэнергии, или часть полной мощности, которая теряется, называется реактивной мощностью.
  • Его математическая форма: Q=VIsin.
  • Используется в цепях переменного тока
  • Помогает создать электрическое и магнитное поле
  • Присутствует в трансформаторе, очистителе
  • Это называется бесполезной силой.
  • Единицей измерения является вар. КВР МВАР
  • Обозначается буквой Q.
  • Помогает найти значение P.F схемы.
  • Измеряется варметром.

 

Это все о разнице между активной и реактивной мощностью, если у вас есть какие-либо вопросы, задавайте их в комментариях. Спасибо за прочтение. Хорошего дня.

Автор: Генри
//www.theengineeringknowledge.com

Я профессиональный инженер, выпускник известного инженерного университета, также имею опыт работы инженером в различных известных отраслях.Я также являюсь автором технического контента, мое хобби — исследовать новые вещи и делиться ими с миром. Через эту платформу я также делюсь своими профессиональными и техническими знаниями со студентами инженерных специальностей.

Почтовая навигация

Коэффициент мощности и конденсаторы — PetroWiki

Электрическая мощность, необходимая для привода двигателя, состоит из трех компонентов: реактивная мощность ( P r , кВАр), активная мощность ( P a , кВт) , и полная мощность ( P ap , кВА).Активная мощность — это фактический объем работы, выполняемой двигателем, и измеряется в целях выставления счетов. Реактивная мощность — это мощность, необходимая для намагничивания обмотки двигателя или для создания магнитного потока, и она не регистрируется. Полная мощность представляет собой векторную сумму киловатт и киловаров и представляет собой общее количество энергии, поставляемой коммунальной компанией.

Властные отношения

Треугольники мощности, показанные на рис. 1 , иллюстрируют отношения между этими терминами.

  • Рис. 1 — Треугольники мощности (любезно предоставлено AMEC Paragon).

Коэффициент мощности

Коэффициент мощности ( F p ) представляет собой отношение активной мощности к полной мощности:

( Уравнение 1 )

Коэффициент мощности является «ведущим» для нагрузок с большей емкостной нагрузкой и «отстающим» для нагрузок с большей индуктивностью (например, обмотки двигателя или трансформатора). При чисто резистивной нагрузке F ops = 1 (единица), так что P a = P ap реактивная мощность отсутствует (кВт = ap ) .Когда F p < единицы, реактивная мощность присутствует, и для выполнения работы требуется больше мощности, как показано в следующем уравнении:

( Уравнение 2 )

Реактивная мощность

Реактивная мощность двигателя примерно одинакова от холостого хода до полной нагрузки. Когда двигатель работает с полной нагрузкой, отношение активной/реактивной мощностей велико, и, следовательно, коэффициент мощности двигателя высок. Малонагруженный двигатель имеет низкое отношение активной/реактивной мощности, что приводит к низкому коэффициенту мощности.При низких коэффициентах мощности от энергоснабжающей компании потребуется больше мощности, чем фактически требуется нагрузке. Это приводит к более высокой стоимости энергии и необходимости в более крупных генерирующих установках и трансформаторах. Некоторые коммунальные предприятия взимают со своих клиентов существенный штраф за низкий коэффициент мощности (обычно <0,95). Кроме того, низкие коэффициенты мощности могут привести к большему падению напряжения в системе, из-за чего двигатели будут работать вяло, а освещение станет тусклым.

Важно, чтобы коэффициент мощности системы поддерживался как можно выше (близок к единице).Удаление реактивной мощности из системы может сделать это возможным. Для этой цели используются конденсаторы для коррекции коэффициента мощности. Для намагничивания двигателю требуется индуктивная или отстающая реактивная мощность. Конденсаторы обеспечивают емкостную или ведущую реактивную мощность, которая компенсирует отстающую реактивную мощность при использовании для улучшения коэффициента мощности. Треугольники мощности в Рис. 2 показывают, как конденсаторы могут улучшить коэффициент мощности двигателя. Улучшенный коэффициент мощности изменяет ток, требуемый от энергоснабжающей компании, но не тот, который требуется двигателю.

  • Рис. 2—Треугольник мощности, показывающий коррекцию коэффициента мощности.

[1]

Конденсаторы

Конденсаторы не следует выбирать в качестве средства коррекции низких коэффициентов мощности, возникающих в результате слишком больших двигателей или несбалансированных насосных агрегатов. Выбор конденсатора для этой цели может привести к чрезмерной коррекции, что может привести к опережающему коэффициенту мощности. Опережающий коэффициент мощности, в свою очередь, может вызвать перенапряжения, которые вызовут отказ компонентов управления или отказ силового кабеля.Этой потенциальной проблемы обычно можно избежать, подключая конденсаторы после контакторов двигателя и включая и выключая их вместе с контакторами двигателя.

Конденсаторы коррекции коэффициента мощности могут быть применены к каждому отдельному двигателю для корректировки коэффициента мощности этого двигателя или могут представлять собой отдельный блок, подключенный к главной шине распределительного устройства. В последнем случае блок должен иметь схемы измерения коэффициента мощности, которые автоматически определяют величину емкости, необходимую для поддержания заданного коэффициента мощности.Необходимое количество конденсаторов автоматически добавляется или удаляется из шины распределительного устройства для поддержания требуемого коэффициента мощности.

Циклическая нагрузка в кВт на двигатель насосного агрегата может вызвать изменение коэффициента мощности от 1,0 почти до нуля, если существуют чрезмерные неблагоприятные условия перекачки.

Номенклатура

Ф р = коэффициент мощности, cos θ
П а = активная мощность, кВт
П ап = Полная мощность, кВА

Каталожные номера

  1. ↑ Х. Б. Брэдли, изд. 1987. Справочник по нефтяной инженерии . Ричардсон, Техас: SPE.

Примечательные статьи в OnePetro

Используйте этот раздел, чтобы перечислить статьи в OnePetro, которые обязательно должен прочитать читатель, желающий узнать больше.

Внешние ссылки

Используйте этот раздел для размещения ссылок на соответствующие материалы на веб-сайтах, отличных от PetroWiki и OnePetro.

См. также

Электрическое заземление

Системы распределения электроэнергии

Электрические системы

Классификация опасных зон для электрических систем

Двигатели переменного тока

Асинхронные двигатели

Синхронный двигатель

Характеристики двигателя

Характеристики двигателя NEMA

Электроприводы переменного тока

Корпуса двигателей

PEH:Electrical_Systems

.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.